（通用版）2018-2019版高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì)章末課件 滬科版選修3-2.ppt

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1、章末總結(jié),第4章傳感器與現(xiàn)代社會(huì),內(nèi)容索引,,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,題型探究 重點(diǎn)難點(diǎn) 各個(gè)擊破,達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè) 鞏固反饋,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,,定義：通過測(cè)量外界的物理量、化學(xué)量或生物量來(lái)捕捉和識(shí)別信息， 并將被測(cè)量的 轉(zhuǎn)換成 的裝置,組成：敏感元件、轉(zhuǎn)換電路,傳感器與現(xiàn)代社會(huì),分類,物理型傳感器 化學(xué)型傳感器 生物型傳感器,,,按 的不同劃分,應(yīng)用：溫度傳感器、力傳感器、磁傳感器、紅外測(cè)溫儀、數(shù)碼相機(jī) 和攝像機(jī)、酒精濃度測(cè)試儀 研究熱敏電阻的溫度特性曲線,非電學(xué)量,電學(xué)量,檢測(cè)量,題型探究,1.光敏電阻：光敏電阻的阻值與所受光照的強(qiáng)度有關(guān)，光照增強(qiáng)阻值減小，光照減弱阻值增大. 2.熱敏電阻：熱敏電阻有

2、正溫度系數(shù)、負(fù)溫度系數(shù)和臨界溫度系數(shù)三種.正溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小. 3.霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量.,一、常見敏感元件的特點(diǎn)及應(yīng)用,例1如圖1所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖.其中R2為用半導(dǎo)體負(fù)溫度系數(shù)熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是 A.I變大，U變大 B.I變大，U變小 C.I變小，U變大 D.I變小，U變小,答案,解析,,,,解析R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，溫度升高，則R2的阻值減小. R2

3、R總I干U1U3I，故顯示器的電流I變小， 由UEI干r，I干變大，知U變小，故選項(xiàng)D正確.,圖1,針對(duì)訓(xùn)練如圖2所示是某居民小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，A、B接監(jiān)控裝置.則,答案,解析,圖2,當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，A、B之間電壓升高當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，A、B之間電壓降低當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓 A. B. C. D.,,,,解析R1是光敏電阻，有光照射時(shí)，阻值變小，當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，R1的阻值變大，回路中的電流I減小，A、B間的電壓UIR2減小，故錯(cuò)誤，正確； 由閉合電路歐

4、姆定律得：UEI(R1r)，當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，電路中的電流減小，A、B間的電壓U增大，故正確； 當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，電路中的電流增大，A、B間的電壓U減小，故錯(cuò)誤，故應(yīng)選C.,二、傳感器的應(yīng)用,1.傳感器的應(yīng)用 傳感器的應(yīng)用過程包括三個(gè)環(huán)節(jié)：感、傳、用. (1)“感”是指?jìng)鞲衅鞯拿舾性袘?yīng)信息，并轉(zhuǎn)化為電學(xué)量. (2)“傳”是指通過電路等將傳感器敏感元件獲取并轉(zhuǎn)化的電學(xué)信息傳給執(zhí)行機(jī)構(gòu). (3)“用”是指執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用傳感器傳來(lái)的信息進(jìn)行某種顯示或某種動(dòng)作.,2.傳感器電路問題的設(shè)計(jì)思路 處理與傳感器有關(guān)的電路設(shè)計(jì)問題時(shí)，可將整個(gè)電路分解為： (1)傳感器所在的信息采集部分； (2)轉(zhuǎn)化

5、傳輸部分(這部分電路往往與直流電路的動(dòng)態(tài)分析有關(guān))； (3)執(zhí)行電路.,,例2(多選)在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率隨溫度t的變化關(guān)系如圖3所示，由于這種特性，使PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能.以下判斷正確的是,答案,解析,A.通電后，其電功率先增大后減小 B.通電后，其電功率先減小后增大 C.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1不變 D.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1和t2之間的某一值 不變,,圖3,,解析當(dāng)電熱滅蚊器溫度由0升到t1的過程中，電阻器的電阻率隨溫度的升高而減小，其電阻R

6、隨之減小，由于加在電熱滅蚊器上的電壓U保持不變，電熱滅蚊器的電功率P隨之增大，當(dāng)tt1時(shí)，電功率P達(dá)到最大.當(dāng)溫度由t1升高到t2的過程中，增大，R增大，P減小.而溫度越高，其與外界環(huán)境溫度的差別也就越大，高于環(huán)境溫度的電熱滅蚊器的散熱功率P也就越大.因此在這之間的某一溫度t3會(huì)有PP3P，即電功率P減小到等于散熱功率時(shí)，即達(dá)到保溫；當(dāng)tP，使溫度自動(dòng)升高到t3；當(dāng)tt3，P

7、制成的熱敏電阻，某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖4甲所示，圖乙是由該熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圖.問：,圖4,(1)為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器鈴響，c應(yīng)接在___(填“a”或“b”)處.,答案,解析,a,解析熱敏電阻RT在溫度升高時(shí)阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，把右側(cè)銜鐵吸引過來(lái)，與a接觸，故c應(yīng)接在a處；為使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高，則應(yīng)使電路中電阻更大，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)左移.,(2)若要使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向___移動(dòng)(填“左”或“右”). (3)如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)到最低報(bào)警溫度時(shí)，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P都不能使報(bào)警器工作，且

8、電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路實(shí)際不能正常工作的原因可能是_______________ ____________________________________________.,答案,左,電源提供電壓太,小，以至于電磁鐵磁性太弱或彈簧勁度系數(shù)太大,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(傳感器的應(yīng)用)如圖5所示是一種水位自動(dòng)報(bào)警器的原理示意圖，當(dāng)杯中的水的水位到達(dá)金屬塊B時(shí)，出現(xiàn)的情況是 A.L1燈亮 B.L2燈亮 C.L1、L2兩燈同時(shí)亮 D.L1、L2兩燈都不亮,答案,解析,1,2,3,,,圖5,解析由電路結(jié)構(gòu)可以看出，當(dāng)杯中的水的水位到達(dá)金屬塊B時(shí)，左端電路被接通，這樣螺線管就產(chǎn)生

9、磁場(chǎng)，相當(dāng)于一個(gè)磁鐵，對(duì)與彈簧相連的銜鐵產(chǎn)生吸引作用，使之向下移動(dòng)，這樣L2電路被接通.,2.(傳感器的應(yīng)用)一熱敏電阻在溫度為80時(shí)阻值很大，當(dāng)溫度達(dá)到100時(shí)阻值就很小(認(rèn)為是零)，今用一電阻絲給水加熱，并配以熱敏電阻以保持水溫在80到100之間，可將電阻絲與熱敏電阻并聯(lián)，一并放入水中，如圖6所示，圖中R1為熱敏電阻，R2為電阻絲.請(qǐng)簡(jiǎn)述其工作原理.,答案,1,2,3,圖6,解析,答案見解析,1,2,3,解析開始水溫較低時(shí)，R1阻值較大，電阻絲R2對(duì)水進(jìn)行加熱；當(dāng)水溫達(dá)到100左右時(shí)，R1阻值變得很小，R2被短路，將停止加熱；當(dāng)溫度降低到80 時(shí)，R1阻值又變得很大，R2又開始加熱.這樣就可達(dá)到保溫的效果.,3.(傳感器的應(yīng)用)用如圖7所示的電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)高溫報(bào)警器，要求是：正常情況綠燈亮，有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警，可供選擇的器材如下：熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴、學(xué)生電源(兩個(gè))、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線.,圖7,1,2,3,答案,解析,答案如圖所示,解析將熱敏電阻、學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)串聯(lián)接入繼電器的a、b端；將學(xué)生電源與電鈴、綠燈泡分別接入c、d、e之間，正常情況時(shí)熱敏電阻阻值大，ab間電流小，電磁鐵磁性弱，ce接通，綠燈亮.溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值變小，ab間電流變大，電磁鐵磁性變強(qiáng)，吸住銜鐵，cd接通，ce斷開，綠燈滅，電鈴響.,1,2,3,