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1、第三節(jié)傳感器的應用 1(多 選 )傳感器擔負著信息采集的任務，其工作過程可能是()A將力學量(如形變量)轉變成電學量B將熱學量轉變成電學量C將電學量轉變成光學量D將電學量轉變成力學量【答案】AB課前自主學習 2光敏電阻的阻值隨著入射光強度的增加而_由于它對光照比較敏感，所以它可以作_傳感器【答案】減小光電3金屬的電阻率隨溫度的升高而_用金屬絲可以制作_傳感器，稱為_【答案】增大溫度熱電阻4與金屬不同的是，有些半導體的導電能力隨溫度的升高而_，故可以用半導體材料制作_【答案】增強熱敏電阻 5與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的_好，測溫范圍_，但_較差【答案】化學穩(wěn)定性大靈敏度6半導體材料受到光照或者溫
2、度升高時，會有更多的_獲得能量成為_，同時也形成更多的_，于是_明顯地增強【答案】電子自由電子空穴導電性7電熨斗裝有_傳感器，其作用是_.【答案】雙金屬片溫度控制電路的通斷 8溫度傳感器的核心元件是_，它具有將_轉化為_的性質【答案】熱敏電阻溫度電阻 一、生活中的傳感器1溫度傳感器的應用：電飯煲、_ _ _ _ _ _ _ _、_、_、消毒碗柜等與溫度相關的家用電器2紅外線控制器的應用：_、_、生命探測儀、_以及防盜、防火報警器等3光敏傳感器的應用：_.4壓力傳感器的應用：_.電冰箱微波爐空調機自動門家電遙控器非接觸紅外測溫儀照相機電子秤 二、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的傳感器 傳感器廣泛應用于耕種、栽培、收
3、割、運輸、排灌等過程的自動控制，例如：1無人管理的自動灌溉系統(tǒng)，用到了_傳感器2自動化溫室種植用到了_傳感器3現(xiàn)代糧庫采用了_傳感器和_傳感器溫度溫度溫度溫度 三、工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器 1機器人、_、_，各種自動生產(chǎn)線或者系統(tǒng)中，用到了各種傳感器2生產(chǎn)的安全設施中，用傳感器監(jiān)控關鍵部位，隨時發(fā)現(xiàn)_3自動控制系統(tǒng)中的檢測環(huán)節(jié)，用傳感器對被控對象進行_自動化小車自動機床安全隱患精確檢測 四、飛向太空的傳感器1航空中，飛機能利用傳感器給出所在高度與_的差值2運載火箭、載人飛船中，應用了大量的傳感器供遙測和_系統(tǒng)使用載人飛船中還使用了一類測量航天員各種生理狀況的_傳感器給定高度遙控生理 為什么人們說傳感
4、器就像人的眼睛、耳朵？【答案】從感知外界信息角度理解，人的眼睛、耳朵不斷為我們收集外界信息，并通過神經(jīng)系統(tǒng)將信號傳送到大腦，而傳感器的敏感元件，也感受外界的相關變化，并將其轉化為電信號，傳送給下一級裝置分析、執(zhí)行. 1傳感器應用過程分析傳感器的應用過程分為三個步驟：(1)信息采集(2)信息加工、放大、傳輸(3)利用所獲得的信息執(zhí)行某種操作課堂優(yōu)化整合 2分析傳感器問題要注意的三點(1)傳感器感受的是哪種物理量傳感器感受到的物理量主要有：力、熱、磁、光等(2)敏感元件有何特性，敏感元件怎樣將所感受到的物理量轉換為電學量敏感元件各不相同，但都是對某種物理量敏感，并直接或通過電路將所感受到的信息轉換
5、為電學量，在分析中既要注意元件的敏感特性，又要注意電路特點，要明確轉換前后非電學量與電學量間的定量關系(3)執(zhí)行機構怎樣根據(jù)傳感器所提供的電學信息進行工作傳感器的應用，不僅包含非電學量向電學量的轉化過程，還包含根據(jù)所獲信息控制執(zhí)行機構進行工作的過程 以力傳感器為例：傳感器感受力的信息(如大小、方向是否變化等)后轉化為電壓、電流、電阻等電學量，然后經(jīng)過放大，傳輸?shù)綀?zhí)行機構進行某種操作(如借助繼電器控制電路通斷，借助儀表進行顯示等)以光傳感器為例：光傳感器感受光的信息(如光的強弱、顏色等)通過敏感元件(如光敏電阻、光電池等)將光的信息轉化為電阻、電流等電學量，然后經(jīng)過放大，傳輸?shù)綀?zhí)行機構后執(zhí)行某種
6、操作 壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球，小車向右做直線運動過程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，下列判斷正確的是()例 1甲乙 A從t1到t2時間內，小車做勻速直線運動B從t1到t2時間內，小車做勻加速直線運動C從t2到t3時間內，小車做勻速直線運動D從t2到t3時間內，小車做勻加速直線運動解析：由 壓 敏 電 阻 的 特 點 知 ， t1 t2時 間 內 電 流 I均 勻 增大 ， 所 以 壓 敏 電 阻 所 受 的 壓 力 增 大 ， 故 小 車 做 加 速 度
7、增 大 的 變加 速 運 動 t2 t3時 間 內 ， 電 流 不 變 ， 說 明 小 車 做 勻 加 速 直 線運 動 ， 故 D正 確 答案：D 1(2016青 浦 一 模 )酒精測試儀用于對機動車駕駛人員是否酒后駕車及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對應關系如果二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器電阻r的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應關系正確的是() AU越大
8、，表示c越小，c與U成反比BU越大，表示c越小，但c與U不成反比CU越大，表示c越大，c與U成正比DU越大，表示c越大，但c與U不成正比【答案】D 1力傳感器的應用電子秤(1)力傳感器的組成：由金屬梁和應變片組成(2)作用：將物體的形變這個力學量轉換為電壓這個電學量，方便測量、處理和控制2溫度傳感器的應用(1)電熨斗：由半導體材料制成的熱敏電阻和金屬熱電阻均可制成溫度傳感器，它可以把溫度信號轉換為電信號進行自動控制 (2)電飯鍋：它的主要元件感溫鐵氧體是用氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結而成的它的特點是：常溫下具有鐵磁性，能被磁體吸引，但是溫度上升到約103 時，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸
9、引了 3光傳感器的應用火災報警器如圖所示為利用煙霧對光的散射來工作的一種火災報警器，其工作原理是：帶孔的罩子內裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板平時，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)煙霧進入罩內后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小與傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報 壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，在升降機中將重物放在壓敏電阻上，壓敏電阻接在如圖甲所示的電路中，電流表示數(shù)變化如圖乙所示，某同學根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機的運動狀態(tài)，下列說法中正確的是()例 2甲乙 A0t1時間內，升降機一定勻速運動B0t1時間內，升降機可能
10、減速上升Ct1t2時間內，升降機可能勻速上升Dt1t2時間內，升降機可能勻加速上升解析：在 0 t1時 間 內 ， 電 流 恒 定 ， 表 明 壓 敏 電 阻 的 阻 值恒 定 ， 則 重 物 對 壓 敏 電 阻 壓 力 恒 定 ， 則 升 降 機 可 能 處 于 靜 止 、勻 速 運 動 或 勻 變 速 直 線 運 動 ， 故 A選 項 錯 誤 ， B選 項 正 確 ； t1t 2時 間 內 ， 電 流 在 增 加 ， 表 明 壓 敏 電 阻 的 阻 值 在 減 小 ， 則 重 物對 壓 敏 電 阻 的 壓 力 在 增 大 ， 故 不 可 能 做 勻 速 運 動 或 勻 加 速 運動 ， C
11、、 D兩 項 都 錯 答案：B 2(多 選 )如圖所示是自動調溫式電熨斗，下列說法正確的是()A常溫時上下觸點是接觸的B雙金屬片溫度升高時，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲 C原來溫度控制在80 斷開電源，現(xiàn)要求60 斷開電源，應使調溫旋鈕下移一些D由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應使調溫旋鈕下移一些【答案】ABD【解析】常 溫 工 作 時 ， 上 下 觸 點 是 接 通 的 ， 當 溫 度 升 高時 ， 上 層 金 屬 片 形 變 大 ， 向 下 彎 曲 ， 切 斷 電 源 ， 由 熨 燙 絲 綢 衣物 狀 態(tài) 轉 化 為 熨 燙 棉 麻 衣 物 狀 態(tài) ， 提 高 切 斷 溫
12、 度 ， 則 應 使 調 溫旋 鈕 下 移 一 些 ， A、 B、 D對 ， C錯 紅外線傳感器在科學技術和現(xiàn)代生活中有著廣泛的應用，它是光傳感器的一種，常見應用包括光計數(shù)、光計時、光測量、光控制等1紅外線傳感器的工作原理任何物質，只要它具有一定的溫度(高于絕對零度)都能輻射紅外線；且溫度不同的物體輻射出的紅外線波長不同，探測器的敏感元件接收到物體發(fā)出的紅外線，并將其轉化成電壓信號輸出，便可驅動各種控制電路工作 2紅外線傳感器的構成3紅外線傳感器的應用紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量、生命探測、火情監(jiān)控等，在氣象預報、衛(wèi)星遙感、醫(yī)學、軍事等領域都有廣泛應用 4自動門上的紅外傳感器人體輻射的紅外
13、線波長為910 m，傳感器探測元件的波長靈敏度在0.220 m范圍內幾乎穩(wěn)定不變，在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為710 m，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其他物體發(fā)出的紅外線全部吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器 【特別提醒】(1)紅 外 線 也 是 光 線 ， 只 不 過 用 肉 眼 看 不到 (2)不 同 物 質 發(fā) 出 的 紅 外 線 不 同 物 體 所 發(fā) 出 的 紅 外 線 的波 長 與 溫 度 有 關 (3)對 紅 外 線 敏 感 的 元 件 對 其 他 光 線 不 敏 感 ， 因 此 用 這 種元 件 的 裝 置
14、 可 不 受 其 他 光 線 的 影 響 如圖所示為一實驗小車中利用紅外線脈沖測量車速和行程的裝置示意圖，A為紅外線脈沖源，B為紅外線脈沖接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪車輪轉動時，A發(fā)出的紅外線脈沖通過旋轉齒輪上齒的間隙后變成脈沖信號，被B接收并轉換成電信號，由電子電路記錄和顯示例 3 若實驗顯示單位時間內的脈沖數(shù)為n，累計脈沖數(shù)為N，則要測出小車的速度和行程還必須測量的物理數(shù)據(jù)是_；小車速度的表達式為v_；行程的表達式為s_. 3大多樓道燈具有這樣的功能：天黑時，有聲音它就開啟，而在白天，即使有聲音它也沒有反應在控制電路中應接入的傳感器和傳感器送來的信號應通過的門電路分別是()A光傳感器和紅外線傳感器，與門電路B光傳感器和紅外線傳感器，或門電路C光傳感器和聲傳感器，與門電路D光傳感器和超聲波傳感器，或門電路【答案】C
高中物理 第3章 傳感器 第3節(jié) 傳感器的應用課件 粵教版選修3-2
