走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业温故自查查1传传感器的定义义：国家标标准GB766587对传对传 感器有如下的定义义，“能感受规规定的被测测量，并按照一定的规规律转换转换 成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转转换换元件组组成”通俗地说说，传传感器(sensor)在现现代技术术中是指这样这样 一类类元件：它能够够感受诸诸如力、温度、光、声、化学成分等非电电学量，并且能够够把它们们按照一定的规规律转换为电压转换为电压 、电电流等电电学量；走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业其工作过过程是通过对过对 某一物理量敏感的元件，将感受到的信号按一定的规规律转变为转变为 便于利用的电电信号，把非电电学量转换为电转换为电 学量以后，就可以方便的进进行测测量、传输传输 、处处理和控制了走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业2传传感器的原理：传传感器受到的通常是非电电学量，如压压力、温度、位移、浓浓度、速度等，而它输输出的通常是电电学量，如电压值电压值 、电电流值值、电电荷量等，这这些输输出信号非常微弱，通常经过经过 放大后再送给给控制系统产统产 生各种控制动动作传传感器的原理也可以用下图图表示：走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业3传传感器的分类类：目前对传对传 感器尚无一个统统一的分类类方法，常用的分类类方法有两个：(1)按输输入量分类类，如输输入量分别为别为、等非电电学量时时，相应应的传传感器称为为温度传传感器、压压力传传感器、位移传传感器、速度传传感器、加速度传传感器这这种分类类方法给给使用者提供了方便，容易根据测测量对对象选择选择 需要的传传感器(2)按传传感器的工作原理分类类，可分为电为电 阻传传感器、器、等温度压力 位移速度加速度电容传感电感传感器霍尔传感器光电传感器光栅传感器走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业4传传感器的元件：制作传传感器时经时经 常使用的元件有、霍尔元件等(1)热热敏电电阻是由半导导体材料制成的，常态时态时 其阻值值约为约为 10k，其电电阻率随温度的变变化而迅速变变化，温度升高时时，其电电阻率显显著减小(2)光敏电电阻也是由半导导体材料制成的，其电电阻率在光照射下显显著减小，在没有光照射下其阻值值可以达到几十兆欧，在一般室内光照射下，电电阻可以降至几千欧，利用多用电电表的欧姆挡测挡测 量不同温度下热热敏电电阻的阻值值以及不同光照条件下光敏电电阻的阻值值，就可以了解热热敏电电阻随温度以及光敏电电阻随光照的变变化规规律光敏电阻热敏电阻金属热电阻走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业(3)有些金属的电电阻率随温度的升高而增加，利用这这个特点也可以制成温度传传感器热热敏电电阻和金属热电热电 阻都可以把温度这这个热热学量转转化为电为电 学量(电电阻)，相比之下热热敏电电阻的灵敏度较较好(4)霍尔元件能够够把磁感应应强度转换为电压转换为电压 ，当电电流一定时时，霍尔电压电压 UH与磁感应应强度B成正比走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业考点精析 如图所示，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，导体板单位体积中自由电子的个数为n，当电流I通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差U，这种现象称为霍尔效应实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U. 式中的比例系数k称为霍尔系数，U称为霍尔电压霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成电场，电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力和洛伦兹力达到平衡时，导体板上、下两侧面之间就会形成稳定的电势差走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业设电设电 流I是由电电子的定向移动动形成的，电电子的平均定向速度为为v，电电荷量为为e，由图图可知，电电流I的方向向右，根据左手定则则，四指指向电电子运动动的反方向，自由电电子受到的洛伦兹伦兹 力方向向上，这样导这样导 体的上侧侧面会聚集电电子，而导导体板整体不带电带电 ，所以导导体板的下侧侧面就会出现现多余的正电电荷，从而使导导体板的上侧侧面A的电势电势 低于下侧侧面A的电势电势 当导导体板上、下两侧侧之间间形成稳稳定的电势电势 差时时，静电电力与洛伦兹伦兹 力达到平衡， 走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业霍尔元件就是利用上述原理把磁感应应强度B这这个非电电学量转转化为电压为电压 U这这个电电学量的因此，霍尔元件又称磁敏元件.走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业实验目的 1知道传感器的作用 2观察热敏电阻和光敏电阻的阻值是如何随热信号和光信号而变化的 实验原理 传感器是将它所感受到的物理量(如力、热、光、声 等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件例如：热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号；光 电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号，转换后 的信号经过相应的仪器进行处理，就可达到自动控制等各 种目的 走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业实验器材 铁架台，温度计，多用电表，烧杯，开水(可装在热水瓶内)，冷水，热敏电阻，光敏电阻，导线，纸带，光电计数器，钩码实验步骤 1热敏电阻特性实验：如图所示在烧杯内倒入少量冷水，放在铁架台上，将悬挂在铁架台上的温度计放入水中走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业将多用电电表的选择选择 开关置于“欧姆”挡挡，将两支笔短接，调调零后再将两支表笔分别别与热热敏电电阻的两个输输出端相连连将热热敏电电阻放入烧烧杯内的水中，在欧姆挡挡上选择选择合适的倍率，再重新调调零，把两支表笔接到热热敏电电阻两输输出端，观观察表盘盘指示的热热敏电电阻的阻值值，填入表格内实验记录实验记录 ：走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业分几次向烧烧杯内倒入开水，观观察不同温度时热时热 敏电电阻的阻值值，记录记录 在表格内通过过比较这较这 些测测得的数据，看看热热敏电电阻的阻值值是怎样样随温度变变化的将多用电电表的选择选择 开关置于交流电压电压 最高挡挡或“OFF”挡挡，拆开装置，将器材按原样样整理好实验实验 次 数123456温度/ 电电阻/走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业2光敏电电阻特性实验实验 ：如图图所示将多用电电表的选择选择 开关置于欧姆挡挡，选择选择 合适的倍率，将两支表笔短接后调调零把多用电电表的两支表笔接到光敏电电阻的两个输输出端，观观察表盘盘指示的光敏电电阻的阻值值，记录记录 下来走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业将手张张开放在光敏电电阻的上方，挡挡住照到光敏电电阻上的部分光线线，观观察表盘盘所示光敏电电阻阻值值的变变化，记录记录 下来上下移动动手掌，观观察光敏电电阻阻值值的变变化将多用电电表的选择选择 开关置于交流电压电压 最高挡挡或“OFF”挡挡，拆开装置，将器材按原样样整理好走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业3光电计电计 数的基本原理将钩码钩码 放在纸带纸带 上，如图图所示拖动纸带动纸带 向前运动动，观观察光电计电计 数器上的数字变变化走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业4简单简单 温度自动动控制实验实验请请同学们们自己设计设计 一个由热热敏电电阻或光敏电电阻作为为传传感器的简单简单 自动动控制实验实验 走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业注意事项1在做热敏实验时，加开水后要等一会再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温2可用图象描出电阻随温度的变化图线来分析其规律3光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少4光电计数器是比较精密的仪器，使用过程中注意轻拿轻放走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业命题规律 根据热敏电阻、光敏电阻的特性来判断自动传感器的工作原理 考例1 如图图所示，R1、R2为为定值电值电 阻，L为为小灯泡，R3为为光敏电电阻，当照射光强度增大时时( )A电压电压 表的示数增大BR2中电电流减小C小灯泡的功率增大D电电路的路端电压电压 增大走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业解析 当光强度增大时， R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，电压表的示数增 大A项正确，D项错误；由路端电压减小而R1两端电压增大知R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感器首页上页下页末页考 点 体 验题 型 设 计课后强化作业答案 ABC总结评述 光敏电电阻随光强的变变化而变变化，不受光照射阻值较值较 大，受光照时时，阻值较值较 小走向高考 高考总复习 人教版物理第第1010章章 交流电及传感器交流电及传感