通用版2018-2019版高中物理第4章傳感器與現(xiàn)代社會章末學(xué)案滬科版選修3 .doc
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第4章 傳感器與現(xiàn)代社會 章末總結(jié) 一、常見敏感元件的特點(diǎn)及應(yīng)用 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. 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 ( ) 圖1 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 D 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↓→R總↓→I干↑→U1↑→U3↓→I↓，故顯示器的電流I變小，由U＝E－I干r，I干變大，知U變小，故選項(xiàng)D正確. 針對訓(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( ) 圖2 ①當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，A、B之間電壓升高 ②當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí)，A、B之間電壓降低 ③當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓?、墚?dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 答案 C 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U＝IR2減小，故①錯(cuò)誤，②正確；由閉合電路歐姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，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③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④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”是指傳感器的敏感元件感應(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)利用傳感器傳來的信息進(jìn)行某種顯示或某種動作. 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)化傳輸部分(這部分電路往往與直流電路的動態(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ρ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( ) 圖3 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 答案 AD 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ρ隨溫度的升高而減小，其電阻R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)t＝t1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，ρ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會有P＝P3＝P′，即電功率P減小到等于散熱功率時(shí)，即達(dá)到保溫；當(dāng)t下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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