高中物理 第五章 交變電流 傳感器原理練習(xí) 新人教版選修32

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1、 廣東省汕頭市澄海中學(xué)高中物理 第五章 交變電流 傳感器原理練習(xí) 新人教版選修3-2 【知識(shí)概要】 一、傳感器： 傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等_________量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等________量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制了。 傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成，通過(guò)敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換_______信號(hào)，通過(guò)輸出部分輸出，然后經(jīng)控制器分析處理。 常見(jiàn)的傳感器有：__________、____________、_____________、_

2、__________、力傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器等。 二、常見(jiàn)傳感器元件： （1）光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導(dǎo)體，無(wú)光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好，光敏電阻能夠把__________這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。它就象人的眼睛，可以看到光線的強(qiáng)弱。 （2）金屬熱電阻和熱敏電阻：金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而_________，用金屬絲可以制作___________。它能把___________這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為________這個(gè)電學(xué)量。 熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高而_______或_________。與熱

3、敏電阻相比，金屬熱電阻的___________好，測(cè)溫范圍___________，但_____________較差。 （3）電容式位移傳感器能夠把物體的__________這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為______這個(gè)電學(xué)量。 （4）霍爾元件能夠把_______________這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量 【課堂例題】 例1．如圖－3所示，將萬(wàn)用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與一熱敏電阻Rt的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間。若往Rt上擦一些酒精，表針將向_____________（填“左”或 “右”）移動(dòng)；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，表針將向______________（填

4、“左”或“右”）移動(dòng)。 例2．傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖－4所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器。當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路，那么（ ） A．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小 B．當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大 C．若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化 D．若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化 例3．如圖所示，有電流I流過(guò)長(zhǎng)方體金屬塊，金屬塊寬度為d，高為b，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，試問(wèn)金屬塊上、下表面哪面電勢(shì)高？電勢(shì)差是多少？（此題描述

5、的是著名的霍爾效應(yīng)現(xiàn)象） 例4．如圖－6所示是彩色電視接收機(jī)的消磁電路示意圖，R是金屬熱電阻（溫度升高，電阻增大；溫度降低后電阻減小），L是消磁線圈，試說(shuō)明此電路的工作過(guò)程。 【課后練習(xí)】 1．霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量（ ） A．把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量 B．把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量 C．把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量 D．把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量 2．如圖所示是測(cè)定位移的電容式傳感器，其工作原理是哪個(gè)量的變化，造成其電容的變化（ ） 第4題 R2 R1 R3 A．電介質(zhì)進(jìn)入極板的長(zhǎng)度

6、 B．兩極板間距 C．兩極板正對(duì)面積 D．極板所帶電量 3．如圖所示，Ｒ１、Ｒ２為定值電阻，Ｌ是小燈泡，Ｒ３為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)，（ ） A．電壓表的示數(shù)增大 B．Ｒ２中電流減小 第5題 R3 R4 R1 R2 C．小燈泡的功率增大 D．電路的路端電壓增大 4．如圖所示，Ｒ３是光敏電阻，當(dāng)開關(guān)Ｓ閉合后在沒(méi)有光照射時(shí)，a、b兩點(diǎn)等電勢(shì)，當(dāng)用光照射電阻Ｒ３時(shí)，則（ ） A．Ｒ３的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) B．Ｒ３的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) C．Ｒ３的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)等于b

7、點(diǎn)電勢(shì) D．Ｒ３的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) 5．有一電學(xué)元件，溫度升高時(shí)電阻卻大幅度減小，則這種元件可能是（ ） A．金屬導(dǎo)體 B．絕緣體 C．半導(dǎo)體 D．超導(dǎo)體 6．如圖是觀察電阻值隨溫度變化情況示意圖?，F(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是（ ） A．如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯 B．如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯 C．如果R為熱敏電阻（用半導(dǎo)體材料制作），讀數(shù)變化非常明顯 D．如果R為熱敏電阻（用半導(dǎo)體材料制作），讀數(shù)變化不明顯 7．如圖所示寬度為d，厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)有電流I通過(guò)金屬板時(shí)，在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面間產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng)，若金屬板內(nèi)自由電子密度為n，則產(chǎn)生的電勢(shì)差U＝___________ 2