2017_2018學年高中物理第4章傳感器與現(xiàn)代社會同步備課（課件學案）（打包6套）滬科版.zip

2017_2018學年高中物理第4章傳感器與現(xiàn)代社會同步備課（課件學案）（打包6套）滬科版.zip,2017,_2018,學年,高中物理,傳感器,現(xiàn)代社會,同步,備課,課件,打包,滬科版 第4章傳感器與現(xiàn)代社會 1傳感器的原理探究熱敏電阻的溫度特性曲線 目標定位1 知道傳感器的定義 理解其工作原理 2 了解光敏電阻 熱敏電阻等元件的特征 3 會探究熱敏電阻的溫度特性曲線 內(nèi)容索引 知識探究 達標檢測 知識探究 1 一 什么是傳感器 光聲控延時開關(guān)的敏感元件有哪些 你能畫出它的原理圖嗎 有光敏感元件和聲敏感元件 答案 1 傳感器是通過測量外界的量 量或量來捕捉和識別信息 并將被測量的量轉(zhuǎn)化成量的裝置 2 各種傳感器的作用都是把量轉(zhuǎn)換成量 3 傳感器的結(jié)構(gòu) 物理 生物 電學 化學 電學 非電學 非電學 敏感 處理 4 敏感元件是傳感器中的關(guān)鍵性元件 它承擔著直接 和 的任務 5 根據(jù)的不同 傳感器可分為物理型 化學型和生物型 轉(zhuǎn)換 外界信息 檢測量 感知 見解析 例1如圖1是一種測定油箱油量多少或變化多少的裝置 其中電源電壓保持不變 R是滑動變阻器 它的金屬滑片是金屬桿的一端 在裝置中使用了一只電壓表 圖中沒有畫出 通過觀察電壓表示數(shù) 可以了解油量情況 將電壓表分別接在b c之間與c d之間 當油量變化時 電壓表的示數(shù)變化有何不同 圖1 答案 解析 把電壓表接在b c之間 油量增加時 R減小 電壓表的示數(shù)減小 油量減少時 R增大 電壓表的示數(shù)增大 把電壓表接在c d之間 油量增加時 R減小 電路中電流增大 則R 兩端的電壓增大 電壓表的示數(shù)增大 同理 油量減少時 電壓表的示數(shù)減小 二 研究光敏電阻的導電特性在工廠生產(chǎn)車間的生產(chǎn)線上安裝計數(shù)器后 就可以準確得知生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量 如圖2所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖 其中R1為光敏電阻 R2為定值電阻 此光電計數(shù)器的基本工作原理是什么 圖2 答案 當光被產(chǎn)品擋住時 R1電阻增大 電路中電流減小 R2兩端電壓減小 信號處理系統(tǒng)得到低電壓 每通過一個產(chǎn)品就獲得一次低電壓 并計數(shù)一次 1 光敏電阻是用材料 如硫化鎘 制成的 特點 光照越強 電阻越 2 光敏電阻能夠把這個光學量轉(zhuǎn)換為這個電學量 半導體 電阻 小 光照強弱 例2 多選 如圖3所示 R1 R2為定值電阻 L為小燈泡 R3為光敏電阻 當入射光強度增大時A 電壓表的示數(shù)增大B R2中電流減小C 小燈泡的功率增大D 電路的路端電壓增大 圖3 答案 解析 當入射光強度增大時 R3阻值減小 外電路總電阻隨R3的減小而減小 R1兩端電壓因干路電流增大而增大 從而電壓表的示數(shù)增大 同時內(nèi)電壓增大 故電路的路端電壓減小 A項正確 D項錯誤 由路端電壓減小 而R1兩端電壓增大知 R2兩端電壓必減小 則R2中電流減小 故B項正確 結(jié)合干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大 故小燈泡的功率增大 C項正確 三 探究熱敏電阻的溫度特性如圖4所示 將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋 再將多用電表的兩支表筆與負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt的兩端相連 這時表針恰好指在刻度盤的正中央 若在Rt上擦一些酒精 表針將如何擺動 若用吹風機將熱風吹向電阻 表針將如何擺動 圖4 答案 由于酒精蒸發(fā) 熱敏電阻Rt溫度降低 電阻值增大 指針應向左偏 用吹風機將熱風吹向電阻 Rt溫度升高 電阻值減小 指針將向右偏 1 金屬導體的電阻率隨溫度升高而 2 熱敏電阻一般用人工合成的新型陶瓷材料制成 也可用半導體材料制成 3 熱敏電阻所用材料根據(jù)其溫度特性可分為三類 1 正溫度系數(shù)的熱敏材料 PTC 電阻隨溫度的上升而 2 負溫度系數(shù)的熱敏材料 NTC 電阻隨溫度的上升而 3 臨界溫度系數(shù)的熱敏材料 CTC 電阻在很小的溫度范圍 臨界 內(nèi)急劇 下降 增大 增加 下降 例3 多選 在溫控電路中 通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實現(xiàn)對電路相關(guān)物理量的控制 如圖5所示電路 R1為定值電阻 R2為半導體熱敏電阻 溫度越高電阻越小 C為電容器 當環(huán)境溫度降低時A 電容器C的帶電荷量增大B 電壓表的讀數(shù)增大C 電容器C兩板間的電場強度減小D R1消耗的功率增大 答案 解析 圖5 當環(huán)境溫度降低時 R2變大 電路的總電阻變大 由I 知I變小 又U E Ir 電壓表的讀數(shù)U增大 B正確 又由P1 I2R1可知 R1消耗的功率P1變小 D錯誤 電容器兩板間的電壓U2 U U1 U1 IR1 可知U1變小 U2變大 由場強E Q CU2可知Q E 都增大 故A正確 C錯誤 達標檢測 2 1 對傳感器的認識 關(guān)于傳感器 下列說法正確的是A 所有傳感器都是由半導體材料制成的B 金屬材料也可以制成傳感器C 傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的D 水銀溫度計是一種傳感器 答案 解析 1 2 3 大多數(shù)傳感器是由半導體材料制成的 某些金屬也可以制成傳感器 如金屬熱電阻 故A錯 B對 傳感器將非電學量轉(zhuǎn)換為電學量 因此傳感器感知的應該是 非電信號 故C錯 水銀溫度計能感受熱學量 但不能把熱學量轉(zhuǎn)化為電學量 因此不是傳感器 故D錯 1 2 3 2 對光敏電阻 熱敏電阻的認識及電路分析 多選 如圖6所示電路中 電源電動勢為E 內(nèi)阻為r RT為負溫度系數(shù)熱敏電阻 RG為光敏電阻 閉合開關(guān)S后 小燈泡L正常發(fā)光 由于環(huán)境改變 光照或溫度 發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗 則引起小燈泡變暗的原因可能是A 溫度不變 光照增強B 溫度升高 光照不變C 溫度降低 光照增強D 溫度升高 光照減弱 圖6 答案 1 2 3 3 對光敏電阻 熱敏電阻的認識及電路分析 多選 如圖7所示 Rt為正溫度系數(shù)熱敏電阻 R1為光敏電阻 R2和R3均為定值電阻 電源電動勢為E 內(nèi)阻為r V為理想電壓表 現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大 可能的原因是A 熱敏電阻溫度升高 其他條件不變B 熱敏電阻溫度降低 其他條件不變C 光照減弱 其他條件不變D 光照增強 其他條件不變 答案 解析 圖7 1 2 3 電壓表示數(shù)變大 而R3為定值電阻 說明流經(jīng)R3的電流增大 由電路結(jié)構(gòu)可知 這可能是由于Rt減小或R1增大 由熱敏電阻和光敏電阻特性知 可能是由于溫度降低或光照減弱 故B C項正確 A D項錯誤 1 2 3