教科版高中物理选修3-2课件：章末归纳提升3.ppt

1、 1.光敏电阻 光敏电阻在被光照射时电 阻发生变化，光 照增强电阻减小，光照减弱电阻增大 2金属热电阻 金属热电 阻的电阻率随温度升高而增大 3热敏电阻 热敏电阻有正温度系数、负温度系数两种 正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升 高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值 随温度升高而减小 常见敏感元件及其特性 4电容 平行板电容器的电容与极板面积、极板间 距及电介质材料有关，电容器可以感知引 起电容变化的任一外界信息，并将其转化 为电 容变化，例如，当极板受力时会改变 极板间距，从而引起电容变化 图31 当键被按下时，此小电容器的电容发生变 化，与之相连的电子线路就能检测 出哪个 键被按下了，从而给

2、出相应的信号设每 个金属片的正对面积为 50 mm2，键未被按 下时两金属片间的距离为0.6 mm.如果电容 变化了0.25 pF，电子线路恰能检测 出必要 的信号，则键 至少要被按下_mm. 【答案】 0.15 1如图32为某一热敏电阻(电阻值随温 度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU 关系曲线图 图32 (1)为了通过测 量得到如图所示IU关系的 完整曲线，在图33甲和乙两个电路中应 选择 的是图_；简要说明理由： _；(电源电动势为 9 V，内阻不计 ，滑动变 阻器的阻值为 0100 ) 甲 乙 33 (2)在如图34所示电路中，电源电压 恒为 9 V，电流表读数为70 mA，定值电

3、阻R1 250 .由热敏电阻的IU关系曲线可知， 热敏电阻两端的电压为 _V；电阻 R2的阻值为 _. (3)举出一个应用热敏电阻的例子 34 【答案】 (1)甲 因为甲电路电压可从0 V 调到所需电压，电压调节范围大 (2)5.0 117.6 (3)恒温箱、自动孵化器、热敏温度计等(任 选一例) 1.红外线传感器 红外线传 感器接收携带着信息的红外线， 转换 成电信号，从而得知辐射源的相关参 数或信息 自然界几乎所有的物体都能辐射波长在 0.76 m1 000 m的电磁波即红外线，因 此红外线传 感器不仅被广泛用于航空摄影 、卫星遥感遥测等高科技领域，也被广泛 用于日常生活中，自动门 、生命

4、探测器、 非接触式红外测温仪、家电遥控系统以及 防盗、防火报警器等均使用了红外线敏感 传感器 日常生活中常见的传感器 自动门 就应用了红外线传 感器 自动门 的工作流程如图所示当有人接近 自动门时 ，传感器接收到人体发出的红外 线，产生电压输 出信号；信号经过电 路 处理后，使定时器工作；由定时器构成的 电路使继电 器通电，自动门电动 机转动 ，门自动打开；当人通过自动门 几秒钟后 ，定时器又使继电 器断电，自动门电动 机 反转，门自动关闭 2压力传感器 全自动洗衣机的水位控制装置中使用了压 力传感器图35(a)中1和2分别是洗衣机 的外筒和内筒，3是气室，4是传感器的膜 盒气室下部与外筒连通

5、，上部与软管、 传感器的膜盒连通向内筒中注水时，水 通过内筒壁上的小孔流入外筒，部分水进 入气室，气室内被密封的空气压强增大， 使传感器的膜片向上凸起如图(b)所示，当 筒中水位到达设定的高度时，凸起的膜片 使动触点a与静触点b脱离，并与静触点c接 触，从而接通控制电路，关闭进 水电磁阀 门，接通洗涤电动 机电源，开始洗涤衣物 图35 3电脑中的传感器 电脑 常用的两种温度传感器：热敏电阻传 感器和集成温度传感器以下是这两种温 度传感器的工作原理 (1)热敏电阻传感器 热敏电阻传感器按温度对电 阻变化的影响 一般可分为正温度系数热敏电阻、负温度 系数热敏电阻，以及临界温度系数热敏电 阻正温度系

6、数热敏电阻及临界温度系数 热敏电阻的电阻特性会在特定温度下发生 急剧变 化，适用于温度检测 或控制负温 度系数热敏电阻主要为氧化锰、氧化钴、 氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物的 复合烧结 体，这些金属氧化物材料都具有 半导体性质，当温度较低时，半导体内的 电子空穴对数目较少，因此电阻较高 当温度升高时，热敏电阻内的电子 空穴对数目增加，因此导电 率增加，电阻 值下降 (2)集成温度传感器 集成温度传感器是目前电脑 普遍采用的温 度传感器，具有精确度高、响应速度快、 体积小、功耗低、软件界面控制方便等优 点温度检测 的主要机制为集成温度传感 器内部的电流源和ADC，集成温度传感器 的工作原理是

7、利用半导体PN正向导通，使 电压 与温度变化呈反向线性关系，所以后 续处 理电路可将正向导通电压变 化趋势 图线 表述为被测温度的变化趋势 4酒精浓度测试仪 机动车驾驶员 酒后驾车 ，极易发生道路交 通事故，严重危害交通安全和人身财产 安 全怎样才能判定驾驶员 酒后驾车 呢？人 饮酒后，酒精通过消化系统被人体吸收， 经血液循环，约有90%的酒精通过肺部呼 气排出，因此测量呼气的酒精含量就可以 判断其饮酒程度我国已制成对低浓度酒 精有高灵敏性的酒精传感器交通警察使 用这样 的酒精传感器就能迅速、准确地检 查出机动车驾驶员 是否酒后驾车 氧化锡传 感器主要用于汽车尾气 中一氧化碳浓度的检测 它的电

8、阻随一氧 化碳浓度的变化而变化，在如图36甲所 示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应 着 传感器的不同电阻，这样 ，显示仪表的指 针就与一氧化碳浓度有了对应 关系，观察 仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标 ，有一种氧化锡传 感器，其技术资 料中给 出的是电导 (即电阻的倒数)浓度曲线 如图乙，电压 表示数U0与一氧化碳浓度c之 间的对应 关系正确的是( ) 甲 乙 图36 【解析】 当一氧化碳浓度增大时，传感 器的电导增大，电阻R传减小，由闭合电路 欧姆定律知，电路中的电流IE/(R0RR 传r)增大，电压表的示数U0IR0ER0/(R0 RR传r)增大，故C、D错误，由题图知 ，传感器的电导

9、与浓度成正比，传感器的 电阻R传与浓度成反比，但电压表的示数U0 与传感器的电阻R传并不成正比关系，所以 ，电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的关 系图线并不是直线，A错，答案为B. 【答案】 B 2传感器担负着信息的采集任务，在自 动控制中发挥 着重要作用，传感器能够将 感受到的物理量(如温度、光、声等)转换 成 便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏 传感器，主要是应用了半导体材料制成的 热敏电阻，热敏电阻阻值随温度变化的图 线如图37甲所示，图乙是由热敏电阻Rt 作为传 感器制作的简单 自动报 警器的线路 图，问： 甲 乙 图37 (1)为了使温度过高时报 警铃响，c应接在 _(填“a”

10、或“b”)； (2)若使启动报 警的温度提高些，应将滑动 变阻器滑片P向_移动(填“左”或“右 ”)； (3)如果在调试报 警器达最低报警温度时， 无论如何调节 滑动变 阻器滑片P都不能使 报警器工作，且电路连接完好，各电路元 件都能处于工作状态，则造成工作电路实 际不能工作的原因可能是_ 【解析】 (1)由图甲可知当温度升高时Rt的 阻值减小，通过线圈的电流变大，线圈的 磁通量变大，对衔铁的引力变大，可与a点 接触，欲使报警器报警，c应接在a点 (2)若使启动报警的温度提高些，可使电路 的相对电流减小一些，以使得热敏电阻Rt的 阻值减小的更大一些，所以将滑动变阻器 滑片P向左移动，增大滑动变阻器接入电路 的阻值 (3)在调试报警器达最低报警温度时，无论 如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器 工作，可能是通过线圈的电流太小，线圈 的磁通量小，对衔铁的引力较小，也可能 是弹簧的弹力较大，线圈的磁力不能将衔 铁吸引到和a接触的状态，还可能是乙图电 源电压太低或继电器线圈匝数太少或弹簧 劲度系数太大 【答案】 (1)a (2)左 (3)可能是乙图中的 电源电压太低或继电器线圈太少或弹簧劲 度系数太大