2014高考物理一轮复习总教案96 传感器

2014高考物理一轮复习总教案96 传感器

第6课 ‎1传感器及其工作原理 一、 传感器：‎ ‎(1)传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等＿＿＿＿＿量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等＿＿＿＿量，或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。传感器是一种采集信息的重要器件 ‎(2)传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换＿＿＿＿信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。‎ ‎(3)常见的传感器有：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。‎ 二、 常见传感器元件：‎ ‎(1)光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，光敏电阻能够把＿＿＿＿＿这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。‎ ‎(2)金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而＿＿＿＿，用金属丝可以制作＿＿＿＿传感器，称为＿＿＿＿＿。它能用把＿＿＿＿这个热学量转换为＿＿＿＿这个电学量。热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而＿＿＿＿或＿＿＿＿。与热敏电阻相比，金属热电阻的＿＿＿＿＿好，测温范围＿＿＿，但＿＿＿＿较差。‎ ‎(3)电容式位移传感器能够把物体的＿＿＿＿这个力学量转换为＿＿＿这个电学量。‎ ‎(4)霍尔元件能够把＿＿＿＿＿＿这个磁学量转换为电压这个电学量 ‎2、传感器的应用实例(一)‎ 一、力传感器的应用-----电子秤 ‎1.电子秤理有＿＿＿＿＿＿片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件.电阻应变片受到力的作用时 ,它的＿＿＿＿会发生变化,把应变片放在合适的电路中,他能够把物体＿＿＿＿这个力学量转换为＿＿＿＿这个电学量,因而电子秤是＿＿＿＿的应用.‎ ‎2.工作原理:如图‎6-2-1‎所示,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩, 上表面应变片的 电阻＿＿＿,下表面应变片的电阻变小.F越大, 弯曲形变＿＿＿,‎ ‎ 应变片的阻值变化就越大.如果让应变片中 通过的电流保持恒定,那末上面应变片两端的电压变大, 下面应变片两端的电压变小. 传感器把这两个电压的差值输出.外力越大, 输出的电压差值也就, ＿＿＿‎ 二、声传感器的应用----话筒 ‎ ‎1、话筒是一种常用的＿＿＿＿,其作用是把＿＿＿＿转换成＿＿＿＿. 话筒分为＿＿＿＿,＿＿＿＿,＿＿＿＿等几种.‎ ‎ 2、电容式话筒:原理:是绝缘支架,薄金属膜和固定电极形成一个电容器,被直流电源充电.当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流 ,于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压.‎ ‎3.驻极体话筒:它的特点是＿＿＿＿,＿＿＿＿,＿＿＿＿,＿＿＿＿.其工作原理同电容式话筒,只是其内部感受声波的是＿＿＿＿.‎ 三、温度传感器的应用-----电熨斗 ‎1.在电熨斗中,装有双金属片温度传感器,其作用是＿＿＿＿,当温度发生变化时, 双金属片的＿＿＿＿不同,从而能控制电路的通断 ‎2.电熨斗的自动控温原理:‎ 常温下,上、下触点是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀＿＿＿＿,下部金属膨胀＿＿＿,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热.温度降低后, 双金属片恢复原状,重新接通电源,从而保持温度不变.‎ 四．温度传感器的应用——电饭锅 ‎1．电饭锅中的温度传感器主要元件是＿＿＿，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是上升到约‎103℃‎时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。‎ ‎2．感温铁氧体是用＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿混合烧制而成的。‎ 五．温度传感器的应用——测温仪 ‎1．温度传感器可以把＿＿＿转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来。‎ ‎2．测温仪中的测温元件可以是＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等，还可以是＿＿＿＿＿等。‎ 六．光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器 ‎1．机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管，两个红外接受管就是两个＿＿＿＿＿。‎ ‎2．有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的，‎ 其带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。‎ ‎[来源:Zxxk.Com]‎ ‎[来源:学&科&网]‎ ‎3、传感器的应用实例 ‎ １、普通二极管和发光二极管 （１）二极管具有＿＿＿＿＿＿导电性。‎ ‎ （２）发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能＿＿＿＿。普通的发光二极管是用磷化镓和磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能。该类发光二极管的正向导通电压大于1.8v.‎ ‎ ２、晶体三极管 ‎ （１）晶体三极管能够把微弱的信号＿＿＿＿＿。晶体三极管的三极分别为发射极e.基极b和集电极c.‎ ‎ （２）传感器输出的电流或电压很＿＿＿，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为基极b的电流对电极c的电流起了控制作用。‎ ‎ ３、逻辑电路[来源:Z.xx.k.Com]‎ ‎(１)对于与门电路，只要一个输入端输入为“＿＿”，则输出端一 定是“０”；反之，只有当所有输入都同时为“＿＿”，输出才是“１”。 (２)对于或门电路，只要有一个输入“＿＿”，则输出一定是“１”；反之，只有当所有输入都同时为“＿＿”时，输出才是“０”。‎ ‎(３)非门电路中，当输入为“‎０”‎时，输出总是“＿＿”；当输入为“‎１”‎时，输出反而是“＿＿”。非门电路也称为反相器。‎ ‎(４)斯密特触发器是具有特殊功能的非门。 某种电子秤的原理示意图，‎ 高考应试得分技巧 高考对考生心理素质、知识和能力、应变能力、分析问题和解决问题的能力、创新能力全面考查，高考是考生在规定的时间内、规定 的考场内独立解答高考试题。高考是人生成长中的一个重要环节，高考的成功将为你的人生添上新的辉煌。要想在高考中取胜，除了具备坚实的知识基础、较高的学习潜能之外，最重要的就是在考场中具有敏捷、准确的思维、较高的解题速度。‎ ‎（一）、审题是解题的关键：‎ ‎1.冷静审题，读懂看清题意再做题。看到陈题不要太激动，看看是否有陷阱。遇到新题型，不要紧张，要沉着应对；有的新题型，如果把物理模型建立好，往往是“高起点、低落点”的题。一句话，那就是尽量保持一颗平常心；‎ ‎2.首先要审关键字、词、句，对重要的内容用笔画上；‎ ‎3.多方获取信息，读题做到由粗读到细读，多角度获取信息，关键部分要咬文嚼字，捕捉有效信息，同时要排除干扰信息，实现化难为易；‎ ‎4.深入推敲，挖掘隐含条件和隐含信息，这些信息可能包含在物理情景之内、物理规律和生活常识之中，也可能在隐含在题叙述中的一些关键字内、图形和表格之中，深挖隐含条件是解题的关键；[来源:Z.xx.k.Com]‎ ‎5．在审题过程中画过程图、情景图、示意图和受力图，可将复杂、抽象的物理问题简单化、形象化，有利于弄清物理过程、物理状态（分段，区间），形成正确的物理图景、建立正确的物理模型。有时准确的作图会带来事半功倍的奇效，因而准备好答题工具（如：三角板、圆规等）是应试的良好习惯；‎ ‎6.对全新的物理情景要学会知识的迁移，把完全陌生的问题转化为熟悉的物理模型，然后进行求解。‎ ‎（二）、规范解题是考试成功的有力保证：‎ ‎1.规范思维、规范答题、抓采分点，要做到：‎ ‎（1）要有必要的文字说明，包括①要指明研究对象，②准确画出受力图、运动示意图、电路图、光路图或有关图象，③要指明物理过程及其始、末状态，④要指明正方向或零位置，⑤物理量题中的符号不能更改，自设符号要说明含义；‎ ‎（2）要分步解题，不要一步到位，不要跨步。尽可能减少连等式；‎ ‎（3）求得的结果应有文字方程和代入题给数据的算式，最后结果应有准确的数值和单位，必要时加以讨论和说明；‎ ‎（4）对于不会做的题不要放弃，也要根据相关的物理规律写出相应的步骤，争取拿步骤分。‎ ‎2.物理解题表述总的原则：说理要充分，层次要清楚、逻辑要严谨、语言要规范、文字要简捷。‎ ‎3.实验题的接线、作图要认真，不要潦草。如电路不能断线、不能存在断点，不能接错，接线时尽量不要交叉。同时注意的有效数字问题。‎ ‎4.注意书写规范清晰，注意字母的大小写。书写时字不能太小，书写不能太轻，当然字也不能太大。答题时，应该合理地安排试卷的书写空间，不要答到答题框外，不要答错位置。‎ ‎5.没做完或做错题，不要删掉。‎ ‎6.因不准使用计算器，故最后结果太复杂可暂时不做，等试卷大体上完成后再来计算。‎ 遇到难题，怎么办？‎ 首先要保持冷静，认真读完全题，再仔细分析题意和情景。如果题目较长，设问较多，在审题时考生要划下关键词和字，揭示隐含条件，这些都是解题的突破口。但每道题目的第一问一般难度都不大，考生可以得到一些基本分。如果审题后确定没有思路，那就可以跳过。若计算量确实太大，在分析、列式填入数据后跳过，回头再算。‎