2020版高中物理 第三章 传感器章末学案 教科版选修3-2

2020版高中物理 第三章 传感器章末学案 教科版选修3-2

第三章 传感器 章末总结 一、常见敏感元件的特点及应用 ‎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.热敏电阻和金属热电阻 3‎ 金属热电阻的电阻率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻两种，正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小.‎ 例1　如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是 (　　)‎ 图1‎ A.I变大，U变大 B.I变大，U变小 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小 答案　D 解析　R2所在处出现火情时，温度升高，则R2的阻值减小.R2↓→R总↓→I干↑→U1↑→‎ U3↓→I↓，故显示器的电流I变小，由U＝E－I干r，I干变大，知U变小，故选项D正确.‎ 例2　如图2所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置.则(　　)‎ 图2‎ ‎①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压增大　②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压减小　③当仅增大R2的阻值时，A、B之间的电压增大　④当仅减小R2的阻值时，A、B之间的电压增大 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④‎ 答案　C 解析　R1是光敏电阻，有光照射时，阻值变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故①错误，②正确；由闭合电路欧姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故③正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故④错误.故应选C.‎ 二、传感器的应用 ‎1.传感器的应用过程包括三个环节：感、传、用.‎ ‎(1)“感”是指传感器的敏感元件感应信息，并转化为电学量.‎ 3‎ ‎(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取并转化的电学信息传给执行机构.‎ ‎(3)“用”是指执行机构利用传感器传来的信息进行某种显示或某种动作.‎ ‎2.处理与传感器有关的电路设计问题时，可将整个电路分解为：‎ ‎(1)传感器所在的信息采集部分；‎ ‎(2)转化传输部分(这部分电路往往与直流电路的动态分析有关)；‎ ‎(3)执行电路.‎ 例3　如图3所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当杯中的水的水位到达金属块B时，出现的情况是 (　　)‎ 图3‎ A.L1灯亮 B.L2灯亮 C.L1、L2两灯同时亮 D.L1、L2两灯都不亮 答案　B 解析　由电路结构可以看出，当杯中的水的水位到达B时，左侧电路被接通，这样螺线管就产生磁场，相当于一个磁铁，对与弹簧相连的衔铁产生吸引作用，使之向下移动，这样L2电路被接通，故B正确.‎ 3‎