2011高考物理一輪復習 9.6 傳感器總教案

1、1傳感器及其工作原理一、 傳感器：(1)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。把非電學量轉(zhuǎn)換為電學量以后，就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了。傳感器是一種采集信息的重要器件(2)傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成，通過敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換信號，通過輸出部分輸出，然后經(jīng)控制器分析處理。(3)常見的傳感器有：、力傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器等。二、 常見傳感器元件：(1)光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導體，無光照時，載流子極少，導電性能不好；隨著光照的增強，載流子增多，

2、導電性能變好，光敏電阻能夠把這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量。它就象人的眼睛，可以看到光線的強弱。(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，用金屬絲可以制作傳感器，稱為。它能用把這個熱學量轉(zhuǎn)換為這個電學量。熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高而或。與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的好，測溫范圍，但較差。(3)電容式位移傳感器能夠把物體的這個力學量轉(zhuǎn)換為這個電學量。(4)霍爾元件能夠把這個磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量2、傳感器的應用實例(一)一、力傳感器的應用-電子秤1.電子秤理有片、電壓放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器微處理器和數(shù)字顯示器等器件.電阻應變片受到力的作用時 ,它的會發(fā)生變化,把應變片放

3、在合適的電路中,他能夠把物體這個力學量轉(zhuǎn)換為這個電學量,因而電子秤是的應用.2.工作原理:如圖6-2-1所示,彈簧鋼制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各貼一個應變片,在梁的自由端施力F,則梁發(fā)生彎曲,上表面拉伸,下表面壓縮, 上表面應變片的電阻,下表面應變片的電阻變小.F越大, 彎曲形變, 應變片的阻值變化就越大.如果讓應變片中 通過的電流保持恒定,那末上面應變片兩端的電壓變大, 下面應變片兩端的電壓變小. 傳感器把這兩個電壓的差值輸出.外力越大, 輸出的電壓差值也就, 二、聲傳感器的應用-話筒 1、話筒是一種常用的,其作用是把轉(zhuǎn)換成. 話筒分為,等幾種. 2、電容式話筒:原理:是絕緣支架

4、,薄金屬膜和固定電極形成一個電容器,被直流電源充電.當聲波使膜片振動時,電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流 ,于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓.3.駐極體話筒:它的特點是,.其工作原理同電容式話筒,只是其內(nèi)部感受聲波的是.三、溫度傳感器的應用-電熨斗1.在電熨斗中,裝有雙金屬片溫度傳感器,其作用是,當溫度發(fā)生變化時, 雙金屬片的不同,從而能控制電路的通斷2.電熨斗的自動控溫原理:常溫下,上、下觸點是接觸的,但溫度過高時,由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同,上部金屬膨脹,下部金屬膨脹,則雙金屬片向下彎曲,使觸點分離,從而切斷電源,停止加熱.溫度降低后, 雙金屬片恢復原狀,重新接通電源,從

5、而保持溫度不變.四溫度傳感器的應用電飯鍋1電飯鍋中的溫度傳感器主要元件是，它的特點是：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁鐵吸引，但是上升到約103時，就失去了磁性，不能被磁體吸引了。這個溫度在物理學中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點”。2感溫鐵氧體是用和混合燒制而成的。五溫度傳感器的應用測溫儀1溫度傳感器可以把轉(zhuǎn)換成電信號，由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來。2測溫儀中的測溫元件可以是、等，還可以是等。六光傳感器的應用鼠標器、火災報警器1機械式鼠標器內(nèi)的碼盤兩側(cè)分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接受管，兩個紅外接受管就是兩個。2有的火災報警器是利用煙霧對光的散射來工作的，其帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電

6、三極管和不透明的擋板。平時光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報。 3、傳感器的應用實例 、普通二極管和發(fā)光二極管 （）二極管具有導電性。 （）發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝猓瑢щ姇r還能。普通的發(fā)光二極管是用磷化鎵和磷砷化鎵等半導體材料制成，直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥?.8v. 、晶體三極管 （）晶體三極管能夠把微弱的信號。晶體三極管的三極分別為發(fā)射極e.基極b和集電極c. （）傳感器輸出的電流或電壓很，用一個三極管可以放大幾十倍以至上百倍

7、。三極管的放大作用表現(xiàn)為基極b的電流對電極c的電流起了控制作用。 、邏輯電路()對于與門電路，只要一個輸入端輸入為“”，則輸出端一定是“”；反之，只有當所有輸入都同時為“”，輸出才是“”。()對于或門電路，只要有一個輸入“”，則輸出一定是“”；反之，只有當所有輸入都同時為“”時，輸出才是“”。()非門電路中，當輸入為“”時，輸出總是“”；當輸入為“”時，輸出反而是“”。非門電路也稱為反相器。()斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。 某種電子秤的原理示意圖，高考應試得分技巧高考對考生心理素質(zhì)、知識和能力、應變能力、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力全面考查，高考是考生在規(guī)定的時間內(nèi)、規(guī)定的考場內(nèi)獨

8、立解答高考試題。高考是人生成長中的一個重要環(huán)節(jié)，高考的成功將為你的人生添上新的輝煌。要想在高考中取勝，除了具備堅實的知識基礎、較高的學習潛能之外，最重要的就是在考場中具有敏捷、準確的思維、較高的解題速度。（一）、審題是解題的關鍵：1.冷靜審題，讀懂看清題意再做題。看到陳題不要太激動，看看是否有陷阱。遇到新題型，不要緊張，要沉著應對；有的新題型，如果把物理模型建立好，往往是“高起點、低落點”的題。一句話，那就是盡量保持一顆平常心；2.首先要審關鍵字、詞、句，對重要的內(nèi)容用筆畫上；3.多方獲取信息，讀題做到由粗讀到細讀，多角度獲取信息，關鍵部分要咬文嚼字，捕捉有效信息，同時要排除干擾信息，實現(xiàn)化難

9、為易；4.深入推敲，挖掘隱含條件和隱含信息，這些信息可能包含在物理情景之內(nèi)、物理規(guī)律和生活常識之中，也可能在隱含在題敘述中的一些關鍵字內(nèi)、圖形和表格之中，深挖隱含條件是解題的關鍵；5在審題過程中畫過程圖、情景圖、示意圖和受力圖，可將復雜、抽象的物理問題簡單化、形象化，有利于弄清物理過程、物理狀態(tài)（分段，區(qū)間），形成正確的物理圖景、建立正確的物理模型。有時準確的作圖會帶來事半功倍的奇效，因而準備好答題工具（如：三角板、圓規(guī)等）是應試的良好習慣；6.對全新的物理情景要學會知識的遷移，把完全陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的物理模型，然后進行求解。（二）、規(guī)范解題是考試成功的有力保證：1.規(guī)范思維、規(guī)范答題、抓

10、采分點，要做到：（1）要有必要的文字說明，包括要指明研究對象，準確畫出受力圖、運動示意圖、電路圖、光路圖或有關圖象，要指明物理過程及其始、末狀態(tài)，要指明正方向或零位置，物理量題中的符號不能更改，自設符號要說明含義；（2）要分步解題，不要一步到位，不要跨步。盡可能減少連等式；（3）求得的結果應有文字方程和代入題給數(shù)據(jù)的算式，最后結果應有準確的數(shù)值和單位，必要時加以討論和說明；（4）對于不會做的題不要放棄，也要根據(jù)相關的物理規(guī)律寫出相應的步驟，爭取拿步驟分。2.物理解題表述總的原則：說理要充分，層次要清楚、邏輯要嚴謹、語言要規(guī)范、文字要簡捷。3.實驗題的接線、作圖要認真，不要潦草。如電路不能斷線、不能存在斷點，不能接錯，接線時盡量不要交叉。同時注意的有效數(shù)字問題。4.注意書寫規(guī)范清晰，注意字母的大小寫。書寫時字不能太小，書寫不能太輕，當然字也不能太大。答題時，應該合理地安排試卷的書寫