32301教案傳感器及其工作原理

1、第六章傳感器全章教學內(nèi)容分析隨著科學技術(shù)的發(fā)展，傳感器的應(yīng)用越來越普及。傳感器技術(shù)是當今世界一項令人矚目的迅猛發(fā)展起來的高新技術(shù)之一。這部分內(nèi)容也是課程標準中“在課程內(nèi)容上體現(xiàn)時代性”的一個標志。傳感器的種類很多，教材中介紹的是一些工作原理和使用方法比較簡單的常見傳感器，主要目的是使學生對傳感器知識有一個初步的了解，體會物理知識在技術(shù)中的應(yīng)用。本章內(nèi)容可分為三個單元，第一單元為第1節(jié)，介紹傳感器及其工作原理；第二單元包括第2、3節(jié)，介紹常見傳感器的應(yīng)用；第三單元為第4節(jié)，是常見傳感器的應(yīng)用實驗研究。知識板塊及知識結(jié)構(gòu):傳感器原理傳感器應(yīng)用傳感器實驗。知識結(jié)構(gòu)圖定義：把非電學量轉(zhuǎn)化為電學量的一類

2、儀器。工作原理：非電學量敏感元件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換電路電學量熱敏電阻和金屬熱電阻溫度傳感器光敏電阻光傳感器霍爾元件霍爾傳感器力傳感器（電子秤）聲傳感器（話筒）溫度傳感器（電熨斗、電飯鍋、測溫儀、溫度報警器）光傳感器（鼠標器、火警報警器、光控開關(guān)）敏感元件應(yīng)用傳感器教學目標1知識及技能(1)知道非電學量轉(zhuǎn)換成電學量的技術(shù)意義。知道在現(xiàn)代信息技術(shù)及自動控制中為什么要將非電學量轉(zhuǎn)換成電學量。(2)通過具體事例，了解電學量便于控制、便于處理(放大、衰減和波形整理等)、便于顯示和儲存，也便于遠距離傳輸?shù)燃夹g(shù)方面的優(yōu)點。(3)知道常見傳感器的工作原理。知道傳感器是由敏感元件、電子線路及控制電路等組成的。2過程及

3、方法(1)用熱敏電阻、光敏電阻、駐極體話筒等常用元器件做實驗，了解傳感器是怎樣把非電學量轉(zhuǎn)換成電學量的。(2)通過對實際傳感器工作原理的分析，了解傳感器是怎樣應(yīng)用到技術(shù)中，實現(xiàn)信息采集或自動控制的。(3)結(jié)合生活實際，在課外或家庭活動中設(shè)計組裝簡單的自動控制裝置。(4)通過調(diào)查、上網(wǎng)或從圖書館查閱相關(guān)資料，列舉傳感器的應(yīng)用實例。(5)根據(jù)設(shè)計及制作的需要，通過多種方式學習及拓展相關(guān)的知識和技能。3情感、態(tài)度及價值觀(1)在探究傳感器工作原理的活動中拓展思維方式，增強創(chuàng)新意識。(2)及同學或家庭其他成員合作設(shè)計簡單的自動控制裝置，明確角色意識，體驗合作的重要意義。(3)通過收集傳感器的應(yīng)用實例，

4、體會傳感器技術(shù)及生產(chǎn)生活的息息相關(guān)性。(4)對傳感器技術(shù)、經(jīng)濟效益進行調(diào)查分析，關(guān)注物理及生活、技術(shù)及社會發(fā)展的緊密聯(lián)系，體會“物理技術(shù)社會”的STS思想。學情分析我們身邊的傳感器很多，引導(dǎo)學生從物理學角度認識身邊的傳感器，容易引起學生的濃厚興趣，同時，很多創(chuàng)新設(shè)計或頭腦奧林匹克競賽都涉及傳感器的應(yīng)用，充分利用這些有利條件，可以對學生的長遠發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。教學要求及建議1突出體現(xiàn)傳感器及科學、技術(shù)、社會的關(guān)系。傳感器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到現(xiàn)代的生產(chǎn)和生活的諸多方面，成為進行測量和控制不可缺少的元件；傳感器的應(yīng)用在促進現(xiàn)代社會的發(fā)展中起了重要的作用；傳感器技術(shù)中所包含的物理原理，可以使學生對科學及

5、技術(shù)的關(guān)系有更全面和深入的體會。2理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)分析具體事物的能力，學習制作控制電路的技能。以傳感器的原理和使用為主線，讓學生綜合運用物理知識來認識它們的工作原理，培養(yǎng)學生認識和分析實際問題的能力。3以點帶動，全面開花。老師一般對本章相關(guān)知識不太熟悉，教學中可以選取一兩個具體實例深入研究，帶動學生領(lǐng)會研究方法，探索相關(guān)結(jié)論，讓學生經(jīng)歷一兩個實例的突破過程，樹立自信心，然后放手讓學生研究其余內(nèi)容，形成興趣濃厚、沒有負擔的氛圍。課時分配建議1傳感器及其工作原理2課時2傳感器的應(yīng)用(一)2課時3傳感器的應(yīng)用(二)1課時4傳感器的應(yīng)用實驗2課時第一節(jié)傳感器及其工作原理教材分析本節(jié)以傳感器的功能及原

6、理為主線，讓學生綜合運用已經(jīng)學過的或?qū)⒁獙W到的物理知識來認識傳感器的工作原理。這是本章第一節(jié)內(nèi)容，側(cè)重點在讓學生了解傳感器，認識其工作原理，知道有哪些重要的傳感器元件，同時還要給學生以學習方法的指導(dǎo)，通過探究性學習和合作學習來學習新知識。傳感器在現(xiàn)代生活中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，是測量和控制電路中不可缺少的元器件。傳感器的設(shè)計和使用中涉及相當多的物理學知識，將力學、電磁學的知識及傳感器的設(shè)計、應(yīng)用緊密聯(lián)系，是物理教學中一項重要任務(wù)和內(nèi)容，也是新課改中心思想的重要體現(xiàn)。傳感器及其工作原理這一節(jié)內(nèi)容要求學生能通過觀察一些現(xiàn)象和常見的事例，初步形成傳感器的概念，并介紹三種制作傳感器所使用的敏感元件，運用以前

7、學習過的物理知識了解它們的工作原理，從而為了解傳感器的應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。為了增加學生的技術(shù)知識和常識，提高應(yīng)用知識以及進行電器復(fù)雜設(shè)計的能力，學好本節(jié)知識是非常必要的。教學目標：1.知識及技能：知道非電學量轉(zhuǎn)換成電學量的技術(shù)意義；通過實驗，知道常見傳感器的工作原理；初步探究利用和設(shè)計簡單的傳感器.2.過程及方法：通過對實驗的觀察、思考和探究，讓學生了解傳感器、熟悉傳感器工作原理；讓學生自己設(shè)計簡單的傳感器，經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維能力. 3.情感態(tài)度及價值觀：在理解傳感器工作原理的基礎(chǔ)上，通過自己設(shè)計簡單的傳感器，體驗科技創(chuàng)新的樂趣，激發(fā)學習物理的興趣

8、.重點和難點1.幾種常見傳感器的工作原理（演示實驗）；2.學生自己設(shè)計簡單的傳感器.一課題的引入【演示實驗1】干簧管控制電路的通斷ABSN如圖，小盒子A的側(cè)面露出一個小燈泡，盒外沒有開關(guān)，但是把磁鐵B放到盒子上面，燈泡就會發(fā)光，把磁鐵移走，燈泡熄滅. 師問：盒子里有怎樣的裝置，才能實現(xiàn)這樣的控制？生猜：（可以自由討論，也可以請學生回答）SN圖6.1-2 干簧管師生探究：打開盒子，用實物投影儀展示盒內(nèi)的電路圖，了解元件“干簧管”的結(jié)構(gòu)。探明原因：玻璃管內(nèi)封入兩個軟磁性材料制成的簧片。當磁鐵靠近干簧管時，兩個簧片被磁化而接通，電路導(dǎo)通。所以，干簧管能起到開關(guān)的作用。師點撥：這個裝置反過來還可以讓我

9、們通過燈泡的發(fā)光情況，感知干簧管周圍是否存在著磁場?！狙菔緦嶒?】聲光控開關(guān)控制電路的通斷先在普通光照條件下，再把開關(guān)置于黑暗環(huán)境中。二什么是傳感器？師：剛才的兩個實驗，都用了一種元件，這些元件能夠感受某些信息，通過它能實現(xiàn)電路的自動控制，這種元件有一個專門的名稱：傳感器。什么是傳感器呢？它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。它的優(yōu)點是：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。其實，傳感器并不神秘。你家里可能就有很多的傳感器。請大家相互說說看，你家里，或

10、者在你的生活當中，都使用過，或聽說過什么樣的電器中有傳感器？圖6.1-3 各種傳感器各種溫度傳感器力傳感器色標傳感器當冰箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)自動啟動，而當溫度低于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)又會自動停止。冰箱的控制，是通過溫度傳感器實現(xiàn)的。樓梯道的電燈，晚上，有人經(jīng)過樓道時，開關(guān)自動接通，燈就亮；白天，不管是否有人經(jīng)過，開關(guān)都是斷開的，燈總是不亮，這種開關(guān)用的就是聲光傳感器。為了防止火災(zāi)的發(fā)生，在賓館房間的天花板上大多有一個小盒子，當房間失火時它能感知出現(xiàn)的煙霧，通過電路發(fā)出警報，這個小盒子就是煙霧傳感器。其他如賓館洗手間的墻壁上干手機的濕度傳感器、電視機里換頻道的紅外傳感器、電飯鍋的溫控開

11、關(guān)、養(yǎng)雞場里的孵化器、交警用來測駕駛員是否酒后開車的酒精氣體測試儀、磁懸浮列車里的加速度測試器、電容式話筒里的電容式傳感器、自動洗衣機里的壓力傳感器等等.可以說，傳感器的廣泛使用，豐富了我們的生活，使我們的生活更加方便、安全和舒適。師：為了制作傳感器，需要一些元器件，下面我們就來看幾個實際的例子。三光敏電阻圖6.1-4 光敏電阻 有一些物質(zhì),例如硫化鎘,電阻率及所受光照的強度有關(guān)。把硫化鎘涂敷在絕緣板上，在其表面再用銀漿涂敷兩個互不相連的柵狀電極(圖6.4)，這樣就制成了一個光敏電阻。硫化鎘表面受到的光照強度不同時，兩個電極間的電阻也不一樣?！狙菔緦嶒?】比較光敏電阻在不同光照條件下的電阻之不

12、同學生完成：兩人一組，用萬用電表（由投影儀投出表盤）的歐姆擋測量一只光敏電阻的阻值，實驗分別在室內(nèi)自然光的照射下和用手掌遮光時進行。甲. 光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大 乙. 強光照射下電阻值很小 圖6.1-5 觀察光敏電阻的特性 學生總結(jié)實驗結(jié)果：光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強光照射下電阻值很小。師生總結(jié)：光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量。（師）工作原理：光敏電阻在光照射下電阻變化的原因。光敏電阻是由硫化鎘制成的，硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照時，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強，載流子增多，導(dǎo)電性變好。學生自學：科學漫步半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理四金屬熱電阻和熱敏電阻師問

13、：金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性能及溫度有關(guān)嗎？關(guān)系如何？生答：金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，如白熾燈鎢絲的電阻在正常工作情況下比常溫下的電阻大得多。師生總結(jié)：用金屬絲可以制作溫度傳感器，稱為金屬熱電阻。如前面已經(jīng)學過的用金屬鉑可制作精密的電阻溫度計。 RT12O圖6.1-7 電阻-溫度特性曲線1-金屬導(dǎo)線 2.熱敏電阻 【演示實驗4】熱敏電阻隨溫度的升高電阻減小學生兩人一組，用萬用電表的歐姆擋測一只熱敏電阻的阻值。第一次直接測量，第二次用手心捂住熱敏電阻再測量，記錄兩次測得的電阻值。學生探究：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常明顯。投影電阻R隨溫度變化的圖線師生總結(jié)1：半導(dǎo)體熱敏電

14、阻也可以用作溫度傳感器。師生總結(jié)2：金屬熱電阻及熱敏電阻都能夠把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量，金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好，測溫范圍大，但靈敏度較差。五、霍爾元件圖6.1-9 霍爾元件的工作原理BMNEFIUH師：1879年美國物理學家霍爾觀察到，在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體，當磁場方向及電流方向垂直時，導(dǎo)體在及磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差。人們把這樣的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的電勢差叫霍爾電壓。人們利用霍爾效應(yīng)做成了霍爾元件。如圖，霍爾元件是在一個很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）薄片上，制作4個電極E、F、M、N而成。若在E、F間通入恒定的電流I，同時外加及薄片垂直的勻

15、強磁場B，薄片中的載流子就在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使M、N間出現(xiàn)電壓UH。這個電壓叫霍爾電壓，其決定式為。式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，它的大小及薄片的材料有關(guān)。圖6.1-10師生共析：由上式看，一個霍爾元件的厚度d、k為定值，若保持I恒定，則UH的變化就及B成正比。也就是說：霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強度這個磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量。因此，我們可以把霍爾元件放置在某一未知的磁場中，通過測定霍爾電壓U的變化得知該磁場磁感應(yīng)強度的變化。請同學們用前面學習過的磁場的知識推導(dǎo)霍爾元件的電壓及磁感應(yīng)強度的關(guān)系推導(dǎo)過程：已知：假設(shè)霍爾元件中形成電流的是正電荷，霍爾元件厚度為d，寬度為l，通入的電流為

16、I，單位體積內(nèi)正電荷的個數(shù)為n，正電荷的帶電量為q。令得：式中的d為薄片的寬度，k為霍爾系數(shù)，它的大小及制作材料有關(guān)。由式子可以看出如果保證k、d、I恒定，則霍爾電壓U的變化就及B成正比。范例精析【例1】電容式傳感器定片甲金屬芯線電介質(zhì)導(dǎo)電液體乙h壓力F固定電極可動電極丙極板電介質(zhì)丁x動片極板電容器的電容C決定于極板正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個因素如果某一物理量（如角度、位移s、深度h等）的變化能引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化，那么，通過測定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，有這種用途的電容器稱為電容式傳感器圖甲是用來測定角度的電容式傳感器當動片及定片之間

17、的角度發(fā)生變化時，引起極板正對面積S的變化，使電容C發(fā)生變化知道C的變化，就可以知道的變化情況圖乙是測定液面高度h的電容式傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放入導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩個極，導(dǎo)線芯外面的絕緣物質(zhì)就是電介質(zhì)液面高度h發(fā)生變化時，引起正對面積發(fā)生變化，使電容C發(fā)生變化知道C的變化，就可以知道h的變化情況圖丙是測定壓力F的電容式傳感器，待測壓力F作用于可動膜片電極上的時候，膜片發(fā)生形變，使極板間距離d發(fā)生變化，就可以知道F的變化情況。圖丁是測定位移x的電容式傳感器，隨著電介質(zhì)進入極板間的長度發(fā)生變化，就可以知道x的變化情況實際中有各種各樣的傳感器它們都是根據(jù)各

18、種物理效應(yīng)設(shè)計而成的，我們在初中學過，導(dǎo)線的電阻決定于導(dǎo)線的橫截面積、長度和溫度等因素，由此可以制成電阻式傳感器，用來測定壓力、溫度等物理量Rt歐姆表【例2】如圖所示，將多用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆及負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt（負溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻）的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間若往R t上擦一些酒精，表針將向_（填“左”或“右”）移動；若用吹風機將熱風吹向電阻，表針將向_（填“左”或“右”）移動。答案：左右分析：若往R t上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻R t溫度降低，電阻值增大，所以電流減小，指針應(yīng)向左偏；用吹風機將

19、熱風吹向電阻，電阻R t溫度升高，電阻值減小，電流增大，指針向右偏A組能力訓(xùn)練題1關(guān)于光敏電阻，下列說法正確的是（ ABD ）A光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量B硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時，載流子極少，導(dǎo)電性能不好C硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時，載流子較少，導(dǎo)電性能良好D半導(dǎo)體材料的硫化鎘，隨著光照的增強，載流子增多，導(dǎo)電性能變好2為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝一個傳感器及電燈控制電路相接。當樓道內(nèi)有走動而發(fā)出聲響時，電燈即及電源接通而發(fā)光，這種傳感器為傳感器，它輸入的是信號，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是信號。答：聲電聲音電定片動片3如圖所示，為一種測定角度的傳感

20、器，當彼此絕緣的金屬板構(gòu)成的動片及定片之間的角度發(fā)生變化時，試分析傳感器是如何將它的這種變化轉(zhuǎn)化為電學量的。答：角度增大，正對面積減小，電容器電容變小導(dǎo)線芯線絕緣物質(zhì)導(dǎo)電液體h4如圖所示，是一個測定液面高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路中的電流變化說明電容值增大時，則導(dǎo)電液體的深度h變化為（ A ）Ah增大 Bh減小Ch不變 D無法確定5霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個量（ B ）A把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量B把磁感應(yīng)強度這個磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量C把力轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量D把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量

21、壓力F固定電極可動電極6傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器。當待測壓力F作用于可動膜片電極時，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)成閉合電路，那么（）A當F向上壓膜片電極時，電容將減小B當F向上壓膜片電極時，電容將增大C若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化答案：BC解析：當F向上壓膜片電極時，電容器的電容將增大，電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生了變化。RG歐姆表7.如圖所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆檔，再將電表的兩支表筆分別及光敏電阻RG的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間若用不透光的黑紙將Rt包

22、裹起來，表針將向_（填“左”或“右”）轉(zhuǎn)動；若用手電筒光照射Rt，表針將向_（填“左”或“右”）轉(zhuǎn)動。答案：左右解析：光敏電阻受光照越強，電阻越小，電流越大，所以將RG包裹起來電阻增大，電流減小，指針向左偏，反之向右偏8.如圖所示是電阻式溫度計，一般是利用金屬鉑做的，已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以知道其溫度.這實際上是一個傳感器，它是將_轉(zhuǎn)化為_來進行測量的.答：溫度，電阻9.如圖所示，將一光敏電阻連入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關(guān)置于“”擋，用光照射光敏電阻時，表針的偏角為；現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)?#39;，則可判斷（ B ）A. '= B

23、. '<C. ' > D. 不能確定和' 的關(guān)系10如圖所示，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻，L為小燈泡，當溫度降低時(C)AR1兩端的電壓增大AR1R2E rLB電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強D小燈泡的亮度變?nèi)醮穑篟2及燈L并聯(lián)后及R1串聯(lián)，及電源構(gòu)成閉合電路，當熱敏電阻溫度降低時，電阻R2增大，外電路總電阻增大，總電流減小，電流表讀數(shù)減小，并聯(lián)電路電壓U=E-I(R1+r) 增大，小燈泡的亮度變強，燈L電壓增大，燈泡亮度變強，R1兩端電壓減小，故 C正確，其余各項均錯B組能力訓(xùn)練題1.如圖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

24、電阻,此光電計數(shù)器的基本工作原理是 ( B D )R1R2信號處理系統(tǒng)A. 當有光照射R1時,信號處理系統(tǒng)獲得較高電壓B. 當有光照射R1時,信號處理系統(tǒng)獲得較低電壓C. 信號處理系統(tǒng)每獲得一次較低電壓就計數(shù)一次D. 信號處理系統(tǒng)每獲得一次較高電壓就計數(shù)一次2.如圖所示：定片甲金屬芯線電介質(zhì)導(dǎo)電液體乙h壓力F固定電極可動電極丙極板電介質(zhì)丁x動片極板圖甲是測量角度的電容式傳感器，原理是由于CS，動片及定片間的角度發(fā)生變化時，引起S的變化，通過測出C的變化，測量動片及定片間的夾角。圖乙是測量液面高度h的電容式傳感器，原理是由于CS，h發(fā)生變化，金屬芯線和導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化，通過測定C的變化

25、，可以測量液面高度h的變化。圖丙是測量壓力F的電容式傳感器，原理是由于C1/d，壓力F作用在可動電極上，引起極板間距d的變化，通過測出C的變化，測量壓力F的變化。圖丁是測量位移x的電容式傳感器，原理是由于C隨著電介質(zhì)進入極板間的長度發(fā)生變化，通過測出C的變化，測量位移x的變化。圖4v壓敏電阻REA（a）Itt1t2t30（b）3.(2007年廣東卷8)、壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學利用壓敏電阻設(shè)計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖4（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中，電流表示數(shù)如圖4（b）所示，下列判斷正確的

26、是 ( )A從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻速直線運動B從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動C從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運動D從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動答：D解：從t1到t2時間內(nèi)，電流隨時間均勻增大，表明回路的電阻逐漸減小，壓敏電阻對絕緣重球的壓力逐漸增大，由牛頓第二定律，小車運動的加速度逐漸增大，故選項AB錯。從t2到t3時間內(nèi)，電流值不變且比前面時間的電流大，表明回路的電阻不變且比前面時間的電阻小，壓敏電阻對絕緣重球的壓力N=ma為恒定值且比前面時間的壓力大，小車如果做勻速直線運動，則壓敏電阻對絕緣重球的壓力為0，故選項C錯D正確。ADBCRR'P甲乙L4.

27、如圖所示為用熱敏電阻R和繼電器L等組成的一個簡單的恒溫控制電路，其中熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小電源甲及繼電器、熱敏電阻等組成控制電路,電源乙及恒溫箱加熱器（圖中未畫出）相連接則（B D）A當溫度降低到某一數(shù)值，銜鐵P將會被吸下B當溫度升高到某一數(shù)值，銜鐵P將會被吸下C工作時，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在C、D端D工作時，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端0滑塊滑桿標尺5.(2001年全國卷8)慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道導(dǎo)彈工程中，這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計.加速度計的構(gòu)造原理的示意圖如圖所示：沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別及勁度系數(shù)均為k的彈簧相

28、連；兩彈簧的另一端及固定壁相連.滑塊原來靜止，彈簧處于自然長度.滑塊上有指針，可通過標尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進行制導(dǎo)，設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運動，指針向左偏離0點的距離為s，則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度（）A方向向左，大小為ks/mB方向向右，大小為ks/mC方向向左，大小為2ks/mD方向向右，大小為2ks/m0s答：D解：滑塊向左偏離0點的距離s時，左邊彈簧壓縮s，對滑塊產(chǎn)生向右的彈力為ks，右邊彈簧伸長s，對滑塊產(chǎn)生向右的彈力為ks，滑塊受到向右的合力為2ks，這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度2 ks/m，選項D正確。ecab6.用如圖示的電磁繼電器設(shè)計一個由光敏電阻來控制路燈的實驗電

29、路。要求是：光暗時燈亮，光亮時燈滅?？晒┻x擇的器材如下：光敏電阻、小燈泡、學生用電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線。ecab220V解：光敏電阻受到光照射時電阻變小，將光敏電阻、小燈泡、學生用電源、滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)接入繼電器的a、b端，如圖示：將交流電源及路燈接入c、e之間。光暗時光敏電阻值大，ab間電流小，磁性弱，ce處于閉合，燈亮。光亮時，光敏電阻值小，ab間電流大，磁性強，吸住銜鐵，電路ce處斷開，燈滅。圖1U/VI/mA0123456710203040507.（2003年上海卷18）圖1為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I-U關(guān)系曲線圖。為了通過測量得到

30、圖1所示I-U關(guān)系的完整曲線，在圖2和圖3兩個電路中應(yīng)選擇的是圖_；簡要說明理由：_。（電源電動勢為9V，內(nèi)阻不計，滑線變阻器的阻值為0-100）。在圖4電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1=250。由熱敏電阻的I-U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_V；電阻R2的阻值為_。VA圖3VA圖2R1R29V圖4A熱敏電阻舉出一個可以應(yīng)用熱敏電阻的例子：_。答：圖2；電壓可從0V調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍較大。5.2；111.8（111.6112.0）熱敏溫度計解:定值電阻R1中通過的電流I1=U/ R1=9/250=0.036A=36mA, 電阻R2中的電流I2= IA- I

31、1=70-36=34 mA，由圖1得UR=5.2V，R2 =(U-UR) / I2=(9-5.2) / 0.034=111.8 8.某同學為一城市設(shè)計路燈自動控制電路。路燈要求在白天自動熄滅，而晚上自動開啟。請你利用所學過的傳感器的有關(guān)知識在下圖中幫他連接好這個自動控制電路?；鹁€零線光敏電阻火線零線光敏電阻答：如右圖示9.( 2000年全國理綜卷29).如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B的均勻磁場中，當電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體板上側(cè)面A和下側(cè)面A之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實驗表明，當磁場不太強時，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為.AhdIBA式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù).霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加及洛倫茲力方向相反的靜電力，當靜電力及洛倫茲力達到平衡時，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差.設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e，回答下列問題：(1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢_下側(cè)面A的電勢(填“高于”“低于”或“等于”) (2)電子所受的洛倫茲力的大小為_.(3)當導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時，電子所受靜電力的大小為_.(4)由靜電力和洛倫茲力平衡的條件，證明霍爾系