【金牌學(xué)案】年高中物理 第六章 1 傳感器及其工作原理課件 新人教選修32

第六章傳感器1傳感器及其工作原理知識(shí)點(diǎn)1傳感器

1．定義：傳感器是指能夠感受諸如力﹑溫度﹑光﹑聲﹑化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們轉(zhuǎn)換成電壓﹑電流等電學(xué)量． 2．組成：傳感器由敏感元件﹑轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成．3．工作流程為：知識(shí)點(diǎn)2光敏電阻

1．性質(zhì)：用半導(dǎo)體材料制成，其電阻值隨著光照的增強(qiáng)而減?。?2．作用：能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量．種類性質(zhì)優(yōu)點(diǎn)熱敏電阻用半導(dǎo)體材料制成，其電阻隨溫度變化明顯，溫度升高電阻減小靈敏度較好金屬熱電阻金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而增大化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大知識(shí)點(diǎn)3熱敏電阻和金屬熱電阻的區(qū)別知識(shí)點(diǎn)4霍爾元件

1．作用：霍爾元件能夠把磁感強(qiáng)度(磁學(xué)量)轉(zhuǎn)換為電壓(電學(xué)量)． 2．霍爾元件：如圖6－1－1所示，在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體薄片上，制作四個(gè)電極C、D、E、F，就制成為一個(gè)霍爾元件．圖6－1－1其大小與薄片的材料有關(guān)． 4．霍爾效應(yīng)的原理：外部磁場使運(yùn)動(dòng)的載流子受到洛倫茲力，在導(dǎo)體板的一側(cè)聚集，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的另一種電荷，從而形成橫向的電場；橫向電場對(duì)電子施加與洛倫茲力相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板兩側(cè)會(huì)形成穩(wěn)定的電壓．

【例1】如圖6－1－2所示，截面為矩形的金屬導(dǎo)體，放在磁場中，當(dāng)導(dǎo)體中通有電流時(shí)，導(dǎo)體的上下表面的電勢(shì)有什么關(guān)系()圖6－1－2A．UM>UNC．UM<UN

B．UM＝UND．無法判斷

解析：霍爾效應(yīng)是帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用，做定向移動(dòng)形成的，根據(jù)左手定則，電子受到向上的洛倫茲力作用，向M板運(yùn)動(dòng)，則M板剩下負(fù)電荷，所以UM<UN.答案：C1．霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量()B

A．把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量 B．把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量 C．把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量 D．把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量

解析：霍爾效應(yīng)形成電流的自由電荷受到洛倫茲力的作用向一側(cè)聚集，從而形成橫向電場，把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量．題型1光敏電阻的的特性【例2】(雙選)如圖6－1－3所所示為光敏敏電阻自動(dòng)動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，，其中R1為光敏電阻阻，R2為定值電阻阻，此光電電計(jì)數(shù)器的基本本工作原理理是()圖6－1－3A．當(dāng)有光光照射R1時(shí)，信號(hào)處處理系統(tǒng)獲獲得高電壓B．當(dāng)有光照照射R1時(shí)，信號(hào)處理理系統(tǒng)獲得低低電壓C．信號(hào)處理理系統(tǒng)每獲得得一次低電壓壓就記數(shù)一次D．信號(hào)處理理系統(tǒng)每獲得得一次高電壓壓就記數(shù)一次次解析：有光照時(shí)，R1的電阻較小，，電路中的電電流較大，內(nèi)內(nèi)電壓與R2兩端的電壓較較大，R1的電壓較小．．無光照時(shí)，，R1的電阻較大，電路路中的電流較較小，內(nèi)電壓壓與R2兩端的電壓較較小，R1的電壓較大．．物塊運(yùn)動(dòng)擋擋住光時(shí)，要要記數(shù)一次，，所以信號(hào)處處理系統(tǒng)每獲得一次次高電壓就記記數(shù)一次．答案：BD2．(雙選)關(guān)于光敏電阻阻，下列說法法正確的是()BDA．光敏電阻阻能夠把光照照強(qiáng)弱這個(gè)光光學(xué)量轉(zhuǎn)換為為電壓這個(gè)電學(xué)量B．硫化鎘是是一種半導(dǎo)體體材料，無光光照射時(shí)，載載流子極少，，導(dǎo)電性能不好好C．硫化鎘是是一種半導(dǎo)體體材料，無光光照射時(shí)，載載流子較少，，導(dǎo)電性能良好好D．半導(dǎo)體材材料的硫化鎘鎘，隨著光照照的增強(qiáng)，載載流子增多，，導(dǎo)電性能變好好題型2熱敏電電阻的的特性性【例3】如圖6－1－－4所所示示，R1為定值值電阻阻，R2為負(fù)溫溫度系數(shù)的的熱敏敏電阻阻(負(fù)負(fù)溫度度系數(shù)數(shù)熱敏敏電阻阻是指指阻值值隨溫度的的升高高)而減小小的熱熱敏電電阻)，L為為小燈燈泡，，當(dāng)溫溫度降降低時(shí)時(shí)(圖6－1－4A．R1兩端的的電壓增增大C．小小燈泡泡的亮亮度變變強(qiáng)B．電電流表表的示示數(shù)增增大D．小小燈泡泡的亮亮度變變?nèi)踅馕觯海篟2與燈L并聯(lián)后后與R1串聯(lián)，，與電電源構(gòu)構(gòu)成閉閉合電電路，，當(dāng)熱敏敏電阻阻溫度度降低低時(shí)，，電阻阻R2增大，，外電電路電電阻增增大，，電流流表讀數(shù)數(shù)減小小，燈燈L電壓增增大，，燈泡泡亮度度變強(qiáng)強(qiáng)，R1兩端電電壓減減小，，故C正正確，，其余余各項(xiàng)項(xiàng)均錯(cuò)錯(cuò)．答案：：C3．如如圖6－－1－－5所所示示，將將多用用表的的選擇擇開關(guān)關(guān)置于于“歐歐姆””擋，再再將電電表的的兩支支表筆筆與負(fù)負(fù)溫度度系數(shù)數(shù)的熱熱敏電電阻Rt(負(fù)溫溫度系系數(shù)熱敏敏電阻阻是指指阻值值隨溫溫度的的升高高而減減小的的熱敏敏電阻阻)的的兩端端相連，這這時(shí)表表針恰恰好指指在刻刻度盤盤的正正中間間．若若往Rt上擦一一些酒酒精與與)用吹風(fēng)風(fēng)機(jī)將將熱風(fēng)風(fēng)吹向向電阻阻，兩兩種情情況下下表針針偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向向?yàn)?圖6－1－5A．左左，左左C．右右，右右B．左左，右右D．右右，左左解析：：若往Rt上擦一一些酒酒精，，由于于酒精精蒸發(fā)發(fā)吸熱熱，熱熱敏電電阻