【高考零距离】高考物理(人教版)一轮复习配套文档：第42讲 传感器及其工作原理.docVIP

第42讲　传感器及其工作原理 　考情 剖析　 (注：考纲要求及变化中代表了解和认识，代表理解和应用；命题难度中的A代表容易，B代表中等，C代表难) 考查内容 考纲要求 及变化 考查年份 考查形式 考查详情 考试层级 命题难度 传感器 11年 多选 考查对物理元件传感器的认识 非 重点 A 小结 及预测 1.小结：传感器以选择题的形式进行考查，侧重考查对传感器的认识． 2．预测：仅在11年考查过1次，预测14年考查的可能性不大． 3．复习建议：复习时注意掌握传感器特点的认识. 知识 整合　 一、传感器是这样一种元件 它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为__________、__________等电学量，或转化为__________． 二、常见传感器 1．热敏电阻的阻值随温度升高而__________，与金属热电阻的特性相反． 2．光敏电阻的阻值与光照强度有关，光照越强，阻值__________． 3．霍尔元件能够把__________这个磁学量转换为__________这个电学量，霍尔电压UH＝__________. 一、研究热敏电阻的热敏特性 (1)按图所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理； (2)把多用电表置于“欧姆挡”，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数； (3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值； (4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录； (5)根据记录的数据，把测量到的温度、电阻值填入下表中，分析热敏电阻的特性； 次数待测量 温度(℃ ) 电阻 (Ω ) (6)在如图所示坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线； (7)根据实验数据和R－t图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度升高而减小，随温度降低而增大． 二、研究光敏电阻的光敏特性 (1)将光电传感器，多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡； (2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据； (3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录； (4)用手掌(或黑纸)遮光时电阻值又是多少，并记录； (5)把记录的结果填入表中，根据记录的数据分析光敏电阻的特性： 光照强度 弱 中 强 无光照射 阻值(Ω) 　　(6)得出结论：光敏电阻被光照射时阻值发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大． 三、霍尔元件 霍尔元件是将磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量的元件． 霍尔效应的原理：外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向的电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板两侧会形成稳定的电压． 1．热敏电阻的特点及其应用 金属电阻的阻值随温度的升高而增大，也叫正温度系数热敏电阻；半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，也叫做负温度系数热敏电阻． 【典型例题1】 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的，如图甲中，电源的电动势E＝0.9 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R－t图线所示，闭合开关，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA， (1)则电流表G的内阻Rg＝__________Ω (2)当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻R的温度是__________℃. 温馨提示作答此题时应充分了解温度传感器的特性和U－I图象的各种变形图象，通过读取图象中信息，得到所需条件，计算解得结果． 记录空间 【变式训练1】 如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往Rt上擦一些酒精，表针将向__________(填“左”或“右”)偏转；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向__________(填“左”或“右”)偏转． 2．光敏电阻的特点及应用 光敏电阻由半导体材料做成，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． 【典型例题2】 如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A .电压表的示数增大 B．