高三物理一輪復(fù)習(xí) 第10章3傳感器的原理及應(yīng)用課件 新人教版（安徽專用）

3 3 傳感器的原理及應(yīng)用傳感器的原理及應(yīng)用1.傳感器的工作原理 如圖10-3-5所示，圖(甲)為熱敏電阻的R-t圖象，圖10-3-5(乙)為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱電路，繼電器線圈的電阻為150.當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合.為繼電器線圈供電的電池電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻可以不計(jì).圖中“電源”是恒溫箱加熱器的電源.(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端還是C、D端？(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持100，可變電阻R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為多少？圖圖10-3-5 由(甲)圖線知，熱敏電阻R的阻值隨溫度升高而減小，因而電磁繼電器電路中的電流增大，當(dāng)電流增大到20mA時(shí)，銜鐵被吸下，觸點(diǎn)與A分離而與C接觸，此時(shí)應(yīng)該斷開加熱電路，所以加熱器應(yīng)接在A、B之間.(1)應(yīng)將加熱器接在A、B端.(2)由圖(甲)查出熱敏電阻在100時(shí)，電阻阻值為50，依據(jù)歐姆定律， 推得JEIRRR，J100 .ERRRI 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：注重原理和工作過(guò)程的分注重原理和工作過(guò)程的分析是解題的關(guān)鍵析是解題的關(guān)鍵 如圖10-3-6所示為一種測(cè)定風(fēng)作用力的儀器原理圖，圖中P為金屬球，懸掛在一細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲下面，O是懸掛點(diǎn)，R0是保護(hù)電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與懸掛小球的細(xì)金屬絲始終保持良好接觸，無(wú)風(fēng)時(shí)圖10-3-7細(xì)金屬絲與電阻絲在C點(diǎn)接觸，此時(shí)電路中的電流為I，圖圖10-3-6有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏轉(zhuǎn)一角度(與風(fēng)力大小有關(guān))，細(xì)金屬絲與電阻絲在B點(diǎn)接觸，已知風(fēng)力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的質(zhì)量為M，電阻絲單位長(zhǎng)度的電阻為k，電源內(nèi)電阻和細(xì)金屬絲電阻均不計(jì)，金屬絲偏轉(zhuǎn)角時(shí)，電流表的示數(shù)為I，此時(shí)風(fēng)力大小為F，試寫出：(1)風(fēng)力大小F與的關(guān)系式；(2)風(fēng)力大小F與電流表示數(shù)I的關(guān)系式.(3)此裝置所測(cè)定的最大風(fēng)力是多少？ (1)F=Mgtan(2)設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，BC長(zhǎng)為x所以E=I(R0+kL)，又tan=x/h(3)0000(tan )()I RkLI RkLIhFRk LhRk LMg mMgLFh2.傳感器的應(yīng)用 如圖1037所示為唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有一動(dòng)圈式傳感器它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)下列說(shuō)法正確的是() 圖圖10-3-7 A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變 D膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì) 解析：解析：如圖所示動(dòng)圈式話筒是利用電磁感如圖所示動(dòng)圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的當(dāng)聲波使金屬膜片振動(dòng)時(shí)，連接應(yīng)現(xiàn)象制成的當(dāng)聲波使金屬膜片振動(dòng)時(shí)，連接在膜片上的線圈在膜片上的線圈(叫音圈叫音圈)隨著一起振動(dòng)音圈在隨著一起振動(dòng)音圈在永磁鐵的磁場(chǎng)中振動(dòng)，其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感永磁鐵的磁場(chǎng)中振動(dòng)，其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的大小和方向都變化，振幅和頻率的變化應(yīng)電流的大小和方向都變化，振幅和頻率的變化由聲波決定，這就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)由聲波決定，這就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 答案：答案：B點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：傳感器及其應(yīng)用：傳感器及其應(yīng)用： 傳感器種類工作原理可被測(cè)定的非電學(xué)量電容傳感器電容量變化力、加速度、液面等霍爾傳感器霍爾效應(yīng)磁場(chǎng)等壓電傳感器壓電效應(yīng)壓力、加速度、距離等熱電傳感器熱電效應(yīng)明火、熱分布等光電傳感器光電效應(yīng)煙霧、輻射、計(jì)數(shù)等 用電流傳感器可以清楚地演示一些電學(xué)元件對(duì)電路中電流的影響，如圖10-3-8所示，在AB間分別接入電容器、電感線圈、定值電阻.閉合開關(guān)時(shí)，計(jì)算機(jī)顯示的電流隨時(shí)間變化的圖像分別如圖a、b、c所示，則下列判斷中正確的是( )圖圖10-3-8A.AB間接入定值電阻顯示圖像aB.AB間接入電容器顯示圖像bC.AB間接入電感線圈顯示圖像cD.AB間接入電感線圈顯示圖像b答案：答案：D 易錯(cuò)題：易錯(cuò)題：2010年年7月月19日，烏魯木齊市新市區(qū)日，烏魯木齊市新市區(qū)河北東路仁居三巷西側(cè)河北東路仁居三巷西側(cè)187號(hào)一自建房發(fā)生一起特大號(hào)一自建房發(fā)生一起特大火災(zāi)事故如圖火災(zāi)事故如圖1039所示是一火警報(bào)警器的部分所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中電路示意圖，其中R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，值班室的顯示器為電路中的電流表，感器，值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b之之間接報(bào)警器當(dāng)傳感器間接報(bào)警器當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是的變化情況是() AI變大，變大，U變大變大 BI變大，變大，U變小變小 CI變小，變小，U變小變小 DI變小，變小，U變大變大圖圖10-3-9 錯(cuò)解：錯(cuò)解：A 錯(cuò)解分析：錯(cuò)解分析：誤認(rèn)為當(dāng)出現(xiàn)火情時(shí)溫度升高，誤認(rèn)為當(dāng)出現(xiàn)火情時(shí)溫度升高，R3電阻增大，對(duì)于半導(dǎo)體熱敏電阻，溫度升高，電阻增大，對(duì)于半導(dǎo)體熱敏電阻，溫度升高，其電阻減小其電阻減小 正解：正解：當(dāng)出現(xiàn)火情、溫度升高，當(dāng)出現(xiàn)火情、溫度升高，R3電阻減小，電阻減小，所以由閉合電路歐姆定律可知顯示器的電流所以由閉合電路歐姆定律可知顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓報(bào)警器兩端的電壓U均減小，均減小，C選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確 點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：在熱電傳感器中要注意熱敏電阻的電在熱電傳感器中要注意熱敏電阻的電阻值是隨溫度升高而減小，抓住這一特性，再結(jié)阻值是隨溫度升高而減小，抓住這一特性，再結(jié)合電學(xué)知識(shí)就能夠分析出設(shè)計(jì)原理并用以解題合電學(xué)知識(shí)就能夠分析出設(shè)計(jì)原理并用以解題