2017_2018學(xué)年高中物理第4章傳感器與現(xiàn)代社會(huì)同步備課（課件學(xué)案）（打包6套）滬科版.zip

2017_2018學(xué)年高中物理第4章傳感器與現(xiàn)代社會(huì)同步備課（課件學(xué)案）（打包6套）滬科版.zip,2017,_2018,學(xué)年,高中物理,傳感器,現(xiàn)代社會(huì),同步,備課,課件,打包,滬科版 第4章傳感器與現(xiàn)代社會(huì) 1傳感器的原理探究熱敏電阻的溫度特性曲線 目標(biāo)定位1 知道傳感器的定義 理解其工作原理 2 了解光敏電阻 熱敏電阻等元件的特征 3 會(huì)探究熱敏電阻的溫度特性曲線 內(nèi)容索引 知識(shí)探究 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 知識(shí)探究 1 一 什么是傳感器 光聲控延時(shí)開關(guān)的敏感元件有哪些 你能畫出它的原理圖嗎 有光敏感元件和聲敏感元件 答案 1 傳感器是通過(guò)測(cè)量外界的量 量或量來(lái)捕捉和識(shí)別信息 并將被測(cè)量的量轉(zhuǎn)化成量的裝置 2 各種傳感器的作用都是把量轉(zhuǎn)換成量 3 傳感器的結(jié)構(gòu) 物理 生物 電學(xué) 化學(xué) 電學(xué) 非電學(xué) 非電學(xué) 敏感 處理 4 敏感元件是傳感器中的關(guān)鍵性元件 它承擔(dān)著直接 和 的任務(wù) 5 根據(jù)的不同 傳感器可分為物理型 化學(xué)型和生物型 轉(zhuǎn)換 外界信息 檢測(cè)量 感知 見解析 例1如圖1是一種測(cè)定油箱油量多少或變化多少的裝置 其中電源電壓保持不變 R是滑動(dòng)變阻器 它的金屬滑片是金屬桿的一端 在裝置中使用了一只電壓表 圖中沒有畫出 通過(guò)觀察電壓表示數(shù) 可以了解油量情況 將電壓表分別接在b c之間與c d之間 當(dāng)油量變化時(shí) 電壓表的示數(shù)變化有何不同 圖1 答案 解析 把電壓表接在b c之間 油量增加時(shí) R減小 電壓表的示數(shù)減小 油量減少時(shí) R增大 電壓表的示數(shù)增大 把電壓表接在c d之間 油量增加時(shí) R減小 電路中電流增大 則R 兩端的電壓增大 電壓表的示數(shù)增大 同理 油量減少時(shí) 電壓表的示數(shù)減小 二 研究光敏電阻的導(dǎo)電特性在工廠生產(chǎn)車間的生產(chǎn)線上安裝計(jì)數(shù)器后 就可以準(zhǔn)確得知生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量 如圖2所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖 其中R1為光敏電阻 R2為定值電阻 此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是什么 圖2 答案 當(dāng)光被產(chǎn)品擋住時(shí) R1電阻增大 電路中電流減小 R2兩端電壓減小 信號(hào)處理系統(tǒng)得到低電壓 每通過(guò)一個(gè)產(chǎn)品就獲得一次低電壓 并計(jì)數(shù)一次 1 光敏電阻是用材料 如硫化鎘 制成的 特點(diǎn) 光照越強(qiáng) 電阻越 2 光敏電阻能夠把這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量 半導(dǎo)體 電阻 小 光照強(qiáng)弱 例2 多選 如圖3所示 R1 R2為定值電阻 L為小燈泡 R3為光敏電阻 當(dāng)入射光強(qiáng)度增大時(shí)A 電壓表的示數(shù)增大B R2中電流減小C 小燈泡的功率增大D 電路的路端電壓增大 圖3 答案 解析 當(dāng)入射光強(qiáng)度增大時(shí) R3阻值減小 外電路總電阻隨R3的減小而減小 R1兩端電壓因干路電流增大而增大 從而電壓表的示數(shù)增大 同時(shí)內(nèi)電壓增大 故電路的路端電壓減小 A項(xiàng)正確 D項(xiàng)錯(cuò)誤 由路端電壓減小 而R1兩端電壓增大知 R2兩端電壓必減小 則R2中電流減小 故B項(xiàng)正確 結(jié)合干路電流增大知流過(guò)小燈泡的電流必增大 故小燈泡的功率增大 C項(xiàng)正確 三 探究熱敏電阻的溫度特性如圖4所示 將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋 再將多用電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt的兩端相連 這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中央 若在Rt上擦一些酒精 表針將如何擺動(dòng) 若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻 表針將如何擺動(dòng) 圖4 答案 由于酒精蒸發(fā) 熱敏電阻Rt溫度降低 電阻值增大 指針應(yīng)向左偏 用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻 Rt溫度升高 電阻值減小 指針將向右偏 1 金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而 2 熱敏電阻一般用人工合成的新型陶瓷材料制成 也可用半導(dǎo)體材料制成 3 熱敏電阻所用材料根據(jù)其溫度特性可分為三類 1 正溫度系數(shù)的熱敏材料 PTC 電阻隨溫度的上升而 2 負(fù)溫度系數(shù)的熱敏材料 NTC 電阻隨溫度的上升而 3 臨界溫度系數(shù)的熱敏材料 CTC 電阻在很小的溫度范圍 臨界 內(nèi)急劇 下降 增大 增加 下降 例3 多選 在溫控電路中 通過(guò)熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制 如圖5所示電路 R1為定值電阻 R2為半導(dǎo)體熱敏電阻 溫度越高電阻越小 C為電容器 當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)A 電容器C的帶電荷量增大B 電壓表的讀數(shù)增大C 電容器C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小D R1消耗的功率增大 答案 解析 圖5 當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí) R2變大 電路的總電阻變大 由I 知I變小 又U E Ir 電壓表的讀數(shù)U增大 B正確 又由P1 I2R1可知 R1消耗的功率P1變小 D錯(cuò)誤 電容器兩板間的電壓U2 U U1 U1 IR1 可知U1變小 U2變大 由場(chǎng)強(qiáng)E Q CU2可知Q E 都增大 故A正確 C錯(cuò)誤 達(dá)標(biāo)檢測(cè) 2 1 對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí) 關(guān)于傳感器 下列說(shuō)法正確的是A 所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料制成的B 金屬材料也可以制成傳感器C 傳感器主要是通過(guò)感知電壓的變化來(lái)傳遞信號(hào)的D 水銀溫度計(jì)是一種傳感器 答案 解析 1 2 3 大多數(shù)傳感器是由半導(dǎo)體材料制成的 某些金屬也可以制成傳感器 如金屬熱電阻 故A錯(cuò) B對(duì) 傳感器將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量 因此傳感器感知的應(yīng)該是 非電信號(hào) 故C錯(cuò) 水銀溫度計(jì)能感受熱學(xué)量 但不能把熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量 因此不是傳感器 故D錯(cuò) 1 2 3 2 對(duì)光敏電阻 熱敏電阻的認(rèn)識(shí)及電路分析 多選 如圖6所示電路中 電源電動(dòng)勢(shì)為E 內(nèi)阻為r RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 RG為光敏電阻 閉合開關(guān)S后 小燈泡L正常發(fā)光 由于環(huán)境改變 光照或溫度 發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗 則引起小燈泡變暗的原因可能是A 溫度不變 光照增強(qiáng)B 溫度升高 光照不變C 溫度降低 光照增強(qiáng)D 溫度升高 光照減弱 圖6 答案 1 2 3 3 對(duì)光敏電阻 熱敏電阻的認(rèn)識(shí)及電路分析 多選 如圖7所示 Rt為正溫度系數(shù)熱敏電阻 R1為光敏電阻 R2和R3均為定值電阻 電源電動(dòng)勢(shì)為E 內(nèi)阻為r V為理想電壓表 現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大 可能的原因是A 熱敏電阻溫度升高 其他條件不變B 熱敏電阻溫度降低 其他條件不變C 光照減弱 其他條件不變D 光照增強(qiáng) 其他條件不變 答案 解析 圖7 1 2 3 電壓表示數(shù)變大 而R3為定值電阻 說(shuō)明流經(jīng)R3的電流增大 由電路結(jié)構(gòu)可知 這可能是由于Rt減小或R1增大 由熱敏電阻和光敏電阻特性知 可能是由于溫度降低或光照減弱 故B C項(xiàng)正確 A D項(xiàng)錯(cuò)誤 1 2 3