高中物理 第5章 传感器及其应用本章高效整合课件 鲁科版选修32.ppt

知识网络 专题归纳 转换法转换法是将不易直接测量的物理量转换为容易测量的物理量后再进行测量的方法 又称间接测量法 它是物理实验设计中常用的方法之一 本章从生活中常见的传感器入手 以对传感器的认识过程为主线 以转换思想为理论依据 深入研究了传感器的工作原理 应用以及自动控制电路的设计 传感器的工作原理是将非电学量按照一定规律转换为电学量 作为本章的一条纽带 紧紧地将电学与力学 光学和热学联系在一起 本章的思想方法 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小 实验时让某消防队员从一平台上跌落 自由下落2m后双脚触地 接着他用双腿弯曲的方法缓冲 使自身重心又下降了0 5m 最后停止 用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示 根据图线所提供的信息 以下判断正确的是 a t1时刻消防队员的速度最大b t2时刻消防队员的速度最大c t3时刻消防队员的动能最小d t4时刻消防队员的动能最小 解析 由题可知 消防队员先做自由落体运动 然后和地面发生碰撞 在和地面碰撞过程中 他用双腿弯曲的方法缓冲 使自身重心又下降了0 5m 最后停止 力f是地面对消防队员的冲击力 在t1 t2时间段 fmg 消防队员做减速运动 至t4时刻停在地面上 所以t2时刻消防队员的速度最大 t4时刻消防队员的动能最小 故正确答案为b d 答案 bd 1 光敏电阻光敏电阻由金属硫化物等半导体材料制成 其电阻率对光非常敏感 光照增强时电阻率明显减小 2 热敏电阻 1 热敏电阻也是由半导体材料制成的 其电阻率对温度非常敏感 2 热敏电阻分为正温度系数热敏电阻 ptc热敏电阻 其电阻随温度升高而增大 和负温度系数热敏电阻 ntc热敏电阻 其阻值随温度升高而减小 几种敏感元件的特性 3 电容平行板电容器的电容与极板面积 极板间距及电介质材料有关 电容器可以感知引起电容变化的任一外界信息 并将其转化为电容变化 例如 当极板受力时会改变极板间距 从而引起电容变化 考查敏感元件的特性 尤其是考查光敏电阻和热敏电阻特性的高考题 近年来多次出现 解决这类问题的两个关键是 1 各种敏感元件的特性 2 外界信息会引起敏感元件发生什么变化 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图 其中r2为用半导体热敏材料制成的传感器 电流表为值班室的显示器 a b之间接报警器 当传感器r2所在处出现火情时 显示器的电流i 报警器两端的电压u的变化情况是 a i变大 u变大b i变大 u变小c i变小 u变大d i变小 u变小解析 r2处出现火情 温度升高 r2减小 导致r2两端电压减小 通过r3的电流减小 答案 d 以传感器为桥梁可以将多方面的物理知识整合在一起 在实际问题中既可以直接考查传感器知识 也可以考查敏感元件的敏感特性 几种传感器及与其相联系的物理知识 如表 传感器的综合应用 为了节能和环保 一些公共场所使用光控开关控制照明系统 光控开关可采用光敏电阻来控制 光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件 照度可以反映光的强弱 光越强照度越大 照度单位为lx 某光敏电阻rp在不同照度下的阻值如表 1 根据表中数据 请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线 并说明阻值