2013届高考物理一轮 专题31 传感器及其应用学案 新课标.pdfVIP

2013届高三新课标物理一轮原创精品学案 专题31 传感器及其应用 教学目标：1．知道什么是传感器，知道传感器是由敏感元件、电子线路与控制线路等组成 的 2．常见的传感器工作原理及简单应用[来源:] 3．应用传感器知识解决一些实际问题 本讲重点：常见的传感器工作原理及简单应用 本讲难点：应用传感器知识解决一些实际问题 考点点拨：1．热敏电阻的特性 2．光敏电阻的特性 3．力传感器的应用 4．温度传感器的应用 5．霍尔元件的应用 第一课时 二、高考要点精析 （一）热敏电阻的特性 ☆考点点拨 热敏电阻的阻值随温度升高而减小。与金属热电阻的特性相反。[来源:] ☆考点精炼 1．如图所示，R 为定值电阻，R 为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻 1 2 值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时（ ） A．R 两端的电压增大 B．电流表的示数增大 1 C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱 （二）光敏电阻的特性 ☆考点点拨 光敏电阻的阻值与光照强度有关。光照越强，阻值越小。 （三）力传感器的应用[来源:] ☆考点点拨 力传感器是将力信号转化为电流信号的元件。 【例3】如图所示为某种电子秤的原理示意图， AB为一均匀的滑线电阻，阻值为R，长度为 L，两边分别有P 、P 两个滑动头，P 可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上 1 2 1 下自由滑动，弹簧处于原长时，P 刚好指着A端，P 与托盘固定相连，若P 、P 间出现电压 1 1 1 2 时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小．已知弹簧的劲度 系数为k，托盘自身质量为m ，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速度为g。求： 0 （1）托盘上未放物体时，在托盘自身重力 作用下，P 离A 的距离x ． 1 l （2）托盘上放有质量为m 的物体时，P 离A1 的距离x ． 2 （3）在托盘上未放物体时通常先核准零点， 其方法是：调节P，使P 离A 的距离也为 2 2 x，从而使P、P 间的电压为零．校准零点 l 1 2 后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质 量m与P、P 间的电压U之间的函数关系式． 1 2 分析：托盘的移动带动P 移动，使P 、P 间 1 1 2 出现电势差，电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小，由于R为均匀的滑线电阻， 则其阻值与长度成正比． ☆考点精炼 第二课时 （四）温度传感器的应用 ☆考点点拨 温度传感器是将温度这个热学量转化为电流这个电学量的。 【例4】家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件 是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图 所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两重功能，对此以下 说法中正确的是（ ） A．通电后其功率先增大后减小 B．通电后其功率先减小后增大 C．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 至t 的某一1 2 值不变 D．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 或t 不变1 2 ☆考点精炼 4．一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图中实线①所示． 由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温 度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物． 有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料 作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的 特点．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线② 所示．试根据图线分析： （1）为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨