2018~2019版高中物理第4章传感器与现代社会4.1_4.2传感器的原理探究热敏电阻的温度特性曲线课件沪科版选修.pptx
目标定位 1.知道传感器的定义，理解其工作原理. 2.了解光敏电阻、热敏电阻等元件的特征. 3.会探究热敏电阻的温度特性曲线.,内容索引,知识探究 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,知识探究,光声控延时开关的敏感元件有哪些？你能画出它的原理图吗？,一、什么是传感器,答案,答案 有光敏感元件和声敏感元件.,要点总结 1.传感器是通过测量外界的 量、 量 量来捕捉和识别信息，并将被测量的 量转化成 量的装置. 2.各种传感器的作用都是把 量转换成 量. 3.传感器的结构,4.敏感元件是传感器中的关键性元件，它承担着直接“ ”和_ 的任务. 5.根据 的不同，传感器可分为物理型、化学型和生物型.,物理,化学,生物,非电学,电学,非电学,电学,敏感,处理,感知,转换外,界信息,检测量,例1 如图1是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置. 其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端.在装置中使用了一只电压表(图中没有画出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况. 将电压表分别接在b、c之间与c、d之间，当油量变化时，电压表的示数变化有何不同？,答案,解析,图1,答案 见解析,解析 把电压表接在b、c之间，油量增加时，R减小，电压表的示数减小；油量减少时，R增大，电压表的示数增大. 把电压表接在c、d之间，油量增加时，R减小，电路中电流增大，则R两端的电压增大，电压表的示数增大，同理，油量减少时，电压表的示数减小.,二、研究光敏电阻的导电特性,在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以准确得知生产产品的数量，如图2所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻.此光电计数器的基本工作原理是什么？,答案,答案 当光被产品挡住时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个产品就获得一次低电压，并计数一次.,图2,要点总结 1.光敏电阻是用 材料(如硫化镉)制成的. 特点：光照越强，电阻越 . 2.光敏电阻能够把 这个光学量转换为 这个电学量.,半导体,小,光照强弱,电阻,例2 (多选)如图3所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时,答案,解析,图3,A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大,解析 当入射光强度增大时，R3阻值减小，外电路总电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，从而电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路的路端电压减小，A项正确，D项错误. 由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确. 结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，故小灯泡的功率增大，C项正确.,三、探究热敏电阻的温度特性,如图4所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将多用电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央.若在Rt上擦一些酒精，表针将如何摆动？若用吹风机将热风吹向电阻，表针将如何摆动？,图4,答案 由于酒精蒸发，热敏电阻Rt温度降低，电阻值增大，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，Rt温度升高，电阻值减小，指针将向右偏.,答案,要点总结 1.金属导体的电阻率随温度升高而 . 2.热敏电阻一般用人工合成的新型陶瓷材料制成，也可用半导体材料制成. 3.热敏电阻所用材料根据其温度特性可分为三类 (1)正温度系数的热敏材料(PTC)：电阻随温度的上升而 . (2)负温度系数的热敏材料(NTC)：电阻随温度的上升而 . (3)临界温度系数的热敏材料(CTC)：电阻在很小的温度范围(临界)内急剧 .,增大,增加,下降,下降,例3 (多选)在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图5所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，C为电容器.当环境温度降低时,答案,解析,A.电容器C的带电荷量增大 B.电压表的读数增大 C.电容器C两板间的电场强度减小 D.R1消耗的功率增大,图5,又由P1I2R1可知，R1消耗的功率P1变小，D错误；,达标检测,1.(对传感器的认识)关于传感器，下列说法正确的是 A.所有传感器都是由半导体材料制成的 B.金属材料也可以制成传感器 C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D.水银温度计是一种传感器,答案,1,2,3,解析 大多数传感器是由半导体材料制成的，某些金属也可以制成传感器，如金属热电阻，故A错，B对； 传感器将非电学量转换为电学量，因此传感器感知的应该是“非电信号”，故C错； 水银温度计能感受热学量，但不能把热学量转化为电学量，因此不是传感器，故D错.,解析,解析 滑动触头P左移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果.,2.(光敏电阻的特性)如图6所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，R与L之间用挡板(未画出)隔开，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED间距不变，下列说法中正确的是,答案,1,2,3,解析,图6,A.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大 B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小 C.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变 D.无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变,3.(对热敏电阻、光敏电阻的认识)如图7所示为某传感装置内部部分电路图，RT为正温度系数热敏电阻，其特性为随着温度的升高阻值增大；R1为光敏电阻，其特性为随着光照强度的增强阻值减小；R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表.若发现电压表示数增大，可能的原因是 热敏电阻温度降低，其他条件不变 热敏电阻温度升高，其他条件不变 光照减弱，其他条件不变 光照增强，其他条件不变 A. B. C. D.,1,2,3,图7,答案,解析,1,2,3,解析 热敏电阻温度降低时，其阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压随之减小，通过光敏电阻的电流减小，通过R3的电流增大，电压表的读数增大，符合题意，故正确. 同理可得热敏电阻温度升高，其他条件不变，电压表的示数减小，不符合题意，故错误. 光照减弱，光敏电阻的阻值增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则电压表的示数增大，故正确. 光照增强，光敏电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，则电压表的示数减小，故错误.本题选A.,
