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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流实验二部第十五周物理组集体备课发言材料.精品文档.实验三部第十五周物理组集体备课发言材料主备人许晓明小组成员张立泰、吴玉泰、姜丽丽发言时间第十五周课 题单元复习课 型习题课重点和难点教学重点：各种传感器的工作原理教学难点：传感器工作原理教学手段常规教学教学方法讲授法、讨论法、练习【自主学习1】一、 传感器：传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等量，或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。传感器一般由敏感元件和输出部分组
2、成，通过敏感元件获取外界信息并转换信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。常见的传感器有：、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。二、 常见传感器元件：1、 光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，光敏电阻能够把这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。、金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而，用金属丝可以制作传感器，称为。它能用把这个热学量转换为这个电学量。热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而或。与热敏电阻相比，金属热电阻的好，测温范围，但较差。、电容式位移
3、传感器能够把物体的这个力学量转换为这个电学量。、霍尔元件能够把这个磁学量转换为电压这个电学量【典型例题】例一、 如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精，表针将向（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向（填“左”或“右”）移动。 例二、传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（ ）A、 当F向上压膜片电极时，电容将减小B、 当F向上
4、压膜片电极时，电容将增大C、 若电流计有示数，则压力F发生变化D、 若电流计有示数，则压力F不发生变化例三、如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应现象）典型例题：例1、 分析：若往Rt上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻Rt温度降低，电阻值增大，所以电流减小，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻Rt温度升高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏。左 右例2、分析：当F向上压膜片电极时，电容器的电容将增大，电流计有示数
5、，则压力F发生了变化。 答案：BC例3、解：因为自由电荷为电子，故由左手定则可判断电子向上偏，则上表面聚集负电荷，下表面带多余的正电荷，故下表面电势高，设其稳定电压为U。当运动电荷所受电场力与洛伦兹力平衡时，即q=QvB又因为导体中的电流IneSvnevbd故U答案：下表面电势高 电势差为自主学习2一温度传感器的应用电饭锅1电饭锅中的温度传感器主要元件是，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是上升到约103时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。2感温铁氧体是用和混合烧制而成的。二温度传感器的应用测温仪1温度传感器可以把转换成电信
6、号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来。2测温仪中的测温元件可以是、等，还可以是等。三光传感器的应用鼠标器、火灾报警器1机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管，两个红外接受管就是两个。2有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的，其带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。典型例题例1电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分，即控制部分：由S2、R1和黄灯组成，工作（加热）部分；有发热电阻R3、
7、R2和红灯组成，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103）时，自动断开，且不能自动复位，S2是一个双金属片自动开关，当温度达到7080时，自动断开，低于70时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过其电流必须较小，所以R1、R2起作用，R3是发热电阻，由于煮饭前温度低于70，所以S2是（填断开或闭合）。接通电源并按下S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温度达到7080时，S2断开，当温度达到103时饭熟，S1断开，当温度降到70以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2R3（填或或），若用电饭煲烧水时，直到水被烧干S1才会断开，试解释此现象。 例2如图所示为
8、一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图，A为光源，B为光电接受器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接受并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理数据是；小车的速度表达式为V；行程的表达式为S。 例1：解析：R1、R2起的作用是限流，防止指示灯因电流过大而烧毁，S2是自动控温开关，当温度低于70时自动闭合，当温度高于7080时又自动断开，使电饭煲处于保温状态，由于R3的功率较大，因此R2R3，由于开关S
9、1必须当温度达到103时才自动断开，而水的沸点只有100，所以用电饭煲烧水时，直到水被烧干后S1才会断开例2：解析：小车的速度等于车轮的周长与单位时内车轮转动圈数的乘积，设车轮的半径为R，单位时间内车轮转动圈数为K，则有V2RK。若齿轮的齿数为P，则齿轮转一圈电子电路显示的脉冲数为P，已知单位时间内的脉冲数为n，所以单位时间内齿轮转动圈数为np。由于齿轮与车轮同轴相连，他们在单位时间内转动圈数相等，即knp由以上可得V2Rp。同理，设车轮转动的累计圈数为k，则有S2RK，且kNp所以S2RNp。可见，要测出小车的速度和行程，除单位时间内的脉冲数n和累计脉冲数N外，还必须测出车轮半径R和齿轮的齿
10、数自主学习3： 、普通二极管和发光二极管 （）二极管具有导电性。 （）发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能。普通的发光二极管是用磷化镓和磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能。该类发光二极管的正向导通电压大于1.8v. 、晶体三极管 （）晶体三极管能够把微弱的信号。晶体三极管的三极分别为发射极e.基极b和集电极c. （）传感器输出的电流或电压很，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为基极b的电流对电极c的电流起了控制作用。 、逻辑电路来源:学*科*网（）对于与门电路，只要一个输入端输入为“”，则输出端一定是“”；反之，只有当所有输入都同时为“”，输出才是“”
11、。 （）对于或门电路，只要有一个输入“”，则输出一定是“”；反之，只有当所有输入都同时为“”时，输出才是“”。（）非门电路中，当输入为“”时，输出总是“”；当输入为“”时，输出反而是“”。非门电路也称为反相器。 （）斯密特触发器是具有特殊功能的非门。典型例题：例：如图所示的光控电路，用二极管LED模仿路灯，G为光敏电阻，1的最大电阻为,2为，试分析其工作原理。例：温度报警器电路如图所示，请说明其工作原理。例1、解析：白天，光强度较大，光敏电阻G电阻值较小，加在斯密特触发器端的电压较低，则输出端输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，G的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端的
12、电压上升到某个值(1.6V)，输出端突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。例2、解析：常温下，调整1的阻值使斯密特触发器的输入端处于低电平，则输出端处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度高时，热敏电阻T阻值减小,斯密特触发器输入端电势升高，当达到某一值(高电平)，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，1的阻值不同，则报警温度不同。主备人许晓明小组成员张立泰、吴玉泰、姜丽丽发言时间第十五周课 题验收考试课 型习题课重点和难点教学重点：各种传感器的工作原理教学难点：传感器工作原理教学手段常
13、规教学教学方法讲授法、讨论法、练习20102011学年交变电流 传感器单元测试一、不定项选择题1、一只标有“220V，100W”的灯泡接在U=311sin314tV的交流电源上，则（ ）A. 该灯泡将被烧毁 B. 与灯泡串联的电流表读数为0.64AC. 与灯泡并联的电压表读数为311V D. 通过灯泡的电流i=0.64sin314tNS图12、如图1所示，观察电流表的指针，可以看到（ ）A指针随线圈转动而摆动，线圈转一周指针左右摆动一次B当线圈平面转到跟磁感线垂直的位置时，电流表的指针的偏转最大C当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，电流表的指针的偏转最大。D在匀强磁场中，匀速转动的线圈里产生感
14、应电动势和感应电流是按正弦规律变化的3、利用变压器不可能做到的是（ ）A增大电流 B升高电压 C减小电压 D增大功率4、如图17-6-4所示为一理想变压器，S为单刀双掷开关P是滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则 A保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大B保持P的位置及U1不变，S由b合到a时R消耗的功率减小C保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大5、在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为，横截面积为S，总长度为L，输电线损耗的电功率为P，用户得到的电功
15、率为P用，则P、P用的关系式正确的是 6、 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W”的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V、40W”的灯泡A（ ）A、也正常发光 B、将被烧毁C、比另三个灯暗 D、无法确定7.右图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（ ）A.5A B.5A C.A D.3.5A8、远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到n倍，则（ ）A、输电线上的电压损失减少到原来的(n-1)/n倍B、输电线上的电能损失不变C、输电线上的电能损失减少到原来的(n2-1)/n2D、每根输电线上的电压损失减少到
16、原来的1/n9、下列说法正确的是 （ ）A话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C电子秤所使用的测力装置是力传感器D半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大10有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示的电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ ）入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻 用黑
17、纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是定值电阻用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻11如图是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是（ ）A 当RT的温度升高时，RT减小,A端电势降低，端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B 当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C 当增大R1时，A端电势升高，端电势降低，蜂鸣器会发出报警声当增大R1时，A端电势降低，端电势升高，蜂鸣器会发出报警声二、填空题12、如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用
18、酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是_，发生这一现象的主要原因是 。13、某交流发电机正常工作时，电动势E=Emsint，当磁感应强度增大到原来的2倍，转速变为原来的1/3，其它条件不变时，感应电动势的表达式为 14.如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为_ _和_ _.三、计算题（14分）15、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=15，两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0，降
19、压变压器输出电压U4220V，求：（1）升压变压器的输出电压；（2）输送电能的效率多大；（3）降压变压器的原、副线圈的匝数比n3n4；交变电流 传感器测试参考答案一、不定项选择题（66分）题号123456答案DACDDABDBDA题号7 891011答案BDBC二、填空题（20分）12、 变暗，电阻丝的电阻率随温度发生了变化 13、 14、电感线圈、电容器 三、计算题（14分）15、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=15，两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0，降压变压器输出电压U4220V，求
20、：（1）升压变压器的输出电压；2000V（2）输送电能的效率多大；99.5%（3）降压变压器的原、副线圈的匝数比主备人许晓明小组成员张立泰、吴玉泰、姜丽丽发言时间第十五周课 题试卷讲评（2课时）课 型习题课重点和难点教学重点：各种传感器的工作原理教学难点：传感器工作原理教学手段常规教学教学方法讲授法、讨论法、练习20102011学年交变电流 传感器单元测试交变电流 传感器测试参考答案一、不定项选择题（66分）题号123456答案DACDDABDBDA题号7 891011答案BDBC二、填空题（20分）12、 变暗，电阻丝的电阻率随温度发生了变化 13、 14、电感线圈、电容器 三、计算题（14分）15、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=15，两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0，降压变压器输出电压U4220V，求：（1）升压变压器的输出电压；2000V（2）输送电能的效率多大；99.5%（3）降压变压器的原、副线圈的匝数比