备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘45_传感器与物理学史(人教版)
2012高考物理一轮复习(人教版)精品课件10.3实验传感器的简单使用
(3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之 逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；
(4)用手掌(或黑纸)遮光时电阻值又是多少？并记录； (5)把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。
光照强度
弱
阻值()
中
照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8
1.0
1.2
电阻(k) 75 40 28 23
20
18
(1)根据表中数据，请在给定的坐标系(图)中描绘 出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度 变化的特点。
(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启
动照明系统，请利用下列器材设计
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。 光敏电阻R1，符号 灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号 保护电阻R2，符号 电磁开关，符号
蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干。
(2)回答下列问题： ①如果励磁线圈的电阻为200，励磁线圈允许加的最大电压为 _____V，保护电阻R2的阻值范围为_______。 ②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合 铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部 结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。 答：________________________________________。 ③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。 答：________________________________________。
学案3 实验：传感器的简单使用
一、实验目的
1.了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性。 2.能够简单使用传感器。
备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘33_与现代科技相
备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘33_与现代科技相2012年高考物理复试复习准备披露系列讲座讲义:披露33电磁场中与现代科学技术相关的带电粒子运动(PEP)高频考点:电磁场中与现代科学技术相关的带电粒子运动动态发布:2011重庆李宗卷25，2010天津科技综合物理第12题:电场和磁场中与现代科学技术相关的带电粒子运动电学这一重要课题是高考的焦点和热点。
与现代科学技术相关的带电粒子在电场和磁场中的运动往往成为一个难度大、分数高、辨别力强的最终话题。
命题分析考试方法-电场和磁场用于控制带电粒子的运动[命题分析]这类问题一般与科技现实紧密结合，场景新颖，难度大，分数高，一般作为期末试题案例1(2011重庆李宗卷第25号)一种仪器使用电场和磁场来控制材料表面上方的电子运动。
如图4所示，材料表面上方的矩形区域被垂直向下的均匀电场填充，宽度为D；矩形区域NN’M’M在垂直纸表面填充有均匀的磁场，磁感应强度为b，长度为3s，宽度为s；“神经网络”是磁场和电场之间的薄隔离层电荷数量为e、质量为m、初速度为零的电子被p点的电场加速，通过隔离层垂直进入磁场。
电子每次以穿过隔离层，其运动方向不变。
它的动能损失是每次穿越前动能的10%。
最后，电子只能从磁场边界飞出不管电子的重力如何(1)求电子第二次和第一次圆周运动的半径之比；(2)找出电场强度的范围；(3)A是m？n？如果你想让电子在a，m？房间垂直于上午吗？飞出去，找出电子在磁场中运动的时间。
[分析] (1)让圆周运动的半径分别为R1、R2、R n、R n+1，第一和第二圆周运动速率分别为v1和v2，动能分别为Ek1和Ek2从Ek2=0.81 Ek1和R1=解R2: R1 = 0.9 (2)，设置电场强度为e，第一次到达隔离层前的速度为v ‘作者:eEd= 122mv1Be，R2=mv2Be，Ek1=12mv12，Ek2=12mv22mv ‘，0.9×2212mv ‘ =212 mv1，R1≤s，由Rn=0.9 n-1 R1，2 R1(1+0.9+0.9 ++ 0.9+)> s:e >bes22n80 MD求解因此，电场强度的值范围为第1页，共3页页(1)设置一个质量为m0、电荷量为q0的正离子，以速度v0从O’点向O’O方向进入。
高考物理总复习第45讲传感器及其工作原理讲义word版本
第45 讲传感器及其工作原理考情分析观察内容考纲领求观察年份观察详情能力要求传感器的工作原理及其应用Ⅰ知识整合1．传感器一般看法(1)传感器：指这样一类元件，可以感觉诸如力、温度、光、声、化学成分等 ________ 量，并能把它们依据必定的规律变换为电压、电流等________量，或变换为电路的________．(2)常有的传感器有： ________________ 、 ________________ 、 ________________ 、力传感器等．2．常有传感器元件及其特色(1) 光敏电阻：平时是由硫化镉等__________ 制成，其特色是光照变强，电阻__________ ．光敏电阻是把__________这个光学量变换为__________ 这一电学量的元件．它就像人的眼睛，可以看到光辉的强弱．(2) 金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻是由铂、铜等________制成，其特色是温度高升，电阻 ________；热敏电阻由半导体资料制成，其特色是温度高升，电阻________．它们都能把 ________这个热学量变换为________这个电学量．与热敏电阻对比，金属热电阻的________好，测温范围 ________，但 ________较差．(3)霍尔元件：平时是由半导体资料制成，可以把 __________________ 这个磁学量变换为________这个电学量．(4)应变片：平时用于力传感器 ( 如：电子秤 ) ，它的作用是将 ________这一力学量转变成________这一电学量．(5)双金属片：利用两层不一样金属的热膨胀系数 ______ ，实现电路的 ________．平时用于日光灯启动器和电熨斗．(6)感温铁氧体：也叫感温磁体．常温下拥有 ________，可以被磁体吸引，当温度上涨到约 103℃时，就 ________________________ ，不可以被磁体吸引了，平时用于电饭锅，实现电路的 ________．(7)电容式传感器：把 ________、 ________、面积等非电学量转变成 ________这一电学量．电容式传感器一般分三类：①变极距式；②变面积式；③变介质式．方法技巧考点1传感器的工作原理传感器是指这样一类元件：它可以感觉诸如位移、速度、力、温度、湿度、流量、声强、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们依据必定的规律变换为电压、电流等电学量，或变换为电路的通断．把非电学量变换为电学量此后，就可以很方便地进行丈量、传输、办理和自动控制了．【典型例题1】热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中，以以下图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R 随温度t 变化的表示图．由图可知，这类热敏电阻在温度上涨时导电能力________( 选填“加强”或“减弱”) ；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响应更________( 选填“敏感”或“不敏感”) ．【典型例题 2】 ( 多项选择 ) 计算机光驱的主要部分是激秃头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘时，激秃头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号办理系统，再经过计算机显示出相应信息．光敏电阻自动计数器的表示图以以下图，此中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()A．当有光照耀R1时，办理系统获取低电压B．当有光照耀R1时，办理系统获取高电压C．信号办理系统每获取一次低电压就计数一次D．信号办理系统每获取一次高电压就计数一次【典型例题 3】传感器是自动控制设备中不行缺乏的元件，已经浸透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域．以以下图所示为几种电容式传感器，此中通过改变电容器两极板间距离而惹起电容变化的是()【典型例题4】( 多项选择 ) 关于电子秤中应变式力传感器，以下说法中正确的选项是() A．应变片是由导体资料制成的B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之电阻变小C．传感器输出的是应变片上的电压D．外力越大，输出的电压差值也越大考点 2 传感器在控制电路中的应用传感器常与动向电路及控制电路问题联合，工作过程如图：【典型例题5】( 多项选择 ) 以以下图的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度高升，则R1的阻值会急剧减小，从而惹起电铃电压的增添，当电铃电压达到必定值时，电铃会响．下列说法中正确的选项是()A．要使报警的临界温度高升，可以合适增大电源的电动势B．要使报警的临界温度降低，可以合适增大电源的电动势C．要使报警的临界温度高升，可以把R2的滑片 P 合适向下移D．要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片 P 合适向下移【典型例题6】传感器担负着信息的收集任务，在自动控制中发挥侧重要作用，传感器可以将感觉到的物理量( 如温度、光、声等 ) 变换成便于丈量的量( 平时是电学量) ，例如热敏传感器，主若是应用了半导体资料制成的热敏电阻将热学量变换为电学量．热敏电阻随温度变化的图象如图实甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图．问：(1)为了使温度过高时报警器铃响， c 应接在 ______( 选填“ a”或“ b” ) ．(2)若使启动报警的温度提升些，应将滑动变阻器滑片 P 点向 ______挪动 ( 选填“左”或“右” ) ．当堂检测 1.( 多项选择 ) 传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来了方便．以下可以用来控制电路通断的温度传感器元件有()A．双金属片B．应变片C．感温铁氧体D．干簧管2．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白日熄，利用半导体的电学特征制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的() A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特征都利用3．电容式加快度传感器的原理结构以以下图，质量块右边连接轻质弹簧，左边连接电介质，弹簧右端和电容器都固定在外框上，质量块可带动电介质挪动改变电容．则()第 3题图A．电介质插入极板间越深，电容器电容越小B．当传感器以恒定加快度运动时，电路中有恒定电流C．若传感器本来向右匀速运动，忽然减速时弹簧会伸长D．当传感器由静止忽然向右加快瞬时，电路中有顺时针方向电流4．光电门传感器为门式结构，以以下图． A 管发射红外线， B 管接收红外线．A、 B 之间无挡光物体时，电路断开；有物体经过A、B 之间时 B 管挡被光，电路接通．计算机依据挡光物体的________和 ________，自动算出物体的________．第 4题图5．以以下图，图甲为热敏电阻的R-t 图象，图乙为用此热敏电阻R、可变电阻R′和继电器构成的一个简单恒温箱温控电路．继电器线圈电阻为100 Ω，当线圈电流大于或等于 10 mA时，继电器的衔铁被吸合， E 是为继电器线圈供电的电池，电动势E＝ 6V，内阻不计，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．第 5题图(1)应当把恒温箱内的加热器接在 ________( 选填“ A、B”或“ C、 D” ) 两端．(2)假如要使恒温箱内的温度保持为100 ℃，可变电阻 R′的值应调理为 ________．(3)若可变电阻 R′可在 380～ 470 Ω范围内调理，则此恒温箱可控制的恒温范围是________________ ．第 45 讲 传感器及其工作原理知识整合 基础自测 1． (1) 非电学 电学通断(2) 热电传感器 光电传感器声电传感器2． (1) 半导体资料变小 光照强度电阻(2) 金属资料 增大减小温度 电阻 稳固性大精确度(3) 磁感觉强度 电压 (4) 物体形变电压(5) 不一样 通断(6) 铁磁性 失掉铁磁性 通断(7) 力位移电容 方法技巧·典型例题 1·加强敏感 【分析】从图中可看出，温度上涨时，热敏电阻的阻值变小，即对电流的阻拦作用减弱，导电能力加强；从图中还可看出在温度变化同样时，热敏电阻的阻值变化更大，故热敏电阻对温度变化的响应更敏感．·典型例题 2· BD 【分析】 由题知，当光照耀 R 时， R 减小， R 减小，所以回路11总电流增大， R 2 为定值电阻，因此两端电压变大，信号办理系统获取电压即 R 2 电压，故 A 错误 B 正确；因为只有当物体经过时才有光反射到 1 上，所以 D 选项正确，而 C 选项错误．R·典型例题 3· C 【分析】A 是经过改变介电常数改变电容， A 错误；B 和 D 是通过改变正对面积改变电容，B 、D 错误；C 是经过改变两极板间距改变电容，C 正确．·典型例题4· BD 【分析】应变片是由半导体资料制成，常用于电子秤，其特点是当表面拉伸时，其电阻变大．当应变片受力越大时，曲折形变越大，上下表面的阻值 变化越大，在电流恒准时，上下表面电压差越大，传感器输出的就是这个电压差．·典型例题 5· BD 【分析】热敏电阻阻值随温度高升而急剧减小，当临界温度升12铃R2E高时， R 减小，若保持 R 的滑片 P 地点不动，由串通分压知识可知， 为保持 U ＝R2＋ r ＋R1 不变，应合适减小电源电动势 E ， A 项错误；同理若临界温度降低，应合适增大电源电动势 E ，B 项正确； 若保持电源电动势 E 不变，当临界温度高升时， R 1 减小，为保证 U 铃 不变， 需减小 R 2，马上 R 2 滑片上移， C 项错误；同应当临界温度降低，应将 R 2 滑片下移， D 项正确．·典型例题 6·(1) a(2) 左【分析】(1) 温度高升热敏电阻变小，控制左边电路电流变大，电磁铁磁性变强， 开关接触 a 点，要使温度过高时报警器报警， C 应接在 a 处．(2) 滑片 P 左移，滑动变阻器接入电路阻值变大，在温度更高时控制电路有足够大电流，使磁 铁有足够大吸引力吸引开关，所以滑片向左移可以提升报警器的敏捷度．当堂检测1． AC 【分析】因为两层金属的热膨胀系数不一样，双金属片受热发生曲折，控制电路通断，所以双金属片是温度传感器， A 正确；压力作用大，应变片发生形变，电阻变 化，应变片是一种力传感器，所以 B 错误；感温铁氧体是温度传感器，它在常温下拥有铁磁性，能被磁铁吸引，当温度上涨到约103 ℃时，就失掉磁性，不可以被磁铁吸引了，C 正确；干簧管是一种磁传感器，当磁体凑近它时，两簧片被磁化而接通，起到开关作用， 错误．2．B 【分析】街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电D阻大，白日电阻小，控制了电路的通断．3． D 【分析】电介质插入极板间越深，电容器电容越大，A 项错误；传感器以恒定加快度运动时，弹簧的弹力供给质量块的加快度，加快度不变则弹力不变，电介质插入深度不变，电容器电容不变，电路中无电流， B 项错误；向右匀速忽然减速，因为惯性弹簧将被压缩， C 项错误；传感器由静止忽然向右加快，电介质插入深度变大，电容器电容变大，而电容器两端电压不变，电容器充电，形成顺时针电流．4．宽度挡光时间速度 【分析】物块刚接触光电门时，电路接通，计时开始；物体经过时，电路断开，通电结束，计时结束．计算机依据挡光物体的宽度和挡光时间，自动算出物体的运动速度．5． (1) A 、 B (2)450 Ω(3) 40 ～140 ℃【分析】 (1) 温度降低， R 电阻变大，电流变小，磁性减弱，衔铁和上触头接触，此时将恒温箱的加热器接在 A 、B 两端进行加热．E(2) 由图甲知， t ＝ 100 ℃时， R ＝ 50 Ω ，则继电器电路中电流I ＝R ＋R ′＋R 继，其中 I ＝ 10 mA ＝10×10 －3 A ， R 继＝ 100 Ω，解得 R ′＝ 450 Ω.E(3) 由 R ＝I － R 继 － R ′知 R 的取值范围为 30 Ω ≤R ≤ 120 Ω，从图甲可以看出对应的温度范围为 40～ 140 ℃ .。
备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义揭秘36电磁感应要点
备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘36 电磁感应与电路（人教版）高频考点：电磁感应与电路综合动态发布：2011全国理综第23题、2011重庆理综卷第23题、2010重庆理综第23题 命题规律：电磁感应与电路综合是高考考查的重点和热点，考查电磁感应与电路综合的试题可能为选择题，也可能为计算题，难度中等。
命题分析考查方式一 电磁感应与电路综合【命题分析】：在电磁感应中，切割磁感线的那部分导体或磁通量发生变化的回路产生感应电动势，该部分导体或回路就是电源，其中的电流方向是由电源负极指向正极（电源内部）。
解决电磁感应与电路综合问题的基本方法是：首先明确其等效电路，然后根据电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向，再根据电路的有关规律进行综合分析计算。
考查电磁感应与电路综合的试题难度中等。
例1（2011全国理综第23题）如图，两根足够长的金属导轨ab 、cd竖直放置，导轨间距离为L 1，电阻不计。
在导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。
整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。
现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。
金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。
已知某时刻后两灯泡保持正常发光。
重力加速度为g 。
求：(1)磁感应强度的大小：(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
【解析】（1）设小灯泡额定电流为I 0，则有P=I 02R由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN 的电流为I=2 I 0，此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有mg=BIL 联立解得B=2mgR L P(2)设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v ，由电磁感应定律与欧姆定律得E=BLv ，E= I 0R ，联立解得v=2P mg（2）设电功率为P，则有P=U2/R。
（3）设电流强度为I，安培力为F，克服安培力做功为W。
人教版高中物理高三一轮复习资料,补习资料：85总复习：传感器及其应用
物理总复习：传感器及其应用【考纲要求】1、知道常用的几种传感器2、理解常用的几种传感器的基本工作原理3、知道求解传感器问题的思路4、知道传感器的一般应用模式5、知道简单的逻辑电路【知识网络】【考点梳理】考点一、传感器要点诠释：1、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、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断，把非电学量转换成电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
2、制作传感器的敏感元件（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，导电性变好。
光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。
（2）热敏电阻和金属热电阻①热敏电阻：指用半导体材料制成，其阻值随温度变化发生明显变化的电阻。
如图为某热敏电阻的阻值——温度特性曲线。
②金属热电阻：有些金属的电阻率随温度的升高而增加，这样的电阻也可以制作温度传感器。
热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换成电学量（电阻），但热敏电阻的灵敏度较好。
热敏电阻的阻值随温度的升高不一定减小，对正温度系数的热敏电阻（PTC）其阻值随温度的升高而增大，而负温度系数的热敏电阻其阻值随温度的升高而减小。
（3）电容式位移传感器能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量。
（4）霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量，产生的电压H IBU kd称为霍尔电压，式中的d为薄片的厚度，k为霍尔系数，与薄片的材料有关。
3、关于传感器的分类序号 分类方法 传感器的种类 说明 1按输入量分类 位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等 传感器以被测物理量命名 2 按工作原理分类 应变式、电容式、电感式、热电式、电压式传感器以工作原理命名 3 按物理现象分类 结构型传感器 传感器依赖其结构参数的变化实现信息转换特性型传感器 传感器依赖其敏感元件物理特征的变化实现信息转换4 按能量关系分类 能量转换型传感器 传感器直接将被测量的能量转换为输出的能量能量控制型传感器 由外部供给传感器能量，而由被测量来控制输出的能量5 按输出信号分类模拟式传感器 输出为模拟量数字式传感器 输出为数字量 4、如何求解传感器问题传感器问题具有涉及的知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，有的原理甚至较难理解。
2012届高考一轮复习课件：10.3传感器原理及应用
2.(多选)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10－3－4所示 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( )
图10－3－4
A．置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 B．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 C．用黑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，这只元件一定是光敏电阻 D．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
解析：根据电熨斗的工作原理可知，A项错误， B项正确；温度较高时，双金属片是向下移动的，所 以需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降 螺丝下移并推动弹性铜片下移，C项正确；双金属片 的作用是通过控制电路的通断来控制温度，D项正 确．综述BCD项正确． 答案：BCD
点评：考纲对传感器为Ⅰ要求，大家复习时以 解读应用为主，所以各种传感器的工作原理要熟 悉． 警示：金属导体的阻值随温度的升高而升高， 为此可以用来制成金属、报警等，两种情 况要正确区分．
1.( 单 选 ) 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做成的 B．金属材料也可以制成传感器 C．干簧管是一种能够感知电场的传感器 D．传感器一定是通过感知电压的变化来传 递信号的
解析：有些传感器是利用半导体材料做成的， 但有些不是，比如双金属片、电容式传感器等等，A 项错误；金属导体的电阻随温度的升高而增加，利 用这个特性可以制成温度传感器，B项正确；干簧管 是能够感知磁场的传感器，C项错误；传感器是将非 电学量转化为电学量的器件，不一定要感知电压，D 项错误． 答案： B
高三物理一轮复习教学案课题： 传感器
高三物理一轮复习教学案课题：传感器自主学习：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。
２、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。
３、电容式位移传感器能够把物体的＿＿＿＿这个力学量转换为＿＿＿这个电学量。
４、霍尔元件能够把＿＿＿＿＿＿这个磁学量转换为电压这个电学量三.传感器的应用实例(一)、力传感器的应用-----电子秤1.电子秤理有＿＿＿＿＿＿片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件.电阻应变片受到力的作用时 ,它的＿＿＿＿会发生变化,把应变片放在合适的电路中,他能够把物体＿＿＿＿这个力学量转换为＿＿＿＿这个电学量,因而电子秤是＿＿＿＿的应用.2.工作原理:如图6-2-1所示,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩, 上表面应变片的电阻＿＿＿,下表面应变片的电阻变小.F越大, 弯曲形变＿＿＿, 应变片的阻值变化就越大.如果让应变片中通过的电流保持恒定,那末上面应变片两端的电压变大, 下面应变片两端的电压变小. 传感器把这两个电压的差值输出.外力越大, 输出的电压差值也就, ＿＿＿(二)、声传感器的应用----话筒1、话筒是一种常用的＿＿＿＿,其作用是把＿＿＿＿转换成＿＿＿＿.2、电容式话筒:原理:是绝缘支架,薄金属膜和固定电极形成一个电容器,被直流电源充电.当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流 ,于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压.3.驻极体话筒:它的特点是＿＿＿＿,＿＿＿＿,＿＿＿＿,＿＿＿＿.其工作原理同电容式话筒,只是其内部感受声波的是＿＿＿＿.(三)、温度传感器的应用-----电熨斗1.在电熨斗中,装有双金属片温度传感器,其作用是＿＿＿＿,当温度发生变化时, 双金属片的＿＿＿＿不同,从而能控制电路的通断2.电熨斗的自动控温原理:常温下,上、下触点是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀＿＿＿＿,下部金属膨胀＿＿＿,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热.温度降低后, 双金属片恢复原状,重新接通电源,从而保持温度不变.(四)．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。
2012年高考物理实验专题系列《传感器》
※概述“传感器”作为信息采集的重要元件，在自动控制、信息处理等技术中发挥着重要的作用，是高中物理的重要章节，是电磁学的基础内容，也是高考的热点内容之一。
从近年高考命题来看，试题越来越贴近物理知识的实际应用。
而近几年关于传感器的高考题也越来越多。
这类试题一方面检测了考生联想、迁移、分析、综合等能力，另一方面也可使考生明白高新科学技术并非空中楼阁，神奇非.※ 知识梳理（一） ※考纲解读传感器温 度 传感器意义：传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电容等）或电路的通断的一种组件。
起自动控制作用。
机械鼠标器火灾报警器光控开关光传感器 敏感元件光敏电阻：是一种能感知光强的传感器，电阻随光照的增强而减小 热敏电阻：是一种能感知温度的传感器，电阻一般随温度升高电阻减小 金属热电阻：是一种能感知温度的传感器，温度升高电阻增大霍尔元件：是一种能感知磁场强弱的传感器电容式位移传感器：是一种能感知位移变化的传感器 干簧管：一种能感知磁场存在的传感器 常见传感器及应用力传感器----电子秤：将应变片的形变量转化为电压差 声传感器----话 筒：将声学量转化为电学量 电熨斗：双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断 电饭锅：双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断测温仪：将温度转化为电学量（不同温度发射红外线不同） 温度报警器：（二）基础巩固1．传感器是把物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的量（如电压、电流、电容等）或电路的通断的一种组件。
起自动控制作用。
2．力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把学信号（位移、速度、加速度等）转化为学信号（电压、电流等）的仪器。
3．热电传感器是利用电阻的阻值会随温度的变化而变化的原理制成的，如各种家用电器（空调、冰箱、热水器、饮水机、电饭煲等）的控制、火警报警器、恒温箱等。
高考物理一轮复习讲义第11章第3节传感器的工作原理及应用
第3节 传感器的工作原理及应用一、热敏电阻与金属热电阻1．热敏电阻 热敏电阻由半导体材料制成，其电阻随温度的变化明显，温度升高电阻减小，如图甲所示为某一热敏电阻的电阻随温度变化的特性曲线。
甲 乙2．金属热电阻有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。
3．注意：在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器。
二、霍尔元件1．构造：如图所示，在一个很小的矩形半导体(例如砷化铟)薄片上，制作四个电极E 、F 、M 、N ，就成为一个霍尔元件。
2．工作原理：在E 、F 间通入恒定的电流I, 同时外加与薄片垂直的磁场B ，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M 、N 间出现了电压，称为霍尔电压U H 。
3．霍尔电压：U H ＝k IB d 。
(1)其中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数，其大小与薄片的材料有关。
(2)一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则U H的变化就与B成正比。
4．作用：把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。
三、传感器的应用实例1．力传感器的应用——电子秤(1)组成及敏感元件：由金属梁和应变片组成，敏感元件是应变片。
(2)工作原理：(3)作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量。
2．温度传感器的应用实例敏感元件工作原理电熨斗双金属片温度变化时，由于双金属片上层金属与下层金属的膨胀系数不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断电饭锅感温铁氧体(1)居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约103 ℃时，失去铁磁性，这一温度称为“居里温度”(2)自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到103 ℃时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开3.光传感器的应用——火灾报警器(1)组成：如图所示，发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。
2024年新人教版高考物理一轮复习课件 第13章 传感器 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置
内容索引
考点一 常见的传感器 考点二 实验：利用传感
梳理 必备知识
一、传感器及其工作原理 1.传感器的工作原理：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测 量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出. 通常转换成的可用信号是电压、电流等 电学 量，或转换为电路的_通__断__. 把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输 、处理和_控__制__. 传感器应用的一般模式如图所示：
2024年新人教版高考物理一轮复习课件
D第十I三S章 HISANZHANG 交变电流 电磁波 传感器
第 传感器 实验：利用传感器
4
讲 制作简单的自动控制装置
目标 1.掌握制作传感器常用元件：光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、电阻应变片、霍尔元件的基本特性及工作 要求 原理.2.探究传感器的工作原理及传感器应用的一般模式.3.能利用传感器制作简单的自动控制装置.
知并检测出待测对象信息
声传感器等
利用电化学反应原理，把无机或有 离子传感器、气体传
化学传感器 机化学物质的成分、浓度转换为电 感器等
信号
利用生物活性物质的选择性来识别 酶传感器、微生物传
生物传感器
和测定生物化学物质
感器、细胞传感器等
二、常见敏感元件 1.光敏电阻 (1)特点：光照越强，电阻 越小 . (2)原因：光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子极少， 导电性能 差 ；随着光照的 增强 ，载流子增多，导电性 变好 . (3)作用：把 光照强弱 这个光学量转换为 电阻 这个电学量.
6.注意事项 (1)安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装. (2)光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接. (3)如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进 行观察.
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备战2012届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘45 传感
器与物理学史（人教版）
高频考点：传感器、物理学史
动态发布：2011江苏物理第6题、2010北京理综的24题、2011海南物理第6题、2011山东理综物理第14题、2010新课标理综卷第13题
命题规律：传感器、物理学史是高考考查的重要知识点，考查传感器、物理学史一般为选择题，难度不大；考查传感器与其它知识综合的为计算题，计算题常常以压轴题出现，综合性强、难度大、分值高、区分度大。
命题分析
考查方式一．传感器
【命题分析】传感器是能够把它感受到的力、温度、光、声、磁、化学等非电学量按照一定规律转化为电压、电流等电学量。
干簧管可以把感知的磁场转化为电流，光敏电阻可以把光照转化为电阻、热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学量，话筒可以把声音转化为电流。
高考对传感器的单独考查难度不大，与其它知识综合考查的难度较大。
例1．（2011江苏物理第6题）美国科学家Willard S.Boyle 与George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖。
CCD 是将光学量转变成电学量的传感器。
下列器件可作为传感器的有
A ．发光二极管
B 。
热敏电阻
C 。
霍尔元件
D 。
干电池
解析: 热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学量，所以选项BC 正确。
【答案】BC
【点评】发光二极管具有单向导电性，可以发光，但不能做传感器。
例2（2010北京理综的24题）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图1，将一金属或半导体薄片垂直至于磁场B 中，在薄片的两个侧面a 、b 间通以电流I 时，另外两侧c 、f 间产生电势差，这一现象称霍尔效应。
其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c 、f 间建立起电场ＥＨ，同时产生霍尔电势差Ｕ
Ｈ。
当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，
ＥＨ和ＵＨ达到稳定值，ＵＨ的大小与I 和B
以及霍尔元件厚度d 之间满足关系式H H IB U R d
，其中比例系数ＲＨ称为霍尔系数，仅与材料性质有关。
（1）设半导体薄片的宽度（c 、f 间距）为l ，请写出ＵＨ和ＥＨ的关系式；若半导体材
料是电子导电的，请判断图１中c 、f 哪端的电势高；
解得 R H =U H d/IB = E H ld/IB ②
当电场力与洛伦兹力相等时 e H E e v B = ③
解得 H E vB = ④
将 ④代入②得 1H d d ld R vBl vl IB nevS neS ne
==== （3）a.由于在时间t 内，霍尔元件输出的脉冲数目为P ，则 P=mNt
圆盘转速为 N=P/mt
b.提出的实例或设想只要合理即可。
例如我们在转动的圆盘的周边等距离地嵌装着ｍ个永磁体，利用霍尔测速仪测量转动物体的转速。
【点评】所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。
霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料，解答此题所需的知识都是考生应该掌握的。
对于开放性物理试题，要有较强的阅读能力和获取信息能力。
考查方式二．物理学史
【命题分析】要知道教材上介绍的物理学史上重大事件，知道教材上一些著名科学家的重大成就。
高考对物理学史的考查难度不大。
例3．（2011海南物理第6题）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系
【解析】：欧姆发现了欧姆定律，说明了导体两端电压与通过的电流之间存在联系，选项B 错误。
【答案】：ACD
【点评】此题考查物理学史及其相关知识点。
例4（2011山东理综卷第14题）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。
以下符合事实的是
A.焦耳发现了电流热效应的规律
B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
【解析】：奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，选项C错误；伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，选项D 错误。
【答案】：AB
【点评】此题考查物理学史及其相关知识点。
例5（2010新课标理综卷第13题）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。
下列说法正确的是
【点评】此题考查物理学史及其相关知识点。
例6（2010海南物理第1题）1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的电流输出端。
由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面中的一个瓶颈．此项发明是
A．新型直流发电机B．直流电动机
C．交流电动机D．交流发电机
【答案】B
【解析】直流发电机发电时接另一直流发电机，则另一直流发电机实际成了直流电动机，选项B正确。
【点评】此题考查物理学史中一个偶然发现导致的重大发明及其相关知。