高中物理 6.1 传感器及其工作原理学案 新人教
版选修
6、1 传感器及其工作原理 学案（人教版选修3-2） 1、传感器是能够把易感受的力、温度、光、声、化学成分等__________按照一定的规律转换为容易进行测量，传输处理和控制的电压、电流等____________、或转换为电路的______的一类元件、2、光敏电阻的特性：____________________________，光敏电阻能够把______________这个光学量转换为______这个电学量、3、金属热电阻的电阻率随温度的升高而______，热敏电阻的电阻率随温度的升高而______，金属热电阻和热敏电阻都可以制作______传感器、与热敏电阻相比，金属热电阻的
______________，测温范围________，但________较差、4、如图1所示，E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，则M、N间出现霍尔电压UH，UH＝______________、式中______为薄片的厚度，______为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关、图
15、关于干簧管，下列说法正确的是( ) A、干簧管接入电路中相当于电阻的作用 B、干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 C、干簧管接入电路中相当于开关的作用
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D、干簧管是作为电控元件以实现自动控制的 6、霍尔元件能转换哪个物理量( )
A、把温度这个热学量转换成电阻这个电学量 B、把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量 C、把力这个力学量转换成电压这个电学量 D、把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量 【概念规律练】 知识点一 光敏电阻
1、如图2所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻RG的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央、若用不透光的黑纸将RG包裹起来，表针将向________(填“左”或“右”)转动；若用手电筒的光照射RG，表针将向________(填“左”或“右”)转动、图
22、如图3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？图3知识点二
热敏电阻和金属热电阻
3、如图4所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时( )图4
A、R1两端的电压增大 B、电流表的示数增大 C、小灯泡的亮度变强
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D、小灯泡的亮度变弱
4、如图5所示为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是( )图5
A、图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的 B、图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的 C、图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高 D、图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高知识点三
霍尔元件
5、如图6所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽为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，问：金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？图
66、图7是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持I恒定，则可以验证UH随B的变化情况、以下说法中正确的是(工作面是指较大的平面)( )图7
A、将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，UH将变大
B、在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
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C、在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
D、改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化 【方法技巧练】
含传感器的电路的分析技巧 7、如图8所示，R
1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )图8
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
8、如图9所示是一火警报警装置的部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器、当传感器R2所在处出现火情时，电流表的电流I和a、b两端两压U与出现火情前相比( )图9
A、I变大，U变大 B、I变小，U变小 C、I变小，U变大
D、I变大，U变小参考答案课前预习练 1、非电学量 电学量 通断
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2、随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好 光照强弱 电阻
3、增大 减小 温度 化学稳定性好 大 灵敏度 4、k d k 5、CD
[干簧管能感知磁场，是因为当两个舌簧所处位置的磁场方向相同时，就会吸引，所以是做开关来使用，当磁场靠近或远离的时候，就会实现闭合或断开、]
6、B
[根据霍尔元件工作原理，载流子在洛伦兹力作用下漂移，形成霍尔电压，UH＝k，所以，它将磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，故B正确、]课堂探究练
1、左 右解析 光敏电阻受光照越强，电阻越小，所以将RG用不透光的黑纸包起来，电阻增大，指针左偏；若用手电筒的光照射RG，电阻减小，指针右偏、2、见解析解析 当光被元件挡住时，光敏电阻的阻值R1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，每通过一个元件就获得一次低电压，计数一次、点评 当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，光照减弱时，光敏电阻的阻值增大、即光照强弱的变化引起电路中电流和电压的一系列变化、3、C
[R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，热敏电阻R2的阻值增大，外电路电阻增大，电流表读数
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