高中物理人教版选修3-2练习课件：6.1 传感器及其工作原理.ppt

人教版 · 选修3-2;第六章　传感器;;2．光敏电阻 (1)特点：在被光照时_____发生变化。 (2)原因：无光照时，载流子少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子_____，导电性变好。 (3)作用：把__________这个光学量转换为_____这个电学量。 3．热敏电阻和金属热电阻;4．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_____的方向漂移，使M、N间出现了电压，称为霍尔电压UH。; (3)霍尔电压： UH＝_____。 ①其中d为_____的厚度，k为_____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UH的变化就与B成正比。 (4)作用： 把___________这个磁学量??换为_____这个电学量。;;解析　逐项分析如下：;2.(多选)下列说法中正确的是(　　) A．简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置 B．传感器是由敏感元件和转换器件两部分组成，有的半导体敏感器元件可以直接输出电信号，本身就构成传感器 C．传感器是电视遥控接收器的主要元件 D．干簧管是一种磁传感器 解析　传感器能把感知到的外界的非电学量转换成电学量，故选项A正确；传感器的主要组成部分是敏感元件和转换器件，故选项B正确；电视遥控接收器是红外线传感器，故选项C正确；干簧管是利用软磁性材料制成的，因此D选项正确。所以选项A、B、C、D都正确。;3．(多选)如图所示为电阻R随温度T变化的图线。下列说法中正确的是(　　) 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的热敏电阻的图线，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 解析　金属热电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，其变化规律均不成比例，所以A错误，B对，由图象可以看出，图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度低，图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度高，所以C错误D对。;4．(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(　　) 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;5．(多选)如图所示，R1、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(　　) 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　当照射光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，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，则小灯泡的功率增大，C项正确，故选A、B、C。;6.关于霍尔元件，下列说法正确的是(　　) A．把温度这个热学量转化为电阻这个电学量 B．把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量 C．把力这个力学量转化为电压这个电学量 D．把光照这个光学量转化为电阻这个电学量 解析　霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量的变化转化为其两表面电压的变化这个电学量的，故B正确。;7．(多选)如图所示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(　　) A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，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 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;8.如图所示的电路可将声音信号转换为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接。若声源S做简谐运动，则(　　) A．a振动过程中，a、b板间的电场强度不变 B．a振动过程中，a、b板所带电荷量不变 C．a振动过程中，灵敏电流计中始终有方向不变的电流 D．a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大;易错分析　本题易错选项及错误原因分析如下：;9．(多选)电容式传感器的用途非常广泛