教科版高中物理选择性必修第二册第五章章末综合提升课件

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章末综合提升第五章　传感器巩固层·知识整合提升层·题型探究主题1　常见敏感元件1．常见敏感元件及特性(1)光敏电阻：光敏电阻的阻值与所受光照的强度有关，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大。(2)金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大。(3)热敏电阻：热敏电阻有正温度系数和负温度系数两种。正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。(4)电容器：平行板电容器的电容与极板正对面积、极板间距及电介质材料有关，电容器可以感知引起电容变化的任一外界信息，并将其转化为电容变化。例如，当极板受力时会改变极板间距离，从而引起电容变化。2．敏感元件的关键词转化【典例1】　家用电热灭蚊器正常工作时，其发热电阻产生的热量和向环境辐射的热量相等，可以维持其温度在165 ℃左右，其发热电阻随温度的变化图像如图所示。下列说法正确的是(　　)A．t1＝165 ℃B．t1<165 ℃I2，则风向向右 B．若I1>I2，则风向向左C．风速越大，ΔI越大 D．风速越大，ΔI越小√题号924538671011121311415161718BC　[若风向向左，单位时间打到左收集板极上的正离子数较多，则I1＞I2，选项B正确，A错误；风速越大，则单位时间打到两收集板极的正离子数之差的绝对值越大，故两电流表的示数之差的绝对值越大，即ΔI越大，选项C正确，D错误。]题号924538671011121311415161718三、非选择题13．用如图所示的传感器可以测物体的位移，请说明它们的工作原理有什么不同。[解析]　甲是将位移信号转化成电容信号，乙是将位移信号转化成电感信号。[答案]　见解析题号92453867101112131141516171814．现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图所示。试设计一个温控电路，要求温度低于某一值时，电炉丝自动通电供热，高于另一值时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程。题号924538671011121311415161718[解析]　电路图如图所示。闭合开关S1，当温度低于设定值时，热敏电阻阻值较大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，S2接通，电炉丝加热。当温度达到设定值时，热敏电阻阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，S2断开，电炉丝断电，停止加热。当温度低于设定值时，又重复上述过程。[答案]　见解析题号92453867101112131141516171815．电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9 V 的电源上，光敏电阻阻值随光强的变化关系如表所示。[“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为I，单位为坎德拉(cd)](1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为________ Ω。4.5题号924538671011121311415161718(2)其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变，不计电源内阻，R0是定值电阻，则下列电路图中符合要求的是________(填序号)。(3)现已知定值电阻R0为12 Ω，用电压表测得光敏电阻两端的电压为3 V，则此时光照强度为________。A　　　　　BC　　　 　DC3 cd题号924538671011121311415161718 题号924538671011121311415161718 题号92453867101112131141516171816．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA 时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω。题号924538671011121311415161718(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器____(选填“R1”或“R2”)。见解析图R2　题号924538671011121311415161718②将开关向________(选填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。c报警器开始报警(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________ Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是__________________________________________________________。650.0b　接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏　题号924538671011121311415161718 17．某同学设计了一种“自动限重器”，如图甲所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。当货架承受的压力达到限定值时，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电动势E＝6 V，r＝2 Ω，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题：题号924538671011121311415161718(1)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。(2)当电磁继电器线圈中的电流大小为15 mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800 N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为________ Ω。题号924538671011121311415161718[解析]　(1)连接电路如图所示。见解析图　318 题号92453867101112131141516171818．在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置(如图所示)。在轮子的边缘贴上一小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(DIS实验器材)。如果小线圈的面积为S，匝数为N，回路的总电阻为R，小磁体附近的磁感应强度最大值为B。实验发现，轮子转过θ弧度时，小线圈处的磁感应强度由最大值变为零。他说：“只要测得此过程感应电流的平均值I，就可以求得转轮转速的大小。”请你运用所学的知识推证该同学的判断是否正确，如果正确，请推导出转轮转速的表达式；如果不正确，请说明理由。题号924538671011121311415161718 题号924538671011121311415161718[答案]　见解析