滬科版高中物理選修(3-2)第4章《傳感器與現(xiàn)代社會(huì)》教案2
《滬科版高中物理選修(3-2)第4章《傳感器與現(xiàn)代社會(huì)》教案2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《滬科版高中物理選修(3-2)第4章《傳感器與現(xiàn)代社會(huì)》教案2(14頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 3 / 13 學(xué)案2用傳感器做實(shí)驗(yàn) 信息時(shí)代離不開傳感器 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.知道溫度傳感器、力傳感器的原理和應(yīng)用 .2.理解霍爾元件的原理.3. 了解現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中常用的傳感器. 知識(shí)?儲(chǔ)備區(qū) 溫故追本溯源推除方可打新 3知識(shí)徒接 1 .帶電粒子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力 F = Eq. 2 .當(dāng)帶電粒子以速度 v在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),若速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直 ,那么粒子 受到的洛倫茲力為 F= qvB,方向用左手定則判定. 3新知呈現(xiàn) 一、溫度傳感器:將溫度的變化量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的裝置. 二、力傳感器 將力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的裝置. 三、
2、磁傳感器 1 .霍爾元件是一種磁敏感元件. 2 .霍爾效應(yīng):在金屬薄片相對(duì)的兩側(cè)面通以控制電流 I,在與薄片垂直方向施加磁感應(yīng) 強(qiáng)度為B的磁場(chǎng),那么,在垂直于電流和磁場(chǎng)方向的另外兩個(gè)側(cè)面將產(chǎn)生與控制電流和磁場(chǎng) I B 成正比的電動(dòng)勢(shì) Uh,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),即Uh = RhJ 四、隨處可見的傳感器 傳感器在現(xiàn)代生活中的例子有紅外測(cè)溫儀、數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)、酒精濃度測(cè)試儀、煤 后土巴就契至 工了|又育崩洋. 基礎(chǔ)自學(xué)落實(shí)重點(diǎn)互動(dòng)探究 學(xué)習(xí)?探究區(qū) 一、實(shí)驗(yàn)中常見幾種傳感器分析 1 .溫度傳感器的原理 溫度傳感器是利用熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化的原理制成的 ,它
3、能把溫度這 個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量.如各種家用電器 (空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機(jī)等 )的溫 度控制器、火警報(bào)警器、恒溫箱等. 2 .力傳感器的原理 如圖1所示,力傳感器可以用來測(cè)重力、壓力、拉力等各種力 ,應(yīng)變片能夠把物體形變這 個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量. 應(yīng)變片 / / \ 金屬架應(yīng)變片 圖1 3 .霍爾效應(yīng)的原理 如圖2所示,當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過導(dǎo)體時(shí) ,在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng) 和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差 ,這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng). 二、隨處可見的傳感器 1 .紅外測(cè)溫儀:是一種將紅外輻射波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感裝置. 2 .數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī):敏感
4、元件叫做電荷耦合器件 (CCD),它能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電 信號(hào),模擬電信號(hào)再通過 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào). 3 .酒精濃度測(cè)試儀:敏感元件是酒精傳感器. 在生活中還有煤氣報(bào)警器、火警報(bào)警器、紅外報(bào)警器、防盜報(bào)警器等等.工業(yè)生產(chǎn)中 有熱軋生產(chǎn)線上的傳感器,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有空氣濕度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤營(yíng)養(yǎng)傳感 三、信息社會(huì)離不開傳感器 智能式傳感器集信息檢測(cè)、信息處理、信息記憶、邏輯思維和判斷功能于一身 ,把計(jì)算 機(jī)、各種用途的傳感器和輸入輸出接口等制在同一塊芯片上 ,即成為大規(guī)模集成電路智能傳 感器. 四、遙測(cè)與遙感 遙感遙測(cè)的基本原理是通過遙感傳感器對(duì)觀測(cè)目標(biāo)產(chǎn)生
5、的電磁波、熱輻射進(jìn)行遠(yuǎn)距離 收集、轉(zhuǎn)換,用計(jì)算機(jī)處理、識(shí)別,得出結(jié)論.主要應(yīng)用在地球資源勘測(cè)、環(huán)境監(jiān)控、氣象預(yù) 報(bào)、軍事偵察等方面. 典例精析 、對(duì)霍爾元件的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用 【例1】如圖3所示是霍爾元件的工作原理示意圖 ,如果用d表示薄片 的厚度,k為霍爾系數(shù),對(duì)于一個(gè)霍爾元件 d、k為定值,如果彳^持I恒定,則 可以驗(yàn)證Uh隨B的變化情況.以下說法中正確的是(工作面是指較大的 平面)( 圖3 A.將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面 ,Uh將變大 B.在測(cè)定地球兩極的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí),霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平 C.在測(cè)定地球赤道上的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí),霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平
6、 D.改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角 ,Uh將發(fā)生變化 解析 將永磁體的磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面時(shí) ,B增大,1恒定,由公式Uh =萼知 d Uh將變大,選項(xiàng)A正確;地球兩極的磁場(chǎng)方向在豎直方向上 ,所以霍爾元件的工作面應(yīng)保持 水平,使B與工作面垂直,選項(xiàng)B正確;地球赤道上的磁場(chǎng)沿水平方向 ,只有霍爾元件的工作 面在豎直方向且垂直于南北時(shí) ,B才與工作面垂直,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;改變磁感線與霍爾元件工作 面的夾角,B在垂直工作面方向上的大小發(fā)生變化 ,Uh將發(fā)生變化,選項(xiàng)D正確. 答案 ABD 二、傳感器的應(yīng)用分析 [例2]按圖4所示連接好電路,合上S,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,原因是;
7、 用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻吹一會(huì)兒 ,會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡 ,原因是; 停止吹風(fēng),會(huì)發(fā)現(xiàn) ; 把 熱 敏 電 阻 放 入 冷 水 中 會(huì) 發(fā) 現(xiàn) 圖4 答案 由于熱敏電阻阻值較大 電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻加熱使其阻值變小 ,左側(cè)電路電流較小,電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵 亮了 ,電路中電流增大,電磁鐵吸住銜鐵,右側(cè)電路接通 小 燈泡不會(huì)立即熄滅,因?yàn)闊崦綦娮铚囟热匀惠^高 小燈泡熄滅 三、傳感器的應(yīng)用實(shí)例 【例3】電飯煲的工作原理如圖 5所示,可分為兩部分,即控制部分:由 &、Ri和黃燈組 成.工作(加熱)部分:由發(fā)熱電阻 R3、R2和紅燈組成,Si是一個(gè)磁鐵限溫開關(guān),手動(dòng)I^合,當(dāng)
8、 此開關(guān)的溫度達(dá)到居里點(diǎn) (103 C)時(shí),自動(dòng)斷開,且不能自動(dòng)復(fù)位(閉合),S2是一個(gè)雙金屬片自 動(dòng)開關(guān),當(dāng)溫度達(dá)到70c?80 c時(shí),自動(dòng)斷開 低于70 c時(shí),自動(dòng)閉合,紅燈、黃燈是指示燈,通 過的電流必須較小,所以Ri、R2起 作用,R3是發(fā)熱電阻,由于煮飯前溫度低于 70 C, 所以S2是(填“斷開的”或“閉合的” ).接通電源并按下 Si后,黃燈滅而紅燈 亮,R3發(fā)熱,當(dāng)溫度達(dá)到70c?80 c時(shí),S2斷開,當(dāng)溫度達(dá)到103c時(shí)飯熟 向斷開,當(dāng)溫度降到 70c以下時(shí),S2閉合,電飯煲處于保溫狀態(tài),由以上描述可知 R2 R3(填“V” “ = ”或 >",若用電飯煲燒水時(shí)
9、,直到水被燒干Si才會(huì)斷開,試解釋此現(xiàn)象. 解析 Ri、R2起的作用是限流,防止指示燈(速泡)因電流過大而燒毀,S2是自動(dòng)控制溫度 開關(guān),當(dāng)溫度低于70 c時(shí)自動(dòng)閉合,當(dāng)溫度達(dá)到70c?80 c時(shí)又自動(dòng)斷開,使電飯煲處于保溫 狀態(tài),由于R3的功率較大,因此R2>R3.由于開關(guān)Si必須當(dāng)溫度達(dá)到103c時(shí)才自動(dòng)斷開,而水 的沸點(diǎn)只有i00C,因此用電飯煲燒水時(shí),直到水被燒干后 &才會(huì)斷開. 答案見解析 [例4 一般的電熨斗用合金絲作為發(fā)熱元件,合金絲電阻隨溫度 / ①巾 變化的關(guān)系如圖6中實(shí)線①所示,由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣服厚 工morr || I I I I I I P 度、干濕
10、等情況不同,電熨斗的散熱功率不同,因而電熨斗的溫度可 賓科右九元丸丸力九,
能會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng),易損壞衣物.
圖6
有一種用主要成分為 BaTiO3、被稱為“ PTC”的特殊材料作為發(fā)熱元件的電熨斗 ,具有 升溫快、能自動(dòng)控制溫度的特點(diǎn) ,PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線②所示 ,根據(jù) 圖線分析:
(i)為什么處于較低溫度的 PTC電熨斗剛通電時(shí)比普通電熨斗升溫快?
(2)通電一段時(shí)間后電熨斗溫度 t自動(dòng)穩(wěn)定在 11、電阻較小,熱功率較大,所以生熱快于散熱,升 到一定溫度時(shí),電阻值迅速增大,相應(yīng)的生熱功率減小,當(dāng)生熱功率小于散熱
功率時(shí),電阻溫度降低,電阻值減小,生熱功率會(huì)相應(yīng)增大,故電熨斗的溫度會(huì)穩(wěn)定在 T6?
T7之間.
答案(1)溫度較低時(shí)的PTC材料的電阻值小,電功率大,所以升溫快 (2)T6 T7
@課堂要點(diǎn)小結(jié)
(溫度傳感器
用傳感器做實(shí)驗(yàn)J力傳感器
L磁傳感器-霍爾元件
‘紅外測(cè)溫儀
數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī) 酒精濃度測(cè)試儀
信息時(shí)代離
不開傳感器
(隨處可見的傳感器J蔬菜種植大棚中的傳感器 熱軋生產(chǎn)線上的傳感器 智能傳感器 【微型傳感器
信息社會(huì)離不開傳感器
〔遙測(cè)與遙感 12、
9 / 13
檢測(cè)學(xué)習(xí)效果 缽驗(yàn)成功快樂
自我?檢測(cè)區(qū)
1.(傳感器的應(yīng)用實(shí)例)壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小.一同學(xué)利用壓敏 電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置 ,如圖7甲所示,將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi) ,受壓面 朝上,在上面放一物體 m,升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為 Io.某過程中電流表的示數(shù)如圖乙所示 則在此過程( )
/V r
甲 乙
圖7
A.物體處于失重狀態(tài)
8 .物體處于超重狀態(tài)
C.升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)
D.升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)
答案 BD
解析 電流表的示數(shù)變?yōu)?2Io且保持不變,說明壓敏電阻的阻值比升降機(jī)靜止時(shí)小 13、,壓敏 電阻所受壓力變大,物體處于超重狀態(tài),即物體具有向上的加速度,B、D正確,A、C錯(cuò)誤.
9 .(傳感器的應(yīng)用實(shí)例)在家用電熱滅蚊器中,電熱部分主要元件是 PTC元件,PTC元件 是由鈦酸鋼等半導(dǎo)體材料制成的電阻器 ,其電阻率p隨溫度t的變化關(guān)系如圖8所示,由于這 種特性,PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能.對(duì)此 ,以下判斷正確的是( )
①通電后,其電功率先增大后減小 ②通電后,其電功率先減小后增大 ③當(dāng)其產(chǎn)生的熱
量與散發(fā)的熱量相等時(shí),溫度保持在ti不變④當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí) ,溫度保
持在ti和t2之間的某一值不變
A.①② B.②③
C.②④ D.①④
14、答案 D
解析 當(dāng)溫度由零升到ti的過程中,PTC的電阻率p隨溫度升高而減小,其電阻R隨之減 小,由于加在滅蚊器上的電壓 U保持不變,滅蚊器的熱功率 P隨之增大,當(dāng)t=ti時(shí),P= Pi達(dá)到
最大.當(dāng)溫度繼續(xù)升高,p增大,R增大,P減??;而溫度越高,其與外界環(huán)境溫度的差別也就越 大,電熱滅蚊器的散熱功率 P也就越大,因此在這之間的某一溫度 t3會(huì)有P=P3=P,即電
熱功率P減小到等于散熱功率時(shí),即達(dá)到保溫;當(dāng)tvt3時(shí),P>P,使溫度自動(dòng)升高到 t3;當(dāng) t>t3時(shí),PVP,使溫度自動(dòng)降到t3,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保溫,正確選項(xiàng)為D.
10 (傳感器的應(yīng)用分析)如圖9所示是一種自動(dòng)控制水溫的裝置 15、 ,加熱電路的兩個(gè)端點(diǎn)
P、Q應(yīng)接到觸頭a、b上還是c、d上?熱敏電阻兩端 M、N應(yīng)接到哪兩個(gè)觸頭上?
圖9
答案見解析
解析 P、Q應(yīng)該分別接在觸頭 a、b上,同時(shí),M、N應(yīng)該分別接e、f,其工作原理是:當(dāng) 水溫升高時(shí),熱敏電阻阻值減小,電磁鐵中電流增大,吸引力增大,使銜鐵被吸下,a、b斷開,使 加熱裝置停止加熱;當(dāng)水溫降低到一定程度時(shí) ,熱敏電阻溫度減小,電磁鐵中電流減小,吸引
力減小,銜鐵被彈簧彈上去,使a、b之間連接,加熱裝置開始加熱,從而實(shí)現(xiàn)水溫控制.
40分鐘課時(shí)作業(yè)
題組一傳感器應(yīng)用實(shí)例
1 .關(guān)于電飯鍋的說法正確的是 ( )
A.電飯鍋中的溫度傳感器的主要 16、元件是氧化鐵
B.感溫鐵氧體在常溫下具有鐵磁性,溫度很高時(shí)失去鐵磁性
C.用電飯鍋燒水,水開時(shí)能自動(dòng)斷電
D.用電飯鍋煮飯時(shí),若溫控開關(guān)自動(dòng)斷電后,它不能自動(dòng)復(fù)位
答案 BD
2 .如圖1所示
圖1
是會(huì)議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)原理圖 ,罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管
LED、光電三極管和不透明的擋板.平時(shí)光電三極管接收不到 LED發(fā)出的光,呈現(xiàn)高電阻
狀態(tài).發(fā)生火災(zāi)時(shí),下列說法正確的是( )
A.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線 ,使光電三極管電阻更大,檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)
B.光電三極管溫度升高,電阻變小,檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)
C.進(jìn)入罩內(nèi)的煙 17、霧對(duì)光有散射作用,部分光線照到光電三極管上,電阻變小,發(fā)出警報(bào)
D.以上說法均不正確
答案 C
解析由火災(zāi)報(bào)警器的原理可知,發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧進(jìn)入罩內(nèi),使光發(fā)生散射,部分光線照 到光電三極管上,電阻變小,與傳感器相連的電路檢測(cè)出這種變化 ,發(fā)出警報(bào),C對(duì).
3.某樓梯口的電燈開關(guān)裝有傳感器 ,天黑時(shí),出現(xiàn)聲音才能發(fā)光,而白天即使有聲音,電燈
也不能發(fā)光,該開關(guān)中有兩種傳感器元件 ,它們可能是( )
A.熱敏電阻和光敏電阻
B.金屬熱電阻和光敏電阻
C.熱敏電阻和霍爾元件
D.光敏電阻和駐極體話筒
答案 D
解析 兩種傳感器分別把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) ,把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),所 18、以選項(xiàng) D
正確.
4.如圖2所示為用熱敏電阻 R和繼電器L等組成的一個(gè)簡(jiǎn)單的恒溫控制電路 ,其中熱 敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的升高而減小.電源甲與繼電器、熱敏電阻等組成控制電路 ,電源乙
與恒溫箱加熱器(圖中未畫出)相連接.則( )
A.當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值,銜鐵P將會(huì)被吸下
B.當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值,銜鐵P將會(huì)被吸下
C.工作時(shí),應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)白^加熱器接在 C、D端
D.工作時(shí),應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 A、C端
答案 B
解析 根據(jù)溫度變化,分析R的變化,確定電路中電流的變化,電流增大時(shí),繼電器L對(duì)銜 鐵吸引力增大,P將會(huì)被吸下.當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值 ,熱敏電阻 19、 R的阻值增大,電路中電流
減小,繼電器L對(duì)銜鐵吸引力減小,P將不會(huì)被吸下,故A錯(cuò)誤.當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值 ,熱敏 電阻R的阻值減小,電路中電流增大,繼電器L對(duì)銜鐵吸引力增大,P將會(huì)被吸下.故 B正 確.恒溫箱內(nèi)溫度高到一定數(shù)值后 ,應(yīng)與電源斷開停止加熱 ,由以上分析可知,溫度升高
后,A、B端斷開,所以工作時(shí),應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 A、B端.故C、D錯(cuò)誤.故選
B.
題組二對(duì)霍爾元件的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用
5.如圖3所示,截面為矩形的金屬導(dǎo)體,放在磁場(chǎng)中,當(dāng)導(dǎo)體中通有圖示電流時(shí) ,導(dǎo)體的
上、下表面的電勢(shì)關(guān)系為( )
A. Um>Un B. Um=un
C. Um 20、D.無法判斷
答案 A
解析霍爾效應(yīng)形成的原因是帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用定向移動(dòng) ,根據(jù)左手
定則,金屬導(dǎo)體中自由電子受到向下的洛倫茲力作用 ,向?qū)w的下表面 N運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)體的上表
面M剩下正電荷,所以Um>Un.故選A.
6 .電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體 (如污水)在管中白^流量(即單位時(shí)間內(nèi)通過管
內(nèi)橫截面的流體的體積).為了簡(jiǎn)化,假設(shè)流量計(jì)是如圖 4所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道 中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的 a、b、c.流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連 (圖中虛
線).圖中流量計(jì)的上、下兩面是金屬材料 ,前、后兩面是絕緣材料.現(xiàn)于流量計(jì)所在處加
磁感 21、應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于前、后兩面.當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí) 在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻 R的電流表的兩端連接,1表示測(cè)得的電
流值.已知流體的電阻率為 《不計(jì)電流表的內(nèi)阻,則可求得流量為( )
圖4
I _ c _ I _ b
A.B(bR+ a) B.B(aR+ pc)
I a I bc
C.B(cR+ b) D.B(R+ 喧)
答案 A
解析如圖甲導(dǎo)電流體在管中流量
> v ? t\ fb c L ,小
Q= 1 v b c①
導(dǎo)電流體流經(jīng)流量計(jì)時(shí),在其上、下兩表面產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) E=Bc v②
c
等效電路如圖乙,e 22、=i(r+前③
,………__ I c
由①②③可得Q = B(bR+ &A正確.
7 .如圖5所示,厚度為d、寬度為h的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁
場(chǎng)中,當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí),在導(dǎo)體板的上側(cè)面 A和下側(cè)面A之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象 稱為霍爾效應(yīng).實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí),電勢(shì)差Uh、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的關(guān)系為Uh = Rh,.式中的比例系數(shù) Rh稱為霍爾系數(shù).霍爾效應(yīng)可解釋如下:外部磁場(chǎng)的洛倫茲力使 運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè) ,在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷 ,從而形成橫向電
場(chǎng).橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的電場(chǎng)力.當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力達(dá) 23、到平衡時(shí) , 導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差.
設(shè)電流I是由電子的定向移動(dòng)形成的,電子的平均定向速度為 V,電荷量為e,回答下列問
題:
⑴達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí) ,導(dǎo)體板上側(cè)面 A的電勢(shì) 下側(cè)面 A的電勢(shì)(填“高
于” “低于”或“等于" ).
(2)電子所受的洛倫茲力的大小為 .
(3)當(dāng)導(dǎo)體板上兩側(cè)之間的電勢(shì)差為 Uh時(shí),電子所受電場(chǎng)力的大小為 .
,,,一……,一一 工,一,,, 1 1
(4)由電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡的條件 ,證明霍爾系數(shù)為 Rh=;;,其中n代表導(dǎo)體板單位體
ne
積中電子的個(gè)數(shù).
解析 (1)導(dǎo)體中電子定向移動(dòng)形成電流 ,電子運(yùn)動(dòng)方向 24、與電流方向相反 ,利用左手定則
可判定電子向A板偏,A板上出現(xiàn)等量正電荷,所以A板電勢(shì)低于A板電勢(shì).
(2)洛倫茲力大小 F洛=83丫
u Uh
(3)電場(chǎng)力F電=Ee = -e
Uh
(4)由 F 洛=F 電得 Bev= -e Uh= hvB
導(dǎo)體中通過的電流 I= nev d h
由 Uh= RHIB得 hvB = RHnevdhB,# Rh=.
d d ne
答案見解析
題組三 傳感器的應(yīng)用分析
8 .如圖6所示為小型電磁繼電器的構(gòu)造示意圖 ,其中L為含鐵心的線圈.P為可繞O
點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵片,K為彈簧,S為一對(duì)觸頭,A、B、C、D為四個(gè)接線柱.電磁繼電器與傳感器 25、配 合,可完成自動(dòng)控制的要求.其工作方式是 ( )
A. A與B接信號(hào)電壓,C與D可跟被控電路串聯(lián)
B. A與B接信號(hào)電壓,C與D可跟被控電路并聯(lián)
C. C與D接信號(hào)電壓,A與B可跟被控電路串聯(lián)
D . C與D接信號(hào)電壓,A與B可跟被控電路并聯(lián)
答案 A
9 .如圖7所示為一自動(dòng)控制溫度的電路 ,請(qǐng)說明其工作原理.
圖7
電熱絲
答案見解析
解析 當(dāng)開關(guān)P在彈簧拉力作用下拉到上面與 a接觸時(shí),電熱絲工作;隨著溫度升高 ,熱 敏電阻溫度升高、阻值減小 ,通過電磁鐵的電流增大,電磁鐵磁性增強(qiáng)到一定程度時(shí)把 P吸 到b,電熱絲停止工作,指示燈亮.
10 .如圖8甲所 26、示為一測(cè)量硫化鎘光敏電阻特性的實(shí)驗(yàn)電路 ,電源電壓恒定.電流表內(nèi)
阻不計(jì),開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使小燈泡發(fā)光亮度逐漸增強(qiáng),測(cè)得流過電阻的電 流和光強(qiáng)的關(guān)系曲線如圖乙所示 ,試根據(jù)這一特性用圖丙中給定的器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)光控電
路.
電流信” 放大器
圖8
答案見解析
解析 由光敏電阻的特性曲線可以看出 ,當(dāng)入射光增強(qiáng)時(shí),光敏電阻的阻值減小,通過光 敏電阻的電流增大.根據(jù)題意設(shè)計(jì)的自動(dòng)光控電路如圖所示.控制過程是:當(dāng)有光照射時(shí)
電路中電流增大,經(jīng)過放大器輸出一個(gè)較大的電流,驅(qū)動(dòng)電磁繼電器吸引銜鐵使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開 當(dāng)無光照射時(shí),電路中電流減小,放大器輸出電流減小,電磁繼電器釋放銜鐵,使兩個(gè)觸點(diǎn)閉合 控制電路接通,燈開始工作.
14 /13
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 設(shè)備采購常用的四種評(píng)標(biāo)方法
- 車間員工管理須知(應(yīng)知應(yīng)會(huì))
- 某公司設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作規(guī)程
- 某企業(yè)潔凈車間人員進(jìn)出管理規(guī)程
- 企業(yè)管理制度之5S管理的八個(gè)口訣
- 標(biāo)準(zhǔn)化班前會(huì)的探索及意義
- 某企業(yè)內(nèi)審員考試試題含答案
- 某公司環(huán)境保護(hù)考核管理制度
- 現(xiàn)場(chǎng)管理的定義
- 員工培訓(xùn)程序
- 管理制度之生產(chǎn)廠長(zhǎng)的職責(zé)與工作標(biāo)準(zhǔn)
- 某公司各級(jí)專業(yè)人員環(huán)保職責(zé)
- 企業(yè)管理制度:5S推進(jìn)與改善工具
- XXX公司環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)排查及隱患整改制度
- 生產(chǎn)車間基層管理要點(diǎn)及建議