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高二物理必修二知识点:传感器及其工作原理

2024-06-22 10:26:58教学视频25

一边学习新知识一边复习旧知识肯定会很累,所以要注意劳逸结合,只有精力充沛才能迎接新的挑战,才能学得更有效率。我整理了《12年级物理必修2知识点》,希望对你的学习有所帮助!z1J物理好资源网(原物理ok网)

高中物理必修2第1章知识点z1J物理好资源网(原物理ok网)

1.传感器及其工作原理z1J物理好资源网(原物理ok网)

1、有些元件能感受力、温度、光、声音、化学成分等非电量,并能按一定的规律把它们转换成电压、电流等电量,或转换成电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是把非电量转换成电量后,可以方便地进行测量、传输、处理和控制。z1J物理好资源网(原物理ok网)

2、光照下光敏电阻阻值变化的原因:有些物质如硫化镉,是半导体材料高二物理知识点总结,没有光照时,载流子很少,导电性较差,光照增加,载流子增多,导电性变好,光照越强,光敏电阻的阻值越小。z1J物理好资源网(原物理ok网)

3、金属导体的电阻随温度的升高而增大,而热敏电阻的电阻则随温度的升高而减小,且阻值随温度的变化很显著。z1J物理好资源网(原物理ok网)

金属热电阻和热敏电阻都可以将温度的热量转换成电阻的电量,金属热电阻化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差。z1J物理好资源网(原物理ok网)

2. 传感器的应用(一)z1J物理好资源网(原物理ok网)

1.光敏电阻z1J物理好资源网(原物理ok网)

2.热敏电阻和金属热电阻z1J物理好资源网(原物理ok网)

3.电容式位移传感器z1J物理好资源网(原物理ok网)

4、力传感器————将力信号转换成电流信号的元件。z1J物理好资源网(原物理ok网)

5.霍尔元件z1J物理好资源网(原物理ok网)

霍尔元件是把电磁感应磁量转换成电压电量的元件。z1J物理好资源网(原物理ok网)

外加磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,聚集在导体板的一侧,而在导体板的另一侧则会出现另一种过剩电荷,这样就形成了横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力。当静电力与洛伦兹力达到平衡时,在导体板的左右两侧就会形成一个稳定的电压,这个电压称为霍尔电势差或霍尔电压。z1J物理好资源网(原物理ok网)

3. 传感器的应用(二)z1J物理好资源网(原物理ok网)

1. 传感器应用的一般模式z1J物理好资源网(原物理ok网)

2.传感器应用:z1J物理好资源网(原物理ok网)

力传感器的应用-电子秤z1J物理好资源网(原物理ok网)

声学传感器的应用-麦克风z1J物理好资源网(原物理ok网)

温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、温度计z1J物理好资源网(原物理ok网)

光学传感器的应用-鼠标、火灾报警z1J物理好资源网(原物理ok网)

4、传感器应用示例:z1J物理好资源网(原物理ok网)

1. 光控开关z1J物理好资源网(原物理ok网)

2. 温度报警z1J物理好资源网(原物理ok网)

5. 传感器定义z1J物理好资源网(原物理ok网)

传感器在国标-87中的定义是:“能感受规定的测量,并按照一定的规律(数学函数定律)转换成可用信号的装置或仪器,通常由敏感元件和转换元件两部分组成。”z1J物理好资源网(原物理ok网)

中国物联网校企联盟认为,传感器的存在和发展赋予了物体触觉、味觉、嗅觉等感觉,让物体慢慢活了过来。”z1J物理好资源网(原物理ok网)

《新韦氏词典》对“换能器”的定义是“一种从一个系统接收电能高二物理知识点总结,并通常以另一种形式将其传送到第二个系统的设备”。z1J物理好资源网(原物理ok网)

6. 主要功能z1J物理好资源网(原物理ok网)

人们为了获取外界的信息,必须依靠感觉器官。z1J物理好资源网(原物理ok网)

但在研究自然现象和规律以及在生产活动中,仅仅依靠人自身的感觉器官是远远不够的,为了适应这种情况,就需要传感器,因此可以说传感器是人的五感的延伸,又称电五感。z1J物理好资源网(原物理ok网)

随着新技术革命的到来,全球进入了信息时代,在利用信息的过程中,首先要解决的就是获取准确、可靠的信息,而传感器是自然和生产领域中获取信息的主要方式和手段。z1J物理好资源网(原物理ok网)

在现代工业生产,特别是自动化生产中,需要用到各种传感器来监视、控制生产过程中的各种参数,使设备工作在正常状态或状态,产品达到最佳品质。因此可以说,如果没有大量优秀的传感器,现代化生产就失去了基础。z1J物理好资源网(原物理ok网)

在基础研究中,传感器具有更为突出的地位。现代科学技术的发展已进入许多新的领域:例如在宏观上要观察数千光年的浩瀚宇宙,在微观上要观察小至fm的粒子世界,在纵向上要观察数十万年的天体演化,在最短的时间内要观察s的瞬间反应。此外,还有各种对深化对物质的认识、探索新能源、新材料等起重要作用的极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等。显然,没有合适的传感器,就不可能获得人类感官无法直接获得的大量信息。许多基础科学研究的障碍首先在于获取物体信息的困难,而一些新机制、高灵敏度检测传感器的出现往往会导致这一领域的突破。 一些传感器的发展往往是一些边缘学科发展的先驱。z1J物理好资源网(原物理ok网)

传感器早已渗透到工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医疗诊断、生物工程乃至文物保护等各个领域,毫不夸张地说,从浩瀚的太空到浩瀚的海洋乃至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代工程都离不开各种传感器。z1J物理好资源网(原物理ok网)

可见,传感器技术对发展经济、促进社会进步的重要作用十分明显,世界各国都十分重视这一领域的发展,相信在不久的将来,传感器技术一定会实现跨越式发展,达到与其重要地位相称的新水平。z1J物理好资源网(原物理ok网)

高中物理必修2第1章知识点z1J物理好资源网(原物理ok网)

1.【感应电动势大小计算公式】z1J物理好资源网(原物理ok网)

1)E = nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈的匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}z1J物理好资源网(原物理ok网)

2)E=BLV垂直(切割磁通线运动){L:有效长度(m)}z1J物理好资源网(原物理ok网)

3)Em=nBSω(交流发电机感应电动势){Em:感应电动势峰值}z1J物理好资源网(原物理ok网)

4)E = BL2ω/2(导体一端固定,以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}z1J物理好资源网(原物理ok网)

2、磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:均匀磁场的磁感应强度(T),S:相对面积(m2)}z1J物理好资源网(原物理ok网)

高二物理知识点总结z1J物理好资源网(原物理ok网)

3、根据感应电流的方向可以判断感应电动势的正负极{电源内部电流的方向:从负极流向正极}z1J物理好资源网(原物理ok网)

4. 自感E=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(有铁芯的线圈L比无铁芯的线圈L大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流的变化率(变化快慢)}z1J物理好资源网(原物理ok网)

笔记:z1J物理好资源网(原物理ok网)

(1)感应电流的方向可由楞次定律或右手定则确定。楞次定律的应用要点(见第2册,第173页);z1J物理好资源网(原物理ok网)

(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。z1J物理好资源网(原物理ok网)

(4)其他相关内容:自我敏感性[参见第2卷,第178页]/荧光灯[参见第2卷,第180页]。z1J物理好资源网(原物理ok网)

高中物理必修2第1章知识点z1J物理好资源网(原物理ok网)

(一)定义与符号:z1J物理好资源网(原物理ok网)

1.定义:电阻是指导体对电流的阻力的大小。z1J物理好资源网(原物理ok网)

2.符号:R。z1J物理好资源网(原物理ok网)

(二)单位:z1J物理好资源网(原物理ok网)

1.国际单位:欧姆。规定:若一根导体两端的电压为1V,通过该导体的电流为1A,则该导体的电阻为1Ω。z1J物理好资源网(原物理ok网)

2.常用单位:千欧姆、兆欧姆。z1J物理好资源网(原物理ok网)

3、换算:1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000Ωz1J物理好资源网(原物理ok网)

4、了解一些电阻值:小手电筒灯泡的灯丝电阻为几欧姆至十几欧姆,日常白炽灯的灯丝电阻为几百欧姆至几千欧姆,实验室使用的铜线电阻小于百分之几欧姆,电流表的内阻为零点几欧姆,电压表的内阻约为几千欧姆。z1J物理好资源网(原物理ok网)

(三)影响因素:z1J物理好资源网(原物理ok网)

1、实验原理:当电压不变时,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(在电路中串联一个小灯泡的亮度变化也可以用来研究导体电阻的变化)z1J物理好资源网(原物理ok网)

2.实验方法:控制变量法。因此,在确定“阻力大小与哪个因素的关系”时,必须明确“条件相同”z1J物理好资源网(原物理ok网)

3、结论:导体的电阻是导体本身的一个属性,它的大小由导体的材料、长度和截面积决定,也与温度有关。z1J物理好资源网(原物理ok网)

4.结论理解:z1J物理好资源网(原物理ok网)

(1)导体的电阻由导体本身的材质、长度、截面积决定,与是否接入电路、所加电压、通过的电流等外界因素无关,所以导体的电阻是导体本身的一个属性。z1J物理好资源网(原物理ok网)

(2)结论可以归纳为公式R=ρL/S,式中ρ称为电阻率,与导体的材质有关。记住:ρ银z1J物理好资源网(原物理ok网)