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高二物理必修二知識(shí)點(diǎn):傳感器及其工作原理

更新時(shí)間:2024-06-22 文章作者:佚名 信息來源:網(wǎng)絡(luò)整理 閱讀次數(shù):

一邊學(xué)習(xí)新知識(shí)一邊復(fù)習(xí)舊知識(shí)肯定會(huì)很累,所以要注意勞逸結(jié)合,只有精力充沛才能迎接新的挑戰(zhàn),才能學(xué)得更有效率。我整理了《12年級(jí)物理必修2知識(shí)點(diǎn)》,希望對(duì)你的學(xué)習(xí)有所幫助!tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

高中物理必修2第1章知識(shí)點(diǎn)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.傳感器及其工作原理tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、有些元件能感受力、溫度、光、聲音、化學(xué)成分等非電量,并能按一定的規(guī)律把它們轉(zhuǎn)換成電壓、電流等電量,或轉(zhuǎn)換成電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。它的優(yōu)點(diǎn)是把非電量轉(zhuǎn)換成電量后,可以方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、光照下光敏電阻阻值變化的原因:有些物質(zhì)如硫化鎘,是半導(dǎo)體材料高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié),沒有光照時(shí),載流子很少,導(dǎo)電性較差,光照增加,載流子增多,導(dǎo)電性變好,光照越強(qiáng),光敏電阻的阻值越小。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大,而熱敏電阻的電阻則隨溫度的升高而減小,且阻值隨溫度的變化很顯著。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

金屬熱電阻和熱敏電阻都可以將溫度的熱量轉(zhuǎn)換成電阻的電量,金屬熱電阻化學(xué)穩(wěn)定性好,測(cè)溫范圍大,但靈敏度較差。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2. 傳感器的應(yīng)用(一)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.光敏電阻tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.熱敏電阻和金屬熱電阻tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3.電容式位移傳感器tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4、力傳感器————將力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)的元件。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

5.霍爾元件tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

霍爾元件是把電磁感應(yīng)磁量轉(zhuǎn)換成電壓電量的元件。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

外加磁場(chǎng)使運(yùn)動(dòng)的載流子受到洛倫茲力,聚集在導(dǎo)體板的一側(cè),而在導(dǎo)體板的另一側(cè)則會(huì)出現(xiàn)另一種過剩電荷,這樣就形成了橫向電場(chǎng);橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力。當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí),在導(dǎo)體板的左右兩側(cè)就會(huì)形成一個(gè)穩(wěn)定的電壓,這個(gè)電壓稱為霍爾電勢(shì)差或霍爾電壓。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3. 傳感器的應(yīng)用(二)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1. 傳感器應(yīng)用的一般模式tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.傳感器應(yīng)用:tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

力傳感器的應(yīng)用-電子秤tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

聲學(xué)傳感器的應(yīng)用-麥克風(fēng)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗、電飯鍋、溫度計(jì)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

光學(xué)傳感器的應(yīng)用-鼠標(biāo)、火災(zāi)報(bào)警tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4、傳感器應(yīng)用示例:tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1. 光控開關(guān)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2. 溫度報(bào)警tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

5. 傳感器定義tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

傳感器在國(guó)標(biāo)-87中的定義是:“能感受規(guī)定的測(cè)量,并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)定律)轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的裝置或儀器,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件兩部分組成。”tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認(rèn)為,傳感器的存在和發(fā)展賦予了物體觸覺、味覺、嗅覺等感覺,讓物體慢慢活了過來。”tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

《新韋氏詞典》對(duì)“換能器”的定義是“一種從一個(gè)系統(tǒng)接收電能高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié),并通常以另一種形式將其傳送到第二個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備”。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

6. 主要功能tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

人們?yōu)榱双@取外界的信息,必須依靠感覺器官。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

但在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及在生產(chǎn)活動(dòng)中,僅僅依靠人自身的感覺器官是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,為了適應(yīng)這種情況,就需要傳感器,因此可以說傳感器是人的五感的延伸,又稱電五感。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

隨著新技術(shù)革命的到來,全球進(jìn)入了信息時(shí)代,在利用信息的過程中,首先要解決的就是獲取準(zhǔn)確、可靠的信息,而傳感器是自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中獲取信息的主要方式和手段。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn),特別是自動(dòng)化生產(chǎn)中,需要用到各種傳感器來監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程中的各種參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或狀態(tài),產(chǎn)品達(dá)到最佳品質(zhì)。因此可以說,如果沒有大量?jī)?yōu)秀的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)就失去了基礎(chǔ)。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

在基礎(chǔ)研究中,傳感器具有更為突出的地位。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入許多新的領(lǐng)域:例如在宏觀上要觀察數(shù)千光年的浩瀚宇宙,在微觀上要觀察小至fm的粒子世界,在縱向上要觀察數(shù)十萬(wàn)年的天體演化,在最短的時(shí)間內(nèi)要觀察s的瞬間反應(yīng)。此外,還有各種對(duì)深化對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)、探索新能源、新材料等起重要作用的極端技術(shù)研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超弱磁場(chǎng)等。顯然,沒有合適的傳感器,就不可能獲得人類感官無(wú)法直接獲得的大量信息。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙首先在于獲取物體信息的困難,而一些新機(jī)制、高靈敏度檢測(cè)傳感器的出現(xiàn)往往會(huì)導(dǎo)致這一領(lǐng)域的突破。 一些傳感器的發(fā)展往往是一些邊緣學(xué)科發(fā)展的先驅(qū)。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

傳感器早已滲透到工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)療診斷、生物工程乃至文物保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域,毫不夸張地說,從浩瀚的太空到浩瀚的海洋乃至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個(gè)現(xiàn)代工程都離不開各種傳感器。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

可見,傳感器技術(shù)對(duì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的重要作用十分明顯,世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展,相信在不久的將來,傳感器技術(shù)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

高中物理必修2第1章知識(shí)點(diǎn)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.【感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算公式】tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1)E = nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V),n:感應(yīng)線圈的匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2)E=BLV垂直(切割磁通線運(yùn)動(dòng)){L:有效長(zhǎng)度(m)}tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3)Em=nBSω(交流發(fā)電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)){Em:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值}tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4)E = BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定,以ω旋轉(zhuǎn)切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2、磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:相對(duì)面積(m2)}tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

高二物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、根據(jù)感應(yīng)電流的方向可以判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極{電源內(nèi)部電流的方向:從負(fù)極流向正極}tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4. 自感E=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(有鐵芯的線圈L比無(wú)鐵芯的線圈L大),ΔI:變化電流,?t:所用時(shí)間,ΔI/Δt:自感電流的變化率(變化快慢)}tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

筆記:tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)感應(yīng)電流的方向可由楞次定律或右手定則確定。楞次定律的應(yīng)用要點(diǎn)(見第2冊(cè),第173頁(yè));tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)自感電流總是阻礙引起自感電動(dòng)勢(shì)的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(4)其他相關(guān)內(nèi)容:自我敏感性[參見第2卷,第178頁(yè)]/熒光燈[參見第2卷,第180頁(yè)]。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

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(一)定義與符號(hào):tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.定義:電阻是指導(dǎo)體對(duì)電流的阻力的大小。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.符號(hào):R。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(二)單位:tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1.國(guó)際單位:歐姆。規(guī)定:若一根導(dǎo)體兩端的電壓為1V,通過該導(dǎo)體的電流為1A,則該導(dǎo)體的電阻為1Ω。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.常用單位:千歐姆、兆歐姆。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、換算:1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000ΩtNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4、了解一些電阻值:小手電筒燈泡的燈絲電阻為幾歐姆至十幾歐姆,日常白熾燈的燈絲電阻為幾百歐姆至幾千歐姆,實(shí)驗(yàn)室使用的銅線電阻小于百分之幾歐姆,電流表的內(nèi)阻為零點(diǎn)幾歐姆,電壓表的內(nèi)阻約為幾千歐姆。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(三)影響因素:tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1、實(shí)驗(yàn)原理:當(dāng)電壓不變時(shí),通過電流的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化。(在電路中串聯(lián)一個(gè)小燈泡的亮度變化也可以用來研究導(dǎo)體電阻的變化)tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2.實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。因此,在確定“阻力大小與哪個(gè)因素的關(guān)系”時(shí),必須明確“條件相同”tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3、結(jié)論:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一個(gè)屬性,它的大小由導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和截面積決定,也與溫度有關(guān)。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

4.結(jié)論理解:tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(1)導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的材質(zhì)、長(zhǎng)度、截面積決定,與是否接入電路、所加電壓、通過的電流等外界因素?zé)o關(guān),所以導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一個(gè)屬性。tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

(2)結(jié)論可以歸納為公式R=ρL/S,式中ρ稱為電阻率,與導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。記住:ρ銀tNR物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

發(fā)表評(píng)論

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