2012高二物理课件：第三章 章末整合 （粤教版选修3-2）

(共17张PPT)
专题一
热敏电阻制作的温度传感器的应用问题
热敏电阻的导电性能表现为随着温度的升高，电阻的阻值
变小，可以利用这种导电功能制作温度传感器，在实际问题中
进行应用(主要用于自动控制)．
利用温度传感器进行自动控制的一般思路
图 3－1
【例题】在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与
温度的关系如图 3－2 所示，这种材料具有发热和控温双重功
)
图 3－2
能．通电后，其电功率(
A．增大后减小
B．先减小后增大
C．一直增大
D．无法确定
解析：第一，从图中可以看到，温度 t1 是一个特殊温度，
该自动恒温装置的温度应在温度 t1 附近变化，也就是说，当温
度高于t1 时，会自动降温到 t1，当温度低于 t1 时，会自动升温
到 t1，这也就是自动恒温装置的功能；第二，在工作电路中，
一般工作电压是一定的，因此，电功率可以利用公式 P＝
U2
R
计
算或判断．由图可知，材料的电阻率随温度的升高先减小后增
大，故它的电阻也应表现为先减小后增大，所以电功率先增大
后减小，选项A 正确．
答案：A
【例题】许多食品加工设备(如电烤箱)都要控制在一定的
温度范围内工作，可使食品味道鲜美而不失营养．如图
所示
为电烤箱的温度控制电路，开始工作时，温度较低，电阻 Rt 的
阻值较小，随着电阻丝 L 不断加热，温度不断升高，电阻 Rt 的
阻值变大，使继电器的工作状态发生变化，请说明电烤箱的工
作原理，它为什么能维持一定的温度范围？
图 3－3
答案：开始工作时，温度较低，电阻 Rt 的阻值较小， 继
电器正常工作，磁铁将开关 A 与 C 接通，电热丝 L 加热，电烤
箱的温度升高；但随着温度的升高，电阻 Rt 的阻值变大，继电
器电路中的电流减小，磁铁不能继续吸引衔铁，开关 A 与 B 接
通，灯亮铃响，电烤箱停止工作，电阻丝停止加热；当温度降
低到某温度时，电阻 Rt 的温度降低，使继电器重新工作，电烤
箱继续加热……如此反复，就可以使电烤箱维持在一定的温度
范围．
专题二
光敏电阻制作的光控传感器的应用问题
光敏电阻具有这样的功能，在光的照射下，能发射电子，
可以利用这种性能实现自动控制
利用光电传感器进行自动控制的一般思路
图 3－4
【例题】光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，如图
所示的是可用于街道路灯自动控制开关的模拟电路，其中 A 为
光敏电阻，B 为电磁继电器，C 为照明电路，D 为路灯．请连
成正确的电路，达到日出灯熄、日落灯亮的效果
图 3－5
答案：如图 3－6 所示．
图 3－6
1．(2011 年江苏卷)美国科学家 Willard S．Boyle 与 George
E．Smith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获 2009 年度诺贝
尔物理学奖．CCD 是将光学量转变成电学量的传感器．下列器
)
件可作为传感器的有(
A．发光二极管
C．霍尔元件
B．热敏电阻
D．干电池
BC
2．(2010 年新课标卷)用对温度敏感的半导体材料制成的某
热敏电阻 RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线
性的．某同学将 RT 和两个适当的固定电阻 R1、R2 连成图 3－7
虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻 RL 的阻值随 RT
所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．
为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下 RL 的阻
值，测量电路如图 3－7 所示，图中的电压表内阻很大．RL 的测
量结果如表所示．
温度 t(℃) 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0
RL 阻值(Ω) 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7
图 3－7
表
回答下列问题：
(1)根据图 3－7 所示的电路，在图 3－8 所示的实物图上连线．
图 3－8
答案：(1)如图 8.
图 8
(2)为了检验 RL 与 t 之间近似为线性关系，在坐标纸上作
RL－t 关系图线．
图 3－9
答案：(2)RL－t 关系曲线如图 9 所示：
图 9
(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图 3
－9 所示．电流表的读数为________，电压表的读数为________．
此时等效电阻 RL 的阻值为________；热敏电阻所处环境的温度
约为________．
图 3－9
115 mA
5.00 V
43.5 Ω
64.0 ℃