第 3 节 实验：传感器的简单应用1．传感器传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等，并能将它们按照一定的规律转换为__电压、电流__等，或转换为电路的__通断__．2．制作传感器需要的元件(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻__减小__，光照减弱电阻__增大__．(2)金属热电阻和热敏电阻：金属的电阻率随温度的升高而__增大__，用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻．与金属不同的是有些半导体的导电能力随温度的升高而__增强__，其电阻随温度的升高而__减小__，用半导体材料可制成热敏电阻．与热敏电阻相比金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大但灵敏度较差．(3)霍尔元件：是能够把磁学量__磁感应强度__转换为电学量__电压__的传感器元件．如图所示，在__M 、 N __间出现的电压称为霍尔电压 UH，UH＝k.式中 d 为金属薄片的厚度，k 为霍尔系数(设 q 为每个运动电荷的电量，n 为单位体积内电荷数，k＝)，由薄片的__材料__决定．3．传感器应用的一般模式对应学生用书 p216 例 1 实验室中有一自制电子秤装置，其内部结构如图甲所示，某兴趣小组想测定内部弹簧的劲度系数 k.已知电源的电动势为 E，内阻可忽略不计，滑动变阻器全长为L，重力加速度为 g.当托盘上没有放置重物时，滑片 P 位于图中 a 点，闭合开关 S，当托盘上放置质量为 m 的重物时，滑片 P 随托盘一起下移，稳定后，由电压传感器(内阻无穷大)的示数 U 及其他给定条件，就可测定弹簧的劲度系数 k.完成以下问题：(1)在弹簧的弹性范围内，随着 m 的增大，电压传感器的输出电压 U________(填“增大”“减小”或“不变”)，电路中的电流________(填“增大”“减小”或“不变”)．(2)写出输出电压 U 与 m 的关系 U＝________(用 k，m，E，L，g 表示)．(3)该兴趣小组通过多次测量的 U 和 m 的数值，作出 U－m 图象如图乙所示，若图象的斜率为 b，则弹簧的劲度系数 k＝________．[解析] (1)根据电路图可知，电压表测量 aP 段的电压，随 m 增大，P 点下移，aP 段电阻增大，则电压 U 增大，而电路中的总电阻为 ac 段，电阻不变，故总电流不变．(2)重物放在托盘上静止时有 kx＝mg，根据串联电路特征知电压表的示数为 U＝.(3)作 U－m 图象，图象的斜率为，则弹簧的劲度系数为.[答案] (1)增大 不变 (2) (3), 力电传感器电路中的关键元件是压敏电阻或滑动变阻器、电容器...
