【金牌學(xué)案】年高中物理 第六章 2 傳感器的應(yīng)用課件 新人教選修32

2傳感器的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)1電熨斗

在電熨斗中，裝有能控制電路的通斷的雙金屬片溫度傳感器，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，雙金屬片的膨脹系數(shù)不同，常溫下，上、下觸點(diǎn)是接觸的，但溫度過(guò)高時(shí)，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小，則雙金屬片向下彎曲，使觸點(diǎn)分離，從而切斷電源，停止加熱．溫度降低后，雙金屬片恢復(fù)原狀，重新接通電源，從而保持溫度．如圖6－2－1所示．圖6－2－1知識(shí)點(diǎn)2電飯鍋

開(kāi)始煮飯時(shí)，用手壓下開(kāi)關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開(kāi)后，按鈕不再恢復(fù)到圖6－2－2狀態(tài)，則觸點(diǎn)接通，電熱板通電加熱，水沸騰后，由于鍋內(nèi)保持100℃不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至“居里點(diǎn)103℃”時(shí)，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開(kāi)，觸點(diǎn)分離，切斷電源，從而是停止加熱．圖6－2－2知識(shí)點(diǎn)3火災(zāi)報(bào)警器

有的火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對(duì)光的散射來(lái)工作的，如圖6－2－3所示，其帶孔的罩子內(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)光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)．煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光有散射作用，使部分光線(xiàn)照射到光電三極管上，其電阻變小．與傳感器連接的電路檢測(cè)出這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)． 圖6－2－3

知識(shí)點(diǎn)4電子秤

1．電子秤的構(gòu)成 應(yīng)變片、電壓放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器和數(shù)字顯示器等器件． 2．電子秤的原理 電阻應(yīng)變片受到力的作用時(shí)，它的阻值會(huì)發(fā)生變化，把應(yīng)變片放在合適的電路中，他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，電子秤是力電傳感器的應(yīng)用，如圖6－2－4所示.圖6－2－4壓力F/N050100150200250300…電阻R/Ω300270240210180150120…【例1】有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖6－2－5中的虛線(xiàn)所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO、壓力傳感器R(一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表A(其實(shí)質(zhì)是電流表)．其中AO∶BO＝5∶

1.已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關(guān)系如下表所示：設(shè)踏板的杠桿組件的質(zhì)量不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68V，則：圖6－2－5(1)利用表中數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)關(guān)系式；(2)該秤零刻度線(xiàn)(即踏板空載時(shí)的刻度線(xiàn))應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)多少毫安處？

(3)如果某人站在踏板上，電流表刻度盤(pán)示數(shù)為20mA，這個(gè)人的體重是多少？1．如圖6－2－－6所示示為某種電電子秤的原原理示意圖圖，AB為一均勻的滑滑線(xiàn)電阻，，阻值為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩邊分別別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭頭，P1可在豎直絕絕緣光滑的的固定桿MN上保持水平平狀態(tài)而上下自自由滑動(dòng)，，彈簧處于于原長(zhǎng)時(shí)，，P1剛好指著A端，P1與托盤(pán)固定相相連，若P1、P2間出現(xiàn)電壓壓時(shí)，該電電壓經(jīng)過(guò)放放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換換后在顯示示屏上將顯顯示物體重重力的大小?。阎獜棌椈傻膭哦认禂?shù)為為k，托盤(pán)自身身質(zhì)量為m0，電源電動(dòng)動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)?shù)氐牡闹亓铀偎俣葹間.求：圖6－2－6(1)托盤(pán)盤(pán)上未放物物體時(shí)，在在托盤(pán)自身身重力作用用下，P1離A的距離x1；(2)托盤(pán)盤(pán)上放有質(zhì)質(zhì)量為m的物體時(shí)，，P1離A的距離x2；解：托盤(pán)的移動(dòng)動(dòng)帶動(dòng)P1移動(dòng)，使P1、P2間出現(xiàn)電勢(shì)勢(shì)差，電勢(shì)差的大小小反映了托托盤(pán)向下移移動(dòng)距離的的大小，由由于R為均勻的滑線(xiàn)電阻，，則其阻值值與長(zhǎng)度成成正比．題型1力傳感器的的應(yīng)用【例2】壓敏電阻的的阻值隨所所受壓力的的增大而減減?。硨?shí)驗(yàn)小組組在升降機(jī)機(jī)水平地面面上利用壓壓敏電阻設(shè)設(shè)計(jì)了判斷斷升降降機(jī)機(jī)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)的的裝裝置置．．其其工工作作原原理理圖圖如如圖圖6－－2－－7甲甲所所示示，，將壓壓敏敏電電阻阻、、定定值值電電阻阻R、電電流流顯顯示示器器、、電電源源E連成成電電路路，，在在壓敏敏電電阻阻上上放放置置一一個(gè)個(gè)絕絕緣緣重重物物.0～～t1時(shí)間間內(nèi)內(nèi)升升降降機(jī)機(jī)停停在在某某一一樓樓層處處，，t1時(shí)刻刻升升降降機(jī)機(jī)開(kāi)開(kāi)始始運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，從從電電流流顯顯示示器器中中得得到電電路路中中電電流i隨時(shí)時(shí)間間t變化化情情況況如如圖圖乙乙所所示示．．則則下下列列判判斷斷正正確確的的是是()圖6－2－7A．．t1～t2時(shí)間間內(nèi)內(nèi)絕絕緣緣重重物處處于于超超重重狀狀態(tài)態(tài)B．．t3～t4時(shí)間間內(nèi)內(nèi)絕絕緣緣重重物物處處于于失失重重狀狀態(tài)態(tài)C．．升升降降機(jī)機(jī)開(kāi)開(kāi)始始時(shí)時(shí)可可能能停停在在10樓樓，，從從t1時(shí)刻刻開(kāi)開(kāi)始始，，經(jīng)經(jīng)向向下下加速速、、勻勻速速、、減減速速，，最最后后停停在在1樓樓D．升降機(jī)開(kāi)開(kāi)始時(shí)可能停停在1樓樓，從t1時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)經(jīng)向上加速、勻速、、減速，最后后停在10樓解析：t1～t2時(shí)間內(nèi)，電流流小于平衡時(shí)的電電流，電阻大大于平衡時(shí)的電阻，，所以壓力小小于重力，即即支持力小于于重力，有向向下的加速度，處處于失重狀態(tài)態(tài)．t3～t4正好相反，處處于超重狀態(tài)態(tài)．從實(shí)際運(yùn)動(dòng)結(jié)合合再分析，答答案為C.答案：C2．(雙選)壓敏電阻的阻阻值隨所受壓壓力的增大而而減小，有位位同學(xué)利用壓敏敏電阻設(shè)計(jì)了了判斷小車(chē)運(yùn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝裝置，其工作作原理如圖6－－2－8甲甲所示．將壓壓敏電阻和一一塊擋板固定定在絕緣小車(chē)上，中間放放置一個(gè)絕緣緣重球．小車(chē)車(chē)向右做直線(xiàn)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中中，)電流表示數(shù)如如圖乙所示．．下列判斷正正確的是(圖6－2－8A．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車(chē)車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車(chē)車(chē)做加速度變大的直線(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)C．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車(chē)車(chē)做勻速直線(xiàn)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車(chē)車(chē)做勻加速直直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)解析：由電流表示數(shù)數(shù)圖象可知，，在t1到t2時(shí)間內(nèi)電流勻勻速增大，說(shuō)明壓壓力均勻增大大，小車(chē)做變變加速直線(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)，且加速速度不斷增大；在在t2到t3時(shí)間內(nèi)電流恒恒定，壓力則則恒定，小車(chē)車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)動(dòng).答案：BD題型2溫度傳感器的的應(yīng)用【例3】(雙選)如圖6－2－9是電電熨斗的結(jié)構(gòu)構(gòu)圖，下列說(shuō)說(shuō)法正確的是()圖6－2－－9A．雙金屬片片上層金屬的的膨脹系數(shù)小小于下層金屬屬B．常溫下，，上下觸點(diǎn)接接觸；溫度過(guò)過(guò)高時(shí)，雙金金屬片發(fā)生彎曲使上下觸觸點(diǎn)分離C．需要較高高溫度熨燙時(shí)時(shí)，要調(diào)節(jié)調(diào)調(diào)溫旋鈕，使使升降螺絲上移D．雙金屬片片溫度傳感器器的作用是控控制電路的通通斷解析：在電熨斗中，，雙金屬片片溫度傳感器器的作用是控控制電路的通斷，當(dāng)當(dāng)溫度發(fā)生變變化時(shí)，雙金金屬片的膨脹脹系數(shù)不同，，常溫下，上下接接觸點(diǎn)是接觸觸的，但溫度度過(guò)高時(shí)，上上金屬片膨脹脹大，下金屬片膨脹脹小，金屬片片向下彎曲，，使觸點(diǎn)分離離，從而切斷斷電源，停止加熱熱．需要較高高溫度時(shí)，應(yīng)應(yīng)使調(diào)溫旋鈕鈕下調(diào)一些．．答案：BD3．(雙選)關(guān)于電熨斗，，下列說(shuō)法正正確的是()A．電熨斗能能自動(dòng)控制溫溫度主要利用用了雙金屬片片，兩片金屬的膨脹系數(shù)數(shù)相同B．原來(lái)溫度度控制在80℃斷開(kāi)電電源，現(xiàn)要求求60℃斷斷開(kāi)電源，應(yīng)使調(diào)調(diào)溫旋旋鈕上上調(diào)一一些C．由由熨燙燙絲稠稠衣物物狀態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)化化為熨熨燙棉棉麻衣衣物狀狀態(tài)，，應(yīng)使使調(diào)