2016-2017學(xué)年高中物理第6章傳感器2傳感器的應(yīng)用課件資料

2016-2017學(xué)年高中物理第6章傳感器2傳感器的應(yīng)用課件資料第一頁(yè)，共44頁(yè)。自學(xué)線索第二頁(yè)，共44頁(yè)。學(xué)基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)第三頁(yè)，共44頁(yè)。一、傳感器工作的一般模式第四頁(yè)，共44頁(yè)。1．力傳感器的應(yīng)用——電子秤常用的力傳感器是由_________和________組成的．應(yīng)變片是一種敏感元件，現(xiàn)多用________材料制成．2．溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗雙金屬片溫度傳感器的作用是控制電路的______．電熨斗中雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)______下層金屬．二、傳感器的應(yīng)用實(shí)例金屬梁應(yīng)變片半導(dǎo)體通斷大于第五頁(yè)，共44頁(yè)。3．溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋電飯鍋中應(yīng)用了______傳感器，它的主要元件是____________，這種材料的特點(diǎn)是：______下有鐵磁性，能被磁體吸引，但是溫度上升到約103℃時(shí)，就失去鐵磁性，不能被磁體吸引了．這個(gè)溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“__________”或“________”．溫度感溫鐵氧體常溫居里溫度居里點(diǎn)第六頁(yè)，共44頁(yè)。二極管

擋板第七頁(yè)，共44頁(yè)。第八頁(yè)，共44頁(yè)。講要點(diǎn)例析第九頁(yè)，共44頁(yè)。1．分析思路物理傳感器是將所感受的物理量(如力、熱、光等)轉(zhuǎn)換為便于測(cè)量的電學(xué)量的器件．我們可以把傳感器的應(yīng)用過(guò)程分為三個(gè)步驟：(1)信息采集(2)信息加工、放大、傳輸(3)利用所獲得的信息執(zhí)行某種操作．傳感器問(wèn)題的分析第十頁(yè)，共44頁(yè)。2．分析傳感器問(wèn)題要注意四點(diǎn)(1)感受量分析要明確傳感器所感受的物理量，如力、熱、光、磁、聲等．(2)輸出信號(hào)分析明確傳感器的敏感元件，分析它的輸入信號(hào)及輸出信號(hào)，以及輸入信號(hào)與輸出信號(hào)間的變化規(guī)律．第十一頁(yè)，共44頁(yè)。(3)電路結(jié)構(gòu)分析認(rèn)真分析傳感器所在的電路結(jié)構(gòu)，在熟悉常用電子元件工作特點(diǎn)基礎(chǔ)上，分析電路輸出信號(hào)與輸入信號(hào)間的規(guī)律．(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作分析傳感器的應(yīng)用，不僅包含非電學(xué)量如何向電學(xué)量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，還包含根據(jù)所獲得的信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作的過(guò)程．第十二頁(yè)，共44頁(yè)。 自己設(shè)計(jì)一個(gè)以熱敏電阻為傳感器的簡(jiǎn)易自動(dòng)報(bào)警器，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，小燈泡亮或響鈴報(bào)警，所用的實(shí)驗(yàn)器材可能有電磁繼電器、電鈴、小燈泡、熱敏電阻、干電池、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)．第十三頁(yè)，共44頁(yè)。解析：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，通過(guò)電磁繼電器螺線管的電流增大，磁性增強(qiáng)，吸下金屬片，觸點(diǎn)接通，燈泡亮或電鈴響，起到報(bào)警作用．通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，可以達(dá)到調(diào)節(jié)報(bào)警溫度的目的．答案：

見(jiàn)解析第十四頁(yè)，共44頁(yè)。 傳感器的一般應(yīng)用模式傳感器是將所感受的物理量(如力、熱、光等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件．其工作過(guò)程是：通過(guò)對(duì)某一物理量敏感的元件，將感受到的物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量，一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換器件、轉(zhuǎn)換電路三個(gè)部分組成，如圖所示．第十五頁(yè)，共44頁(yè)。第十六頁(yè)，共44頁(yè)。解析：恒溫箱內(nèi)溫度持續(xù)升高，說(shuō)明加熱器沒(méi)損壞；無(wú)法自動(dòng)控制，而經(jīng)檢查控制器又沒(méi)有故障，說(shuō)明控制器沒(méi)問(wèn)題；熱敏電阻或溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障都能使溫度持續(xù)升高，故C正確．答案：C第十七頁(yè)，共44頁(yè)。傳感器的應(yīng)用第十八頁(yè)，共44頁(yè)。第十九頁(yè)，共44頁(yè)。第二十頁(yè)，共44頁(yè)。第二十一頁(yè)，共44頁(yè)。第二十二頁(yè)，共44頁(yè)。(1)分析電飯煲的工作原理．(2)計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的電功率之比．(3)簡(jiǎn)要回答，如果不閉合開(kāi)關(guān)S1能將飯煮熟嗎？S1和S2都斷開(kāi)時(shí)，加熱電阻絲R3兩端電壓不到電源電壓的五分之一，熱功率很?。诙?yè)，共44頁(yè)。解析：(1)電飯煲盛上食物后，接上電源，S2自動(dòng)閉合，同時(shí)手動(dòng)閉合S1，這時(shí)黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)．加熱到80℃時(shí)，S2自動(dòng)斷開(kāi)，S1仍閉合；溫度升高到103℃時(shí)，開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)斷開(kāi)，這時(shí)飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)．由于散熱，待溫度降至70℃時(shí)，S2自動(dòng)閉合，電飯煲重新加熱，溫度達(dá)到80℃時(shí)，S2又自動(dòng)斷開(kāi)，不再加熱．可見(jiàn)，S2自動(dòng)開(kāi)關(guān)起自動(dòng)保溫的作用．第二十四頁(yè)，共44頁(yè)。第二十五頁(yè)，共44頁(yè)。(3)如果不閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)始S2總是閉合的，R1被短路，功率為P1，溫度上升到80℃時(shí)，S2自動(dòng)斷開(kāi)，功率降為P2，溫度降低到70℃，S2自動(dòng)閉合，重復(fù)上述過(guò)程．溫度只能在70℃～80℃之間變化，不能煮熟飯．答案：(1)見(jiàn)解析(2)12∶1(3)見(jiàn)解析第二十六頁(yè)，共44頁(yè)。第二十七頁(yè)，共44頁(yè)。解析：本題是課本中學(xué)習(xí)的溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋的原理．答案：ACD第二十八頁(yè)，共44頁(yè)。第二十九頁(yè)，共44頁(yè)。【點(diǎn)撥】1.常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)當(dāng)接觸．當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片的上下層金屬的膨脹系數(shù)不同，上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬的膨脹系數(shù)，上層金屬向下彎曲，從而使上、下觸點(diǎn)分離．2．通過(guò)調(diào)溫旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)升降螺絲的升降來(lái)實(shí)現(xiàn)不同溫度的設(shè)定，如需設(shè)定的溫度較高，則應(yīng)使升降螺絲下降；反之升高．第三十頁(yè)，共44頁(yè)。〔思考與討論〕——教材P591．開(kāi)始煮飯時(shí)為什么要壓下開(kāi)關(guān)按鈕？手松開(kāi)后這個(gè)按鈕是否會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)？為什么？2．煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否會(huì)大致保持一定的溫度？為什么？3．飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)有什么變化？這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)地發(fā)生哪些動(dòng)作？4．如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動(dòng)斷電？第三十一頁(yè)，共44頁(yè)?！军c(diǎn)撥】1.煮飯時(shí)壓下開(kāi)關(guān)按鈕，感溫鐵氧體與永磁體相吸引結(jié)合在一起，觸點(diǎn)相接，電路接通，開(kāi)始加熱；手松開(kāi)后，由于鍋內(nèi)的溫度較低，感溫鐵氧體與磁體相互吸引而不能使按鈕恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)．2．會(huì)，煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)的溫度基本保持在水的沸點(diǎn)溫度．3．飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)升高，當(dāng)溫度上升到“居里溫度”(約103℃)時(shí)，感溫鐵氧體失去磁性，永磁體與之分離．開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，且不能自動(dòng)復(fù)位．4．如果用電飯鍋燒水，水沸騰后水溫保持在100℃，不會(huì)再升高，故不能自動(dòng)斷電．第三十二頁(yè)，共44頁(yè)。練隨堂演練第三十三頁(yè)，共44頁(yè)。1．關(guān)于傳感器的作用，下列說(shuō)法正確的有()A．通常的傳感器可以直接用來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制B．傳感器可以用來(lái)采集信息C．傳感器可以將感受到的一些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電學(xué)量D．傳感器可以將所有感受到的信號(hào)都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量解析：傳感器是將感受的非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的儀器，不同的傳感器感受不同的信號(hào)，B、C對(duì)．答案：BC第三十四頁(yè)，共44頁(yè)。2．用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的過(guò)程．下列屬于這類傳感器的是()A．紅外報(bào)警裝置B．走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)C．自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器解析：紅外報(bào)警裝置是光傳感器；走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)是聲傳感器；自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置是力傳感器；電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器是溫度傳感器．答案：A第三十五頁(yè)，共44頁(yè)。第三十六頁(yè)，共44頁(yè)。解析：當(dāng)有光照射R1時(shí)，電阻減小，處理系統(tǒng)獲得高電壓；信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次．答案：AD第三十七頁(yè)，共44頁(yè)。第三十八頁(yè)，共44頁(yè)。C．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對(duì)光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報(bào)D．以上說(shuō)法均不正確解析：由報(bào)警器的原理可知，發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧進(jìn)入罩內(nèi)，使光發(fā)生散射，部分光線照在三極管上電阻變小，與傳感器相連的電路檢測(cè)出這種變化，發(fā)出警報(bào)，C對(duì)．答案：C第三十九頁(yè)，共44頁(yè)。第四十頁(yè)，共44頁(yè)。解析：常溫工作時(shí)，上下觸點(diǎn)是接通的，當(dāng)溫度升高時(shí)，上層金屬片形變大，向下變曲，切斷電源，切斷溫度要升高則應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些，A、B、D對(duì)，C錯(cuò)．答案：ABD第四十一頁(yè)，共44頁(yè)。6．試說(shuō)明下列各種場(chǎng)合分別選用了怎樣的傳感器：(1)普通電冰箱中的自動(dòng)溫度控制電路；(2)馬路兩側(cè)的路燈控制電路；(3)氣墊導(dǎo)軌上用的光電門；(4)樓梯燈控制電路；(5)賓館的自動(dòng)門；(6)話筒；(7)非接觸式體溫計(jì)；(8)遙控電視機(jī)的接收器．第四十二頁(yè)，共44頁(yè)。答案：(1)普通電冰箱中的自動(dòng)溫度控制電路主要應(yīng)用了溫度傳感器；(2)馬路兩側(cè)的路