《（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題四 傳感器 4.2 傳感器的應(yīng)用課件 新人教版選修3-2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題四 傳感器 4.2 傳感器的應(yīng)用課件 新人教版選修3-2.ppt（29頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、4.2傳感器的應(yīng)用,一、傳感器應(yīng)用的一般模式,二、力傳感器的應(yīng)用電子秤 1.組成及敏感元件：由金屬梁和________組成，敏感元件是_______。 2.工作原理 3.作用：應(yīng)變片將__________這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為_______這個電學(xué)量。,應(yīng)變片,應(yīng)變片,變阻,電壓,物體形變,電壓,思考判斷 (1)應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成的。( ) (2)當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時，其電阻變大，反之變小。 ( ) (3)傳感器輸出的是金屬架上的電壓。 ( ) (4)外力越大，輸出的電壓差值也越大。 ( ),,,,,三、溫度傳感器的應(yīng)用實(shí)例 1.電熨斗 (1)構(gòu)造(如圖1所示) 圖1 (2)敏感元件：
2、雙金屬片。 (3)工作原理：溫度變化時，由于雙金屬片上層金屬與下層金屬的_________不同，雙金屬片發(fā)生彎曲從而控制電路的通斷。,膨脹系數(shù),2.電飯鍋 (1)構(gòu)造(如圖2所示) 圖2 (2)敏感元件：感溫鐵氧體,(3)工作原理 居里溫度：感溫鐵氧體常溫下具有鐵磁性，溫度上升到約_______時，失去鐵磁性，這一溫度稱為該材料的“居里溫度”。 自動斷電原理：用手按下開關(guān)通電加熱，開始煮飯，當(dāng)鍋內(nèi)加熱溫度達(dá)到_______時，鐵氧體失去磁性，與永久磁鐵失去吸引力，被彈簧片彈開，從而推動杠桿使觸點(diǎn)開關(guān)斷開。,103 ,103 ,思維拓展 (1)用電熨斗熨燙棉麻衣物需要設(shè)定較高的溫度，熨燙絲綢衣
3、物需要設(shè)定較低的溫度。它是如何利用調(diào)溫旋鈕來實(shí)現(xiàn)的？ (2)如果用電飯鍋燒水會不會自動斷電？ 答案(1)通過調(diào)溫旋鈕來調(diào)升降螺絲的高度來實(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。 (2)如果用電飯鍋燒水，在水沸騰后因?yàn)樗疁乇３衷?00 ，故不能自動斷電，只有水燒干后，溫度升到103 才能自動斷電。,四、光傳感器的應(yīng)用火災(zāi)報警器 1.組成及敏感元件：由帶孔的罩子、_______________、____________和不透明的擋板組成，敏感元件為___________。 2.工作原理,發(fā)光二極管LED,光電三極管,光電三極管,傳感器問題的分析方法,1.分析思路 物理
4、傳感器是將所感受的物理量(如力、熱、光等)轉(zhuǎn)換為便于測量的電學(xué)量的器件。我們可以把傳感器的應(yīng)用過程分為三個步驟： (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。,要點(diǎn)歸納,2.分析傳感器問題要注意四點(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)輸出信號分析 明確傳感器的敏感元件，分析它的輸入信號及輸出信號，以及輸入信號與輸出信號間的變化規(guī)律。 (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)的基礎(chǔ)上，分析電路輸出信號與輸入信號間的規(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
5、何向電學(xué)量轉(zhuǎn)化的過程，還包含根據(jù)所獲得的信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作的過程。,例1 傳感器在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛，溫度傳感器(實(shí)質(zhì)是自動開關(guān))是其中的一種。某一食品消毒柜就是利用溫度傳感器來自動控制電路的。常溫下，該溫度傳感器是閉合的；當(dāng)溫度達(dá)到某一設(shè)定值時，傳感器自動斷開，從而切斷整個電路。下列關(guān)于該消毒柜的幾種電路圖中(圖中S為電源開關(guān))，連接正確的是(),,精典示例,解析選項(xiàng)B、C、D的電路中，溫度升高到某一設(shè)定值時，傳感器會斷開，但整個電路不會斷開。選項(xiàng)A的電路中，電源開關(guān)S閉合后，消毒柜開始工作，當(dāng)溫度達(dá)到某一設(shè)定值時，傳感器自動斷開，整個電路也斷開，所以選項(xiàng)A正確。 答案A,針對
6、訓(xùn)練1 利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化，反應(yīng)快，而且精確度高。 (1)如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個電路，其他因素不變，只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變________(填“大”或“小”)。 (2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度。如果刻度盤正中的溫度為20 ，如圖3甲所示，則25 的刻度應(yīng)在20 的刻度的________(填“左”或“右”)側(cè)。,圖3 (3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度變化，請用圖乙中的器材(可增加元器件)設(shè)
7、計(jì)一個電路。,解析(1)因?yàn)樨?fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時，電阻增大，故電路中電流會減小。 (2)由(1)的分析知，溫度越高，電流越大，25 的刻度應(yīng)對應(yīng)較大電流，故在20 的刻度的右側(cè)。 (3)如圖所示。 答案(1)小(2)右(3)見解析,傳感器的實(shí)際應(yīng)用,例2 (多選)為了鍛煉身體，小明利用所學(xué)物理知識設(shè)計(jì)了一個電子拉力計(jì)，如圖4所示是原理圖。輕質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計(jì)，P與R1間的摩擦不計(jì))，彈簧勁度系數(shù)為100 N/cm。定值電阻R05 ，ab是一根長為5 cm的均勻電阻絲，阻值R125 ，電源輸出電壓恒為U3 V，理想電流表的量程為00.6 A。當(dāng)拉環(huán)不受力時
8、，滑片P處于a端。下列關(guān)于這個電路的說法正確的是(不計(jì)電源內(nèi)阻)(),要點(diǎn)歸納,圖4,A.小明在電路中連入R0的目的是保護(hù)電路 B.當(dāng)拉環(huán)不受力時，閉合開關(guān)后電流表的讀數(shù)為0.1 A C.當(dāng)拉力為400 N時，電流表指針指在0.3 A處 D.當(dāng)拉力為400 N時，電流表指針指在0.5 A處,答案ABC,,力學(xué)傳感器的分析方法 (1)分析清楚力學(xué)傳感器的工作原理，明確裝置是如何將力這個非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量是解決該類問題的關(guān)鍵。 (2)涉及電路計(jì)算時，注意歐姆定律及分壓原理的應(yīng)用。,例3 (多選)如圖5是電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，如果感溫磁體的“居里溫度”為103 時，下列說法正確的是() 圖5 A.常溫
9、下感溫磁體具有較強(qiáng)的磁性 B.當(dāng)溫度超過103 時，感溫磁體的磁性較強(qiáng) C.飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會超過103 ，這時開關(guān)按鈕會跳起 D.常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度就不可能達(dá)到103 ，開關(guān)按鈕就不會自動跳起 答案ACD,例4 如圖6所示是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報警器的結(jié)構(gòu)原理圖，罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。發(fā)生火災(zāi)時，下列說法正確的是() 圖6,A.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線，使光電三極管電阻更大，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報 B.光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報
10、 C.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報 D.以上說法均不正確 解析由火災(zāi)報警器的原理可知，發(fā)生火災(zāi)時煙霧進(jìn)入罩內(nèi)，使光發(fā)生散射，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，與傳感器相連的電路檢測出這種變化，發(fā)出警報，選項(xiàng)C正確。 答案C,1.(傳感器的應(yīng)用)用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上就是電視機(jī)中的傳感器把光信號轉(zhuǎn)換為電信號的過程。下列屬于這類傳感器的是() A.紅外報警裝置 B.走廊照明燈的聲控開關(guān) C.自動洗衣機(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 解析遙控器發(fā)出紅外線，電視機(jī)中的傳感器感知紅外線，是紅外線傳感器，所以選項(xiàng)A正確。
11、答案A,2.(傳感器的應(yīng)用傳感器) (多選)壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小，某位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)動狀態(tài)的裝置，其裝置示意圖如圖7所示，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，電梯靜止時電流表示數(shù)為I0，電梯在不同的運(yùn)動過程中，電流表的示數(shù)分別如下圖甲、乙、丙、丁所示，下列判斷正確的是(),圖7,A.甲圖表示電梯可能做勻速直線運(yùn)動 B.乙圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動 C.丙圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動 D.丁圖表示電梯可能做勻減速下降運(yùn)動 解析甲圖中電流表示數(shù)和靜止時相等，故可能做勻速直線運(yùn)動，選項(xiàng)A正確；乙圖中電流表示數(shù)為2I0，且保持不變，故壓敏電阻
12、所受壓力增大，電阻變小，物體超重，電梯可能勻加速上升，選項(xiàng)B正確；丙、丁圖中電流表的示數(shù)隨時間變化，故電梯的加速度是變化的，不可能是勻加速或勻減速，選項(xiàng)C、D錯誤。 答案AB,3.(傳感器的應(yīng)用紅外線熱像儀)當(dāng)出現(xiàn)某疫情時，在機(jī)場、車站等交通出入口，使用紅外線熱像儀，紅外線熱像儀通過紅外線遙感，可檢測出經(jīng)過它時的發(fā)熱病人，從而可以有效控制疫情的傳播。關(guān)于紅外線熱像儀，下列說法正確的是() A.選擇紅外線進(jìn)行檢測，主要是因?yàn)榧t外線具有熒光效應(yīng) B.紅外線熱像儀通過發(fā)射紅外線照射人體來檢測 C.紅外線熱像儀同時還具有殺菌作用 D.一切物體都能發(fā)射紅外線，而且物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的頻率和強(qiáng)度
13、不同 解析紅外線熱像儀是根據(jù)物體發(fā)射的紅外線的頻率和強(qiáng)度不同而工作的，故選項(xiàng)D正確。 答案D,4.(傳感器的應(yīng)用電熨斗)(多選)如圖8所示是自動調(diào)溫式電熨斗，下列說法正確的是() 圖8 A.常溫時上、下觸點(diǎn)是接觸的 B.雙金屬片溫度升高時，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲 C.原來溫度控制在80 斷開電源，現(xiàn)要求60 斷開電源，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些 D.由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些,解析常溫工作時，上下觸點(diǎn)是接通的，當(dāng)溫度升高時，上層金屬片形變大，向下彎曲，原來溫度控制在80 切斷電源，切斷溫度現(xiàn)要求在60 斷開電源，應(yīng)將調(diào)溫旋鈕上移。由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)溫度要升高，則應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些，選項(xiàng)A、B、D正確，C錯誤。 答案ABD,
（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 主題四 傳感器 4.2 傳感器的應(yīng)用課件 新人教版選修3-2.ppt
