高中物理 第三章 傳感器 第三節(jié)生活中的傳感器課件 粵教版選修32.ppt

3生活中的傳感器 電飯鍋煮飯 飯熟后會自動斷開嗎 燒水時 水燒開了能自動斷開嗎 為什么呢 1 了解傳感器在家用電器中的應(yīng)用 2 知道在家用電器中傳感器的工作過程 一 洗衣機中的傳感器 進水電磁閥 全自動洗衣機進水閥 水位傳感器 洗衣機水位傳感器 用來確定水位的高低和衣服吸水能力的大小 洗衣機溫度傳感器 根據(jù)環(huán)境溫度和水溫 自動控制洗滌時間 洗衣機震動傳感器 負載量傳感器 用來檢測洗滌物的多少 臟污程度傳感器 在洗衣機的排水口 有一紅外線傳感器 當(dāng)水透明度低時 接收管獲得的光能小 由此檢測洗凈度 漂凈度 脫水傳感器 從脫水桶噴射出的水 作用到壓電傳感器上 可根據(jù)壓力的大小變化 控制脫水動作 二 電冰箱中的傳感器 電冰箱溫控器 電冰箱中的溫度傳感器 電冰箱溫度控制器 思考與討論 1 為什么溫度較高時壓縮機自動工作 達到設(shè)定低溫后就自動停止工作 2 凸輪為什么可以改變設(shè)定的溫度 氯甲烷及它的蒸氣 1 冰箱內(nèi)溫度較高時 密封系統(tǒng)中的壓強增大 盆體膨脹 膜盒3通過小柱體帶動彈簧片4 使動觸點5與靜觸點6接觸 控制壓縮機自動開始工作 而在達到設(shè)定的低溫時拉簧帶動彈簧片4將觸點5 6斷開 使壓縮機停止工作 2 凸輪逆時針轉(zhuǎn)動會加大連桿9對彈簧7的拉力 該拉力與彈性膜盒3共同控制彈簧片4的運動 故彈簧7上彈力的變化會改變設(shè)定的溫度 三 恒溫箱 如圖為一恒溫箱電路圖 繼電器線圈電阻為150 當(dāng)線圈中電流大于等于20ma時 繼電器被吸合 已知電路中電動勢e 6v 內(nèi)阻不計 則 1 應(yīng)該把加熱器接在a b還是c d之間呢 2 要使箱內(nèi)溫度保持100 可變電阻值應(yīng)調(diào)節(jié)多大 a b 100 恒溫箱溫控器 四 溫度傳感器的應(yīng)用 電飯鍋 電飯鍋的構(gòu)造 開始煮飯時 用手壓下開關(guān)按鈕 永磁體與感溫磁體相吸 手松開后 按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài) 則觸點接通 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103 時 感溫磁體失去鐵磁性 在彈簧作用下 永磁體被彈開 觸點分離 切斷電源 從而停止加熱 電飯鍋的工作過程 工作原理 1 開始煮飯時為什么要壓下開關(guān)按鈕 手松開后這個按鈕是否會恢復(fù)到圖示的狀態(tài) 為什么 答 因為開始煮飯時 只有用手壓下開關(guān)按鈕 永磁體與感溫磁體相吸 觸點才接觸 電路接通 手松開后 按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài) 2 煮飯時水沸騰后鍋內(nèi)是否會大致保持一定的溫度 為什么 答 是 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 鍋內(nèi)大致保持100 不變 3 飯熟后 水分被大米吸收 鍋底的溫度會有什么變化 這時電飯鍋會自動地發(fā)生哪些動作 答 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103 時 感溫磁體失去鐵磁性 在彈簧作用下 永磁體被彈開 觸點分離 切斷電源 從而停止加熱 4 如果用電飯鍋燒水 能否在水沸騰后自動斷電 答 不能 如果用電飯鍋燒水 水沸騰后 鍋內(nèi)保持100 不變 溫度低于 居里點103 電飯鍋不能自動斷電 只有水燒干后 溫度升高到103 才能自動斷電 在我們的周圍 到處都可以感受到傳感器帶來的好處 電冰箱 洗衣機 空調(diào) 微波爐 攝像機 煤氣用具 防盜報警 消防感煙報警等 許許多多的自動系統(tǒng)都采用了傳感器 特別是汽車 火車 飛機 航天器 機器人 傳感器用的就更多了 汽車防盜沖擊傳感器 消防感煙傳感器 紅外線傳感器報警器 燃氣報警器 一氧化碳報警器 汽車防盜報警器 空調(diào)壓差傳感器 空調(diào)濕度傳感器 攜帶各種傳感器的j 20戰(zhàn)斗機 例 如圖甲為在溫度為10 左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖 箱內(nèi)的電阻r1 20k r2 10k r3 40k rt為熱敏電阻 它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示 當(dāng)a b端電壓uab0時 電壓鑒別器使s斷開 停止加熱 恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在 35 當(dāng)今世界 傳感器技術(shù)不僅廣泛地應(yīng)用在各種高科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 而且廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代家庭生活的方方面面 通過對本節(jié)課的學(xué)習(xí) 我們對傳感器的應(yīng)用有了更深入的了解 只要細心觀察 你也許會在日常生活中發(fā)現(xiàn)更多傳感器的身影 1 光敏電阻器是用金屬硫化物等半導(dǎo)體材料制成的 當(dāng)照射到這些半導(dǎo)體物質(zhì)上時 它的電阻率 阻值也隨之 入射光越強 電阻 不受光照射時 其電阻值是受光照射時的100 1000倍 2 溫度傳感器是一種將轉(zhuǎn)換為的裝置 常見的溫度傳感器有和等 光 減小 減小 越小 溫度變化 電信號變化 熱敏電阻 熱電偶 3 如圖所示 r1 r2為定值電阻 l為小燈泡 r3為光敏電阻 當(dāng)照射光強度增大時 a 電壓表的示數(shù)減小b r2中電流強度減小c 小燈泡的功率減小d 電路的路端電壓增大 解析 選b 當(dāng)光強度增大時 r3阻值減小 外電路電阻隨r3的減小而減小 r1兩端電壓因干路電流增大而增大 同時內(nèi)電壓增大 故電路路端電壓減小 而電壓表的示數(shù)增大 a項錯誤 d項錯誤 由路端電壓減小 而r1兩端電壓增大知 r2兩端電壓必減小 則r2中電流減小 故b項正確 結(jié)合干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大 則小燈泡的功率增大 c項錯誤 4 用對溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻rt 在給定溫度范圍內(nèi) 其阻值隨溫度的變化是非線性的 某同學(xué)將rt和兩個適當(dāng)?shù)墓潭娮鑢1 r2連成圖甲虛線框內(nèi)所示的電路 以使電路的等效電阻rl的阻值隨rt所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的 且具有合適的阻值范圍 為了驗證這個設(shè)計 他采用伏安法測量在不同溫度下rl的阻值 測量電路如圖甲所示 圖中的電壓表內(nèi)阻很大 rl的測量結(jié)果如下表所示 甲 乙 回答下列問題 1 根