高一物理傳感器的應(yīng)用實(shí)例課件資料

1、傳感器的應(yīng)用 力電傳感器:主要是利用敏感元件和變阻器把力學(xué)信號(hào)（位移、速度、加速度等）轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(hào)（電壓、電流等）的儀器。力電傳感器廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)、現(xiàn)代科技中，如安裝在導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇和宇宙飛船上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等。例1：某學(xué)生為了測(cè)量一個(gè)物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面受到的壓力（比例系數(shù)為k）如圖所示，測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放上物體，即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U?，F(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體（可置于力電

2、轉(zhuǎn)換器的受壓面上）。請(qǐng)完成對(duì)該物體的測(cè)量m。（1）設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測(cè)量電路圖。（2）簡(jiǎn)要說明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)k，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m。（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問題。力電轉(zhuǎn)換器輸出輸入受壓面(1) 設(shè)計(jì)電路如圖(2) 測(cè)量步驟與結(jié)果:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零,將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0,將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U 由U0=km0g,得k=U0/m0g U=k m g,所以 m=m0U/U0例題2：（風(fēng)力測(cè)定儀）如圖所示為一種測(cè)定風(fēng)作用力的儀器原理圖，圖中P為金屬球，懸掛在

3、一細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲下面，O是懸掛點(diǎn)，R0是保護(hù)電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與懸掛小球的細(xì)金屬絲始終保持良好接觸，無風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲與電阻絲在C點(diǎn)接觸，此時(shí)電路中的電流為I，有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏轉(zhuǎn)一角度（與風(fēng)力大小有關(guān)），細(xì)金屬絲與電阻絲在C/點(diǎn)接觸，已知風(fēng)力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的質(zhì)量為M，電阻絲單位長(zhǎng)度的電阻為k，電源內(nèi)電阻和細(xì)金屬絲電阻均不計(jì)，金屬絲偏轉(zhuǎn)角時(shí)，電流表的示數(shù)為I/，此時(shí)風(fēng)力大小為F，試寫出：風(fēng)力大小F與的關(guān)系式；風(fēng)力大小F與電流表示數(shù)I/ 的關(guān)系式。 此裝置所測(cè)定的最大風(fēng)力是多少？R0OPDBCA電源例3(1)慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈工程中，這個(gè)系統(tǒng)的重要元件是

4、加速度計(jì)。加速度計(jì)的構(gòu)造和原理的示意圖如圖示，沿導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向按裝的固定光滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊，滑塊的兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連，兩彈簧的另一端與固定壁相連?；瑝K原來靜止，彈簧處于自然長(zhǎng)度?；瑝K上有指針，可通過標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng)，指針向左偏離O點(diǎn)的距離為S，則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度 （ ） A. 方向向左，大小為 k S/m B方向向右，大小為 k S/m C方向向左，大小為 2k S/m D. 方向向右，大小為 2k S/m01010UPD(2)若電位器（可變電阻）總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，其電阻均勻，兩端接在穩(wěn)壓電源U0上，當(dāng)導(dǎo)彈以加

5、速度a沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，與滑塊連接的滑動(dòng)片P產(chǎn)生位移，此時(shí)可輸出一個(gè)電信號(hào)U，作為導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源，為控制導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸入信息，試寫出U與a 的函數(shù)關(guān)系式。01010UPU0解：a=2kS/m S=ma/2k U=U0 Rx / R = U0 S / L =maU0 / 2kL =mU0 a / 2kLa例題4：加速度計(jì)是測(cè)定物體加速度的儀器，它已成為導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇后宇宙飛船制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。如圖為應(yīng)變式加速度計(jì)示意圖，當(dāng)系統(tǒng)加速時(shí)，加速度計(jì)中的敏感元件也處于加速狀態(tài)，敏感元件由彈簧連接并架在光滑支架上，支架與待測(cè)系統(tǒng)固定在一起，敏感元件下端的滑動(dòng)臂可在滑動(dòng)變阻器R上自由滑動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)

6、加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，敏感元件發(fā)生位移，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，已知：敏感元件的質(zhì)量為m，兩彈簧的勁度系數(shù)為k，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，靜態(tài)時(shí)輸出電壓為U0。試求加速度a與輸出電壓U的關(guān)系式。 滑動(dòng)觸頭左右移動(dòng)過程中，電路中電流如何變化？若車的加速度大小為a，則兩彈簧的形變量是多少？求加速度a與輸出電壓U的關(guān)系式敏感元件輸出信號(hào)ER例題5：（2003上?？碱}）演示位移傳感器的工作原理如右圖示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿p，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小x。假設(shè)電壓表是理想的，則下列說法正確的是( )A 物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)

7、生變化B 物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C 物體M不動(dòng)時(shí)，電路中沒有電流D 物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒有示數(shù)B例6:可測(cè)量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A發(fā)生位移并輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為l，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)?；瑒?dòng)變阻器總長(zhǎng)也為l ，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)P在B點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試寫出輸出電壓U與的函數(shù)式。A S PCBOO輸出電壓U解：設(shè)彈簧伸長(zhǎng)x , 則 x= m 2 l ( k-m 2 )設(shè)滑動(dòng)變阻器單位長(zhǎng)度 的電阻為r1 U=IRx=Exr1

8、 / l r1= Ex/ l U= Em 2 (k-m 2)例7：將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)箱以a=2.0 m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的傳感器顯示的壓力為6.0N，下底板的傳感器顯示的壓力為10.0N。(取g=10 m/s2)(1)若上頂板傳感器的示數(shù)是下底板傳感器的示數(shù)的一半， 試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況。(2)要使上頂板傳感器的示數(shù)為零,箱沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的情況可能是怎樣的？m原來（1）（2）解：mF=10NF1 =6Nmga向上做勻減速運(yùn)動(dòng)a向下a=2m/s2mg+F1-F=mam=0.5k

9、gFmgF2a2上頂板示數(shù)是下底板示數(shù)的1/2彈簧長(zhǎng)度不變F=10N F2=5N mg+F2-F=ma2a2=0靜止或勻速運(yùn)動(dòng)Fmga3上頂板示數(shù)為零，則彈簧變短F10N F3=0F mg = ma3a3 10m/s2向上加速或向下減速，加速度a 10m/s2。 熱電傳感器 :熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化的原理制成的，如各種家用電器（空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機(jī)、電飯煲等）的溫度控制、火警報(bào)警器、恒溫箱等。例題1.（2003上海試題）唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器。其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片

10、前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。下列說法正確的是( )A 該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B 該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C 膜片振動(dòng)時(shí)，穿過金屬線圈的磁通量不變D 膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B例2.日光燈的啟動(dòng)器也可看成是一個(gè)熱敏傳感裝置，它的熱敏功能器是雙金屬片，你能說出啟動(dòng)器的工作原理嗎？U形動(dòng)觸片靜觸片氖泡圖1解析：日光燈啟動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖所示，內(nèi)有一雙金屬片，熱膨脹系數(shù)不同。開關(guān)閉合后，啟動(dòng)器兩極之間有電壓使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光發(fā)出的熱量使U形動(dòng)觸片受熱膨脹向外延伸，碰到靜觸片接觸，電路接通；溫度降低時(shí)，U動(dòng)觸片向里收縮，離開觸點(diǎn)，切斷電路。例3.電熨斗：利用

11、雙金屬片溫度傳感器控制電路的通斷.例4.電飯鍋：利用感溫磁體的特點(diǎn)例題5：如圖是一火警報(bào)警的一部分電路示意圖。其中R2 為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器 R2 所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U 的變化情況是（ ）I 變大，U 變大 I 變小，U 變小 C. I 變小，U 變大 D. I 變大，U 變小 R1R2R3AabErD例6.如圖所示是一種熱敏電阻（PTC元件）的電阻R隨溫度t變化的關(guān)系圖線，這種元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能常見的電熱滅蚊器中就使用這種元件來加溫并控制溫度如果將該元件接到220V恒定電壓下，則（ ）A通

12、電后，其電功率先增大后減小B通電后，其電功率先減小后增大C當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t1不變D當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t1 到t2之間的某一值不變t/Rt2t1AD例7.右圖是一個(gè)溫度傳感器的原理示意圖,Rt是一個(gè)熱敏電阻器。試說明傳感器是如何把溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的。思考方向：1、兩電阻采取什么連接方式？2、轉(zhuǎn)變的電信號(hào)應(yīng)該是哪個(gè)電學(xué)量？3、電壓表測(cè)的是哪個(gè)電阻的電壓？VRtR 溫度升高或降低導(dǎo)致Rt阻值發(fā)生變化，使電路中電流也發(fā)生變化，導(dǎo)致R上的電壓也發(fā)生改變，因此電壓表讀數(shù)將會(huì)發(fā)生變化，從而就將溫度的化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。例8. 在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是P

13、TC 元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率隨溫度t的變化關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能對(duì)此，以下判斷正確的是（ ）通電后，其電功率先增大，后減小 通電后，其電功率先減小，后增大 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1不變 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1和t2之間的某一值不變A B C DD例9.如圖632是電飯煲的電路圖，S1是一個(gè)控溫開關(guān)，手動(dòng)閉合后，當(dāng)此開關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)（103）時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開S2是一個(gè)自動(dòng)控控溫開關(guān)，當(dāng)溫度低于70時(shí)，會(huì)自動(dòng)閉合；溫度高于80時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開，紅燈是加熱時(shí)的指示燈，黃燈是保溫時(shí)

14、的指示燈，分流電阻R1R2500，加熱電阻絲R350，兩燈電阻不計(jì)(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，如果不閉合開關(guān)S1，能將飯煮熟嗎？（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，S2自動(dòng)斷開，S1仍閉合；水燒開后，溫度升高到103時(shí)，開關(guān)S1自動(dòng)斷開，這時(shí)飯已經(jīng)煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)由于散熱，待溫度將至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，再次處于保溫狀態(tài)（2）加熱時(shí)電飯煲消耗的電功率P1U2/R并，保溫時(shí)電飯煲消耗

15、的功率P2兩式中 從而有（1 (3)如果不閉合開關(guān)S1，開始S2總是閉合的，R1被短路，功率為P1，當(dāng)溫度上升到80時(shí)，S2自動(dòng)斷開，功率降為P2，溫度降到70，S2自動(dòng)閉合溫度只能在7080之間變化，不能把水燒開，不能煮熟飯例10.圖3-2-4a是某同學(xué)研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律時(shí)設(shè)計(jì)的電路圖 （1）根據(jù)電路圖，在圖3-2-4b的實(shí)物上連線（2）通過實(shí)驗(yàn)，他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖3-2-5a所示，由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而 （3）他將這個(gè)熱敏電阻接入圖3-2-5b所示的電路中，已知電源電壓為9V，R1=300，毫安表讀數(shù)為60mA，則R2的阻值為 圖3-2-4a

16、RxASVVA圖3-2-4bI/mAU/V1 500a 10203040AR1R2熱敏電阻bR9V2 3 4 5 6 圖3-2-5例11.圖1為某一熱敏電阻R(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的I-U關(guān)系曲線圖。 為了通過測(cè)量得到圖1所示I-U關(guān)系的完整曲線，在圖2和圖3兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖 ；簡(jiǎn)要說明理由： 。（電源電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻不計(jì)，滑線變阻器的阻值為0-100）在圖4電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1=250。由熱敏電阻的I-U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_V；電阻R2的阻值為 。舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子：_。VA圖2VA圖3I/mA

17、U/V1 2 3 4 5 6 7500圖110203040AR1R2熱敏電阻圖4R9V2電壓可從0V調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍較大5.2111.6112.0熱敏溫度計(jì)例12.如圖所示甲為在溫度為10左右的環(huán)境中工作的自動(dòng)恒溫箱簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)電阻R120k，R210k，R340 k，R1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(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab0時(shí)，電壓鑒別器使S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在。解析：設(shè)電路路端電壓為U，當(dāng)Uab0時(shí)，有UR1（R1R2）UR3（R3Rt）解得Rt20k由圖乙可知，當(dāng)Rt20k時(shí)

18、，t3535例13. 用如圖示的電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)高溫報(bào)警器，要求是：正常情況綠燈亮，有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警?？晒┻x擇的器材如下：熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴、學(xué)生用電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線。aedcb 光電傳感器: 光電傳感器中的主要部件是光敏電阻或光電管。如果是光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化而變化的原理制成的。如自動(dòng)沖水機(jī)、路燈的控制、光電計(jì)數(shù)器、煙霧報(bào)警器等都是利用了光電傳感器的原理。例1.如圖示，將一光敏電阻連入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關(guān)置于檔，用光照射光敏電阻時(shí)表針的偏角為， 現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)?，則可判斷 （ ）A. = B. D. 不能確定和 的關(guān)

19、系 B例2.如圖是天花板上裝的火災(zāi)報(bào)警器，平時(shí)，發(fā)光二極管 LED發(fā)出的光被擋板擋住，光電三極管收不到光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)；當(dāng)有煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后，對(duì)光線向各個(gè)方向散射，使部分光線照射到光電三極管上，其阻值變小，與傳感器連接的電路檢測(cè)到這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)例3.（新教材 2003天津理綜）如圖，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為( ) A 1.9eV B 0.6eV C 2.5eV D 3.1eV

20、 例4.用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過程。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AA例5.如圖所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中A是發(fā)光儀器，B是傳送帶上物品，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（ ）（A）當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓（B）當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓（C）信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次（D）信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次AR1R2信號(hào)處理系統(tǒng)AD例6.如圖633所示為實(shí)驗(yàn)小車中利用

21、光電脈沖測(cè)量車速和行程的示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在小車上，C為小車的車輪車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電路記錄和顯示若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間的脈沖數(shù)n，累積脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小車的速度和行程還必須測(cè)量的物理數(shù)據(jù)車輪的半徑R和齒輪的齒數(shù)P： ；小車速度的表達(dá)式為V；行程的表達(dá)式為s2Rn/P2RN/P例7.一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑開有一條寬度為2mm的均勻狹縫將激光器與傳感器上下對(duì)準(zhǔn)，使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步的沿圓盤半徑方向勻速移動(dòng)，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束在圓

22、盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，當(dāng)狹縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時(shí)，傳感器接收到一個(gè)激光信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)的圖線圖（a）為該裝置示意圖，圖（b）為所接收的光信號(hào)隨時(shí)間變化的圖線，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號(hào)強(qiáng)度，圖中 (1)利用圖（b）中的數(shù)據(jù)求1s時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度(2)說明激光器和傳感器沿半徑移動(dòng)的方向(3)求圖（b）中第三個(gè)激光信號(hào)的寬度t3激光器傳感器計(jì)算機(jī)圖（a）I00.21.01.8tst3t1t2圖（b）圖8例8.用如圖示的電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)由光敏電阻來控制路燈的實(shí)驗(yàn)電路。要求是：光暗時(shí)燈亮，光亮?xí)r燈滅。可供選擇的器材如下：光敏電阻、小燈泡、學(xué)生用電源、繼電器、滑動(dòng)

23、變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線。ecab220V解：光敏電阻受到光照射時(shí)電阻變小 ，將光敏電阻、小燈泡、學(xué)生用電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)串聯(lián)接入繼電器的a、b端，如圖示：將交流電源與路燈接入c、e之間。光暗時(shí)光敏電阻值大，ab間電流小，磁性弱，ce處于閉合，燈亮。 光亮?xí)r，光敏電阻值小， ab間電流大，磁性強(qiáng)，吸住銜鐵，電路ce處斷開，燈滅。4.聲電傳感器 例題1.（2003上海試題）唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器。其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。下列說法正確的是( )A 該傳感器是根據(jù)電流的磁

24、效應(yīng)工作的B 該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C 膜片振動(dòng)時(shí)，穿過金屬線圈的磁通量不變D 膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B例2.動(dòng)圈式話筒和磁帶錄音機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,圖6-2-3甲所式是話筒原理,圖6-2-3乙所式是錄音機(jī)的錄音、放音原理圖,由圖可知:話筒工作時(shí)錄音磁鐵不動(dòng),線圈振動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流.錄音機(jī)放音時(shí)變化的磁場(chǎng)在靜止的線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電流錄音機(jī)放音時(shí)線圈中變化了的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場(chǎng) 錄音機(jī)錄音時(shí)線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場(chǎng) 其中正確的是:( ) A B C D C電容傳感器 ：電容器的電容C決定于極板的正對(duì)面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)

25、這幾個(gè)因素。如果某一物理量（如角度、位移、深度等）的變化能引起上述某個(gè)因素的變化，從而引起電容的變化，則通過測(cè)定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，起這種作用的電容器稱為電容式傳感器。例1.隨著生活質(zhì)量的提高，自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?（ ） A.改變了濕度 B.改變了溫度 C.改變了磁場(chǎng) D.改變了電容D例2.圖甲是測(cè)量 的電容式傳感器，原理是由于CS，動(dòng)片與定片間的角度發(fā)生變化時(shí)，引起S的變化，通過測(cè)出C的變化，測(cè)量動(dòng)片與定片間的夾角 定片角度圖乙是測(cè)量 的電容式

26、傳感器，原理是由于CS，h發(fā)生變化，金屬芯線和導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化，通過測(cè)定C的變化，可以測(cè)量液面高度h 的變化。液面高度h金屬芯線電介質(zhì)導(dǎo)電液體h圖丙是測(cè)量 的電容式傳感器，原理是由于C1/d，壓力F 作用在可動(dòng)電極上，引起極板間距d 的變化，通過測(cè)出C的變化，測(cè)量壓力F的變化。壓力F圖丁是測(cè)量 的電容式傳感器，原理是由于C 隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長(zhǎng)度發(fā)生變化，通過測(cè)出C的變化，測(cè)量位移x的變化。位移x固定電極F極板電介質(zhì)x可動(dòng)電極甲乙丙丁例題3.如圖是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金

27、屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對(duì)著話筒說話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，導(dǎo)致話筒所在電路中的其它量發(fā)生變化，使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是容器兩板間的（ ）（A）距離變化 （B）正對(duì)面積變化（C）介質(zhì)變化 （D）電壓變化金屬板金屬膜振動(dòng)膜外電路圖5A電感傳感器電感式傳感器是利用線圈的自感或互感的變化來實(shí)現(xiàn)測(cè)量或控制的一種裝置，一般要利用磁場(chǎng)作為媒介或利用磁體的某些現(xiàn)象。 錄音機(jī)NS實(shí)例：磁性物質(zhì)探測(cè)報(bào)警器例1.為了測(cè)量列車運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖所示的裝置，它是由一塊安裝在列車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量?jī)x組成的

28、（測(cè)量?jī)x未畫出）。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁體端部磁感強(qiáng)度為B=0.004T，且全部集中在端面范圍內(nèi)，與端面垂直，磁體寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數(shù)n=5，長(zhǎng)L=0.2m，電阻0.4（包括引線電阻），測(cè)試記錄下來的電流位移如圖所示。試求：在離O（原點(diǎn)）30m，130m處列車的速度v1和v2的大小假設(shè)列車是勻變速運(yùn)動(dòng)，求列車加速度的大小SOB解：I=E/R=nBLv/Rv=IR/nBL= 0.4I50.0040.2= 100I在30m處，I1 =0.12A v1=12m/s在130m處，I2 =0.15A v2=15 m/s a =（ v22 - v12 ）/ 2S= 0.405 m/s2i /A100501500.150.100 .05-0 .05-0.10-0.15S/m0； / 不銹鋼管 hoq716egk 了旺季，一車車啤酒拉往各個(gè)營(yíng)銷網(wǎng)點(diǎn)，啤酒投訴也隨之逐漸多起來。這不，*市一位中年人，將一瓶啤酒拿出冰箱時(shí)，手中的啤酒突然爆炸，爆裂的碎片無情地在他的左手炸了幾個(gè)大口子，傷口骨頭都露出來了，血流噴涌不止，慘不忍睹。幸虧被他老婆及時(shí)送到醫(yī)院，結(jié)結(jié)實(shí)