人教版高中物理選修(32)第六章第二節(jié)《傳感器的應用》課件

1、傳感器的應用1. 制作傳感器，常常需要的一些元器件。前面先后學習了光敏電阻、熱敏電阻或金屬熱電阻、霍爾元件等。分別說出這些元件能夠將什么量轉化為什么量？ 1. 制作傳感器，常常需要的一些元器件。前面先后學習了光敏電阻、熱敏電阻或金屬熱電阻、霍爾元件等。分別說出這些元件能夠將什么量轉化為什么量？ 答：(1)光敏電阻能夠將光照強弱這個光學量轉化為電阻這個電學量。(2)熱敏電阻或金屬熱電阻能夠將溫度這個熱學量轉化為電阻這個電學量。(3)霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉化為電壓這個電學量。2.霍爾元件(1)材料：半導體； 如：砷化銦 (2)工作原理圖 (3)霍爾電壓:k為比例系數，稱為霍爾系數其大

2、小與元件的材料有關?；魻栐髨DIFMNEUHB傳感器應用的一般模式：傳感器放大轉換電路執(zhí)行機構顯示器（指針式電表數字屏）計算機系統(tǒng)一、力電傳感器的應用電子稱一、力電傳感器的應用電子稱一、力電傳感器的應用電子稱閱讀教材，思考并回答問題：（1）電子秤使用的測力裝置是什么？ 它是由什么元件組成的？（2）簡述力傳感器的工作原理。（3）應變片能夠把什么力學量轉化為 什么電學量？金屬梁U1U2金屬梁U1U2金屬梁U1U2兩個應變片的形變引起電阻變化致使兩個應變片的電壓差變化 金屬梁U1U2兩個應變片的形變引起電阻變化致使兩個應變片的電壓差變化 應變片能夠把物體形變這個力學量轉化為電壓這個電學量。金屬梁U

3、1U2【練習】關于電子秤中應變式力傳感器的說法正確的是（ ）A. 應變片是由多用半導體材料制成B. 當應變片的表面拉伸時，其電阻變大；反之，變小C. 傳感器輸出的是應變片上的電壓D. 外力越大，輸出的電壓差值也越大【練習】關于電子秤中應變式力傳感器的說法正確的是（ ）A. 應變片是由多用半導體材料制成B. 當應變片的表面拉伸時，其電阻變大；反之，變小C. 傳感器輸出的是應變片上的電壓D. 外力越大，輸出的電壓差值也越大ABD力電傳感器的應用： 力電傳感器主要是利用敏感元件和變阻器把力學信號（位移、速度、加速度等）轉化為電學信號（電壓、電流等）的儀器。力電傳感器廣泛應用于社會生產、現代科技中，如

4、安裝在導彈、飛機、潛艇和宇宙飛船上的慣性導航系統(tǒng)及ABS防抱死制動系統(tǒng)等。力電傳感器的應用：力電傳感器的應用： 力電傳感器主要是利用敏感元件和變阻器把力學信號（位移、速度、加速度等）轉化為電學信號（電壓、電流等）的儀器。力電傳感器廣泛應用于社會生產、現代科技中，如安裝在導彈、飛機、潛艇和宇宙飛船上的慣性導航系統(tǒng)及ABS防抱死制動系統(tǒng)等。1. 測質量；2. 測力；3. 測物體加（角）速度；4. 測位移。二、溫度傳感器的應用電熨斗二、溫度傳感器的應用電熨斗實驗 取一個報廢的日光燈啟動器，去掉外殼，敲碎奶泡的玻璃，可以看到一個U形的雙金屬片。雙金屬片的旁邊有一根直立的金屬絲，兩者構成一對觸點。常溫下

5、觸點是分離的。用火焰靠近雙金屬片，可以看到雙金屬片的形狀變化，與金屬絲接觸；熄滅火焰，雙金屬片逐漸恢復原狀，兩個觸點分離。把這個啟動器用做溫控開關，可以控制小燈泡的亮和滅。雙金屬片銅的膨脹系數大于鐵，當溫度升高時，銅的膨脹程度要比鐵的大，所以就要向鐵的一側彎曲.電熨斗的結構思考與討論（1）常溫下，上、下觸點應是接觸的還是分離的？當溫度過高時，雙金屬片將怎樣起作用？（2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設定不同的溫度，這是如何使用調溫旋鈕來實現的？1)常溫下，上、下觸點應是接觸的還是分離的？當溫度過高時，雙金屬片將怎樣起作用？答：常溫下，上、下觸點應是接觸的，但溫度過高時，由于雙金屬片受熱膨脹系數

6、不同，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小，則雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，從而切斷電源，停止加熱溫度降低后，雙金屬片恢復原狀，重新接通電路加熱，這樣循環(huán)進行，起到自動控制溫度的作用思考與討論2)熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設定不同的溫度，這是如何使用調溫旋鈕來實現的？答：熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設定不同的溫度，此時可通過調溫旋鈕調節(jié)升降螺絲，升降螺絲帶動彈性鋼片升降，從而改變觸點接觸的難易，達到控制在不同溫度的目的. 思考與討論二、溫度傳感器的應用1. 電飯鍋閱讀教材第59頁第1段有關內容，回答以下問題。(1)電飯鍋中使用的溫度傳感器的主要元件是什么？(2)感溫鐵氧體的組成物質是什么？(3

7、)感溫鐵氧體有何特點？(4)什么是“居里點”？答：(1)感溫鐵氧體；答：(1)感溫鐵氧體；(2)氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結而成； 答：(1)感溫鐵氧體；(2)氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結而成； (3)常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引。溫度達到約103時，失去鐵磁性，不能被磁體吸引；答：(1)感溫鐵氧體；(2)氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結而成； (3)常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引。溫度達到約103時，失去鐵磁性，不能被磁體吸引；(4)使感溫鐵氧體失去鐵磁性的溫度，也叫居里溫度。二、溫度傳感器的應用2. 電飯鍋電飯鍋的工作原理(1)開始煮飯時為什么要壓下開關按鈕？手松開后這

8、個按鈕是否會恢復到圖示的狀態(tài)？為什么？(2)煮飯時水沸騰后鍋內是否會大致保持一定的溫度？為什么？(3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會有什么變化？這時電飯鍋會自動地發(fā)生哪些動作？(4)如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動斷電？答: (1)開始煮飯時，用手壓下開關按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復到圖示狀態(tài)。答: (2)水沸騰后，由于鍋內保持100C不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱。故鍋內大致保持100不變。答：(3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當溫度升至“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。答

9、：(4)如果用電飯鍋燒水，水沸騰后，鍋內保持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。三、光傳感器的應用煙霧散射火災報警器閱讀教材第59頁，思考并回答有關問題。簡述煙霧散射火災報警器的工作原理？答: 報警器帶孔的罩子內裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現高電阻狀態(tài)。煙霧進入罩內后對光有散射作用，使部分光線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出這種變化，就會發(fā)出警報。把光敏電阻、多用表的直流電流擋和干電池按照圖6.3-6甲連成電路，這樣就能對光照的強度進行比較性測量。

10、光敏電阻受到的光照越強，電路中的電流越大。實驗測量光照的強度白天，將它放在教室中適合閱讀的地方，記下電流表的讀數。晚上，用它來檢測燈光對書桌的照明。比較兩者的差別。還可以按照圖6.3-6乙、把光敏電阻R的引腳穿過硬泡沫塑料板Z而固定，再罩上內壁涂黑、長度足夠的遮光筒T，避免雜散光的干擾。然后分別把不同的光源L（如蠟燭、幾種不同功率的白熾燈泡、日光燈管等）都放在與光敏電阻相同距離（例如1m）的位置，比較它們的亮度。這個實驗也可以用硅光電池來做。由于光電池在受到光照時可以自己產生電動勢，所以電路中可以不用電源。編后語老師上課都有一定的思路，抓住老師的思路就能取得良好的學習效果。在上一小節(jié)中已經提及

11、聽課中要跟隨老師的思路，這里再進一步論述聽課時如何抓住老師的思路。 根據課堂提問抓住老師的思路。老師在講課過程中往往會提出一些問題，有的要求回答，有的則是自問自答。一般來說，老師在課堂上提出的問題都是學習中的關鍵，若能抓住老師提出的問題深入思考，就可以抓住老師的思路。 根據自己預習時理解過的邏輯結構抓住老師的思路。老師講課在多數情況下是根據教材本身的知識結構展開的，若把自己預習時所理解過的知識邏輯結構與老師的講解過程進行比較，便可以抓住老師的思路。 根據老師的提示抓住老師的思路。老師在教學中經常有一些提示用語，如“請注意”、“我再重復一遍”、“這個問題的關鍵是”等等，這些用語往往體現了老師的思路。來自：學習方法網 緊跟老師的推導過程抓住老師的思路。老師在課堂上講解某一結論時，一般有一個推導過程，如數學問題的來龍去脈、物理概念的抽象歸納、語文課的分析等。感悟和理解推導過程是一個投入思維、感悟方法的過程，這有助于理解記憶結論，也有助于提高