物理選修3-2教材習(xí)題點(diǎn)撥第六章第三節(jié)實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精教材習(xí)題點(diǎn)撥教材習(xí)題全解1．如圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的磁控防盜報(bào)警裝置。門的上沿嵌入一小塊永磁體M，門框內(nèi)與M相對(duì)的地址嵌入干簧管H,并且將干簧管接入圖示的電路。睡覺前連接好電路，當(dāng)響馬開門時(shí)，蜂鳴器就會(huì)叫起來。防盜報(bào)警電路請(qǐng)說明它的工作原理，最好經(jīng)過實(shí)驗(yàn)?zāi)M這個(gè)電路的工作.答案:當(dāng)門閉著時(shí)，永久磁鐵使干簧管接通，斯密特觸發(fā)器輸入端與電源負(fù)極相連，處于低電平,則輸出端為高電平，故蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)開門時(shí)，沒有磁鐵作用，干簧管不通,斯密特觸發(fā)器輸入端為高電平，則輸出端為低電平，則蜂鳴器通電，發(fā)聲報(bào)警。2．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)電熱水器的控制方案.要求水燒開時(shí)自動(dòng)斷電，而在水溫低于沸點(diǎn)約10℃時(shí)又自動(dòng)加熱.同時(shí)還要有手動(dòng)開關(guān)，必要時(shí)可以在任何溫度下馬上加熱。答案:以下列圖。A為雙金屬片，一端固定在金屬桿上，另一端學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精固定與金屬桿b構(gòu)成一對(duì)觸點(diǎn)。將它密封在玻璃罩B內(nèi)，成為溫度傳感器，浸入熱水器C的水中，J為電磁繼電器的線圈，a為該繼電器的常開觸點(diǎn)，R為大功率電熱元件,常溫下，雙金屬片A與觸點(diǎn)b接觸,繼電器觸點(diǎn)a吸合，電熱元件通電發(fā)熱。當(dāng)水燒開時(shí)，雙金屬片A因溫度高升。波折程度加大而與觸點(diǎn)b分別，則繼電器觸點(diǎn)a斷開，就停止對(duì)水的加熱了.水溫下降到某一值（比方水溫低于約℃）時(shí),A與b又接通,再度給水加熱,在任何溫度(比方水溫只比沸點(diǎn)低2℃）時(shí)，只要接通開關(guān)S,就能使繼電器觸點(diǎn)a吸合,馬上對(duì)水加熱.利用日光燈啟輝器中的雙金屬片,可以做模擬實(shí)驗(yàn)。但它是溫度高升時(shí)觸點(diǎn)接觸,因此需將圖改為用繼電器的常閉觸點(diǎn)控制電熱元件,并且將手動(dòng)開關(guān)S改為與傳感器串通。還需要用小鉗子調(diào)整雙金屬片的形狀，使它在水燒開時(shí)恰好與觸點(diǎn)b接觸.說明,本題可以有不同樣的設(shè)計(jì)方案。3．檢查研究：你的家庭、學(xué)校和周邊的公共設(shè)施中，有哪些地方使用了傳感器？這些傳感器各是什么種類的?各起了什么作用？學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精它們?yōu)槲覀児?yīng)了哪些方便?帶來了哪些經(jīng)濟(jì)效益？寫出一篇文章，并且配圖說明。若是做成計(jì)算機(jī)的演示文稿就更好了。答案：電容式麥克風(fēng)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,以致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變化,使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。其優(yōu)點(diǎn)是：①能將聲音直接變換成電能訊號(hào);②能展現(xiàn)原音重現(xiàn)的特點(diǎn);③擁有極為寬廣的頻率響應(yīng);④擁有超高矯捷度的