教科版高中物理選修32課件第三章傳感器2-3

2生活中的傳感器簡單的光控

和溫控電路(選學(xué))第三章

傳感器學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)探究典例精析達(dá)標(biāo)檢測1.了解洗衣機(jī)、電冰箱中的傳感器.2.了解家用報(bào)警器的原理.3.了解傳感器與人的感官的類比，以及它們各自的優(yōu)勢.4.了解一些簡單的自動(dòng)控制電路.一、生活中的傳感器答案知識(shí)探究導(dǎo)學(xué)探究洗衣機(jī)中的傳感器(1)模糊洗衣機(jī)能模仿人的思維確定洗滌模式.比如可根據(jù)衣物的布質(zhì)、衣物的多少確定洗滌的力度及用水量，根據(jù)衣物的臟污程度確定漂洗的次數(shù)等，你知道這些操作模式是如何建立的嗎？知識(shí)梳理1答案利用傳感器和電腦技術(shù)，揉入人們對家電使用的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，建立的操作模式.傳感器的類型作用水位傳感器確定水位的

和衣物吸水能力的大小負(fù)載量傳感器檢測

的多少水溫傳感器根據(jù)環(huán)境

，自動(dòng)控制洗滌時(shí)間布質(zhì)傳感器自動(dòng)感知衣物的重量、質(zhì)量和吸水程度，自動(dòng)選擇洗滌方式答案(2)根據(jù)以上問題，結(jié)合課本內(nèi)容填下列表格.高低洗滌物溫度和水溫洗滌粉傳感器測定

的種類臟污程度傳感器利用紅外光電傳感器，測定水的

，從而檢測洗凈度、漂凈度脫水(壓電)傳感器從脫水桶噴射出來的水作用到

傳感器上，根據(jù)壓力的變化，控制脫水動(dòng)作答案洗滌粉透明度壓電傳感器類型作用溫控傳感器按設(shè)定的溫度自動(dòng)接通和

電路，控制電動(dòng)機(jī)工作除霜溫控傳感器在除霜加熱器達(dá)到一定溫度時(shí)，自動(dòng)加熱器的電源過熱及過電流保護(hù)傳感器當(dāng)電動(dòng)機(jī)不能正常工作時(shí)，可以自動(dòng)切斷電源，對電動(dòng)機(jī)實(shí)行保護(hù)電冰箱中的傳感器(1)電冰箱的組成：主要由

系統(tǒng)和

系統(tǒng)組成.(2)控制系統(tǒng)中的傳感器及其作用知識(shí)梳理2制冷控制斷開斷開答案(多選)如圖1所示，關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器說法正確的是(

)即學(xué)即用BD解析應(yīng)變片多用半導(dǎo)體材料制成，故選項(xiàng)A錯(cuò)，B對；傳感器輸出的是應(yīng)變片上、下兩表面的電壓差，并且隨著外力的增大，輸出的電壓差值也增大，故C錯(cuò)，D對.解析答案圖1A.應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成的B.當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大，反之

變小C.傳感器輸出的是金屬架上的電壓D.外力越大，輸出的電壓差值也越大二、簡單的光控和溫控電路閱讀課本，填寫下列空格.(1)集成電路又稱IC，是在

上集合各種電子器件，實(shí)現(xiàn)某種特定功能的電路模塊，它是

中最重要的部分.(2)光控自動(dòng)照明電路利用光敏電阻作控制元件，從而通過光線來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，使電路在天亮?xí)r自動(dòng)

，天黑自動(dòng)

.(3)溫控電熨斗利用

電阻作控制元件，從而使電熨斗的溫度在

指定值時(shí)，電加熱器供電加熱，溫度

指定值時(shí)要將電源關(guān)閉.答案知識(shí)梳理硅板電子設(shè)備切斷接通熱敏低于高于(多選)電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，如果感溫磁體的“居里溫度”為103℃時(shí)，下列說法中正確的是(

)答案即學(xué)即用ACD圖2A.常溫下感溫磁體具有較強(qiáng)的磁性B.當(dāng)溫度超過103℃時(shí)，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(huì)超

過103℃，這時(shí)開關(guān)按鈕會(huì)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(huì)自動(dòng)跳起返回例1

如圖3所示為某種電冰箱內(nèi)溫度控制器的結(jié)構(gòu).銅制的測溫泡1、細(xì)管2和彈性金屬膜盒3連通成密封系統(tǒng)，里面充有氯甲烷和它的蒸氣，構(gòu)成了一個(gè)溫度傳感器.膜盒3為扁圓形(圖中顯示它的切面)，右表面固定，左表面通過小柱體與彈簧片4連接.盒中氣體的壓強(qiáng)增大時(shí)，盒體就會(huì)膨脹.測溫泡1安裝在冰箱的冷藏室中.5、6分別是電路的動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)，控制制冷壓縮機(jī)的工作.拉簧7的兩端分別連接到彈簧片4和連桿9上.連桿9的下端是裝在機(jī)箱上的軸.凸輪8是由設(shè)定溫度的旋鈕(圖中未畫出)控制的，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)凸輪連桿上端右移，從而加大對彈簧7的拉力.一、傳感器的簡單應(yīng)用典例精析圖3(1)為什么當(dāng)冰箱內(nèi)溫度較高時(shí)壓縮機(jī)能夠自動(dòng)開始工作，而在達(dá)到設(shè)定的低溫后又自動(dòng)停止工作？解析答案解析冰箱內(nèi)溫度較高時(shí)，密封系統(tǒng)中的壓強(qiáng)增大，盒體膨脹，膜盒3通過小柱體帶動(dòng)彈簧片4，使動(dòng)觸點(diǎn)5與靜觸點(diǎn)6接觸，控制壓縮機(jī)自動(dòng)開始工作，而在達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí)彈簧帶動(dòng)彈簧片4將觸點(diǎn)5、6斷開，使壓縮機(jī)停止工作.答案見解析(2)為什么用凸輪可以改變設(shè)定的溫度？解析答案解析凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)加大連桿9對彈簧7的拉力，該拉力與彈性金屬膜盒3共同控制彈簧片4的運(yùn)動(dòng)，而彈簧7上彈力的變化會(huì)改變設(shè)定的溫度.答案見解析答案在靜止?fàn)顟B(tài)下，不論傳感器置于何種狀態(tài)，鋼球和外殼呈斷開狀態(tài)不會(huì)導(dǎo)通，一旦傳感器受到外力沖擊，如砸、碰、撞、敲擊、撬動(dòng)時(shí)，則鋼球受到擾動(dòng)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)與外殼接通，便可觸發(fā)執(zhí)行電路，使報(bào)警裝置開始工作.例2

如圖4所示為沖擊防盜報(bào)警器的沖擊傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖.在外殼的絕緣基板上固定一個(gè)螺栓，螺栓上有一個(gè)彈簧，彈簧的頂端焊有一個(gè)鋼球，它們都是電的良導(dǎo)體，外殼也使用電的良導(dǎo)體制成.請簡述這種裝置防盜的原理.答案圖4解析火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對光的漫反射工作的，故A正確；光電三極管收不到LED發(fā)出的光處于斷路狀態(tài)(呈高電阻狀態(tài))，B正確；機(jī)械式鼠標(biāo)器的傳感器是紅外接收器，C錯(cuò)；鼠標(biāo)器移動(dòng)時(shí)，碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)，紅外線接收器收到的是不連續(xù)的脈沖信號(hào)，故D正確.例3

下列關(guān)于光傳感器應(yīng)用的說法中正確的是(

)A.火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對光的反射來工作的B.火災(zāi)報(bào)警器中的光電三極管平時(shí)收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)C.機(jī)械式鼠標(biāo)器的傳感器是紅外發(fā)射管D.當(dāng)鼠標(biāo)器在桌面上移動(dòng)時(shí)，紅外接收管收到的是斷續(xù)的紅外線脈沖二、光傳感器的應(yīng)用ABD解析答案返回1.(多選)壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小.一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，如圖5甲所示，將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0.某過程中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則在此過程(

)達(dá)標(biāo)檢測12解析答案圖5A.物體處于失重狀態(tài)B.物體處于超重狀態(tài)C.升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D.升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)解析

電流表的示數(shù)變?yōu)?I0且保持不變，說明壓敏電阻的阻值比升降機(jī)靜止時(shí)小，壓敏電阻所受壓力變大，物體處于超重狀態(tài)，即物體具有向上的加速度，B、D正確，A、C錯(cuò)誤.答案

BD12解析答案2.工人在鍛壓機(jī)、沖床、鉆床等機(jī)器上勞動(dòng)時(shí)，稍有不慎就會(huì)把手壓在里面，造成工傷事故.工廠中大都是利用光電控制設(shè)備來避免事故發(fā)生的.如圖6所示為光控繼電器的示意圖，它由電源、光電管(當(dāng)有光照射時(shí)，在陰極K端會(huì)放出電子)、放大器、電磁繼電器等幾部分組成.這樣，當(dāng)工人不慎將手伸入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，由于遮住了光線，光控繼