2017-2018學年高中物理第三章傳感器第3節(jié)傳感器的應用學案粵教版選修3-2

1、第三節(jié)傳感器的應用學 習 目 標知 識 脈 絡1.列舉傳感器在日常生活中的應用2列舉傳感器在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)中的應用3了解傳感器在航空航天事業(yè)中的應用4理解常用傳感器的工作原理，會分析常見傳感器問題(重點、難點)生 活 中 的 傳 感 器eq avs4al(先填空)1溫度傳感器的應用電飯煲、電冰箱、微波爐、空調(diào)機、消毒碗柜等與溫度相關的家用電器2紅外線控制器的應用自動門、家電遙控器、生命探測儀、非接觸紅外測溫儀以及防盜、防火報警器等3光敏傳感器的應用：照相機中4壓力傳感器的應用：電子秤中eq avs4al(再判斷)1洗衣機的自動控制裝置利用了壓力傳感器()2自動門利用了紅外線傳感器()3指紋

2、識別器是利用壓力傳感器()eq avs4al(后思考)如圖331，壓力傳感器在全自動洗衣機中實現(xiàn)了怎樣的信號轉(zhuǎn)化？其作用是什么？自動洗衣機水位控制原理圖331【提示】傳感器的膜盒中的膜片受力大小不同，膜片凸起情況不同，當壓力達到一定程度時凸起的膜片使動觸點a與靜觸點b脫離，并與靜觸點c接觸，從而接通控制電路壓力傳感器將壓力這個力學信號轉(zhuǎn)化成電路的通斷，相當于電路中的開關eq avs4al(合作探討)在機場的出入口等公共場所快速準確地篩查體溫偏高的人員，應用普通的體溫計不可能完成，現(xiàn)在用非接觸式測溫儀可以很好地完成檢測探討1：這種測溫儀利用了什么傳感器？【提示】紅外線傳感器由于物體的溫度不同，發(fā)

3、射紅外線的情況不同，因此利用紅外線敏感元件可以實現(xiàn)無接觸測溫探討2：這種測溫儀的優(yōu)點是什么？【提示】(1)非接觸式紅外測溫儀在測溫時不必與被測物體表面接觸(2)可立即顯示體溫值eq avs4al(核心點擊)1常見壓力傳感器的敏感元件是金屬應變片和半導體力敏電阻2半導體力敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小，常將力敏電阻與電流計串聯(lián)起來，壓力變化，力敏電阻變化，電流變化，把力學量轉(zhuǎn)換成電學量1電子秤使用的傳感器是()A超聲波傳感器B溫度傳感器C壓力傳感器D紅外線傳感器【解析】電子秤通過感知物體對它的壓力，將其轉(zhuǎn)換為電信號，并由儀表顯示，來測量物體質(zhì)量，所以它感知的是壓力，使用了壓力傳感器，故C選項正確

4、【答案】C2下列器件不是應用溫度傳感器的是() 【導學號：97192120】A電熨斗B話筒C電飯鍋D測溫儀【解析】電熨斗、電飯鍋和測溫儀都是把非電學量溫度轉(zhuǎn)換為電學量，都要使用溫度傳感器話筒把非電學量聲音轉(zhuǎn)換為電學量，沒有使用溫度傳感器【答案】B3洗衣機中的水位控制裝置使用的是()A光傳感器B壓力傳感器C濕度傳感器D溫度傳感器【解析】當洗衣機內(nèi)水位升高時，傳感器的膜片受到的壓力變大，當達到設定值時，關閉進水電磁閥門【答案】B傳感器在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和航天中的應用eq avs4al(先填空)1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的傳感器無人管理的自動灌溉系統(tǒng)利用了濕度傳感器；自動化溫室種植中，溫室的自動控溫就是在溫度傳感器的

5、幫助下實現(xiàn)的；現(xiàn)代糧庫采用了溫度傳感器和濕度傳感器2工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器生產(chǎn)安全中，如將一種埋入式光纖傳感器安置在大橋或水壩中，隨時可以監(jiān)控大橋或水壩的裂痕等安全隱患；在自動控制系統(tǒng)中，如數(shù)控機床中的位移測量裝置就是利用高精度位移傳感器(如光柵傳感器)對位移測量，從而實現(xiàn)精密加工3飛向太空的傳感器飛機保持一定飛行高度，當飛機高度變化時，大氣數(shù)據(jù)計算機自動發(fā)出與給定高度的差值信號，并通過自動駕駛儀操縱升降舵，使飛機恢復給定高度；在運載火箭、載人飛船中，應用了傳感器供遙測和遙控系統(tǒng)使用；對宇航員的各種生理狀態(tài)的測量有生理傳感器，如測量血壓、心電圖、體溫等eq avs4al(再判斷)1無人管理的自動灌

6、溉系統(tǒng)，用到了溫度傳感器()2位移測量裝置用到了位移傳感器()eq avs4al(后思考)人類發(fā)射的繞地球運轉(zhuǎn)的所有航天器，在軌道上工作時都需要電能，所需要的電能都是由太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能得到的，要求太陽能電池板總是對準太陽，為達到這一要求應利用哪種傳感器來感知太陽方位？【提示】光傳感器eq avs4al(核心點擊)1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的傳感器(1)濕度傳感器可用來判斷農(nóng)田的水分蒸發(fā)情況，自動供水或停水(2)溫度傳感器和濕度傳感器可對上百個點進行溫度和濕度監(jiān)測由于有了十分先進可靠的測試技術，有效地減少了霉變現(xiàn)象2工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器生產(chǎn)的自動化和半自動化用機器人、自動化小車、自動機床、各種自動生

7、產(chǎn)線或者系統(tǒng)來代替人完成加工、裝配、包裝、運輸、存儲等工作各種傳感器使生產(chǎn)的自動運行保持在最佳狀態(tài)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高效率和產(chǎn)量，節(jié)約原材料等3飛向太空的傳感器在航空、航天技術領域，傳感器應用得較早，也應用得較多在運載火箭、載人飛船中，都應用了大量的傳感器供遙測和遙控系統(tǒng)使用這些傳感器對控制航天器的姿態(tài)、接收和發(fā)送信息、收集太空數(shù)據(jù)等都有重要作用在載人飛船中還使用一類測量航天員各種生理狀況的生理傳感器，如測量血壓、心電圖、體溫等4類人型機器人裝有作為眼睛的“傳感器”，猶如大腦的“控制器”，以及可以行走的“執(zhí)行器”，在它碰到障礙物前會自動避讓并及時轉(zhuǎn)彎下列有關該機器人“眼睛”的說法中正確的是(

8、) 【導學號：97192121】A是力傳感器B是光傳感器C是溫度傳感器D是聲音傳感器【解析】遇到障礙物會繞開，說明它是光傳感器，B對，A、C、D錯【答案】B5如圖332甲所示為在溫度為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R120 k、R210 k、R340 k，RT為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示，a、b端電壓Uab0時，電壓鑒別器會令開關S接觸，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度升高；當a、b端電壓Uab0時，電壓鑒別器會令開關S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的溫度可保持在()圖332A10 B20 C30 D45 【解析】由題可知Uab0是一個電壓的臨界點，對應著開關S的動作，而開關的動作對應著溫度的上升或下降由電路圖可知，在R1、R2、R3給定的條件下，熱敏電阻RT的阻值決定了Uab的正負設電源負極的電勢為零，則aeq f(R2,R1R2)U，beq f(RT,R3RT)U，其中U為電源的路端電壓，令ab，即Uab0，則可得eq f(