物理6.2《傳感器的應(yīng)用(一)》省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解力傳感器在電子秤上應(yīng)用。2．了解溫度傳感器在電熨斗、電飯鍋上應(yīng)用。3．了解光傳感器在火災(zāi)報(bào)警器上應(yīng)用重點(diǎn)、難點(diǎn)各種傳感器應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。第1頁(yè)傳感器應(yīng)用普通模式第2頁(yè)1.電子秤使用測(cè)力裝置是什么？它是由什么元件組成?2.簡(jiǎn)述力傳感器工作原理.裝置:力傳感器元件:金屬梁和應(yīng)變片

一、力傳感器應(yīng)用——電子秤U2金屬梁兩個(gè)應(yīng)變片形變引發(fā)電阻改變致使兩個(gè)應(yīng)變片電壓差改變3.應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為何電學(xué)量？形變電壓

第3頁(yè)練習(xí)1.關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器說(shuō)法正確是 （）A.應(yīng)變片慣用半導(dǎo)體材料制成B.當(dāng)應(yīng)變片表面拉伸時(shí)，其電阻變大反之，變小C.傳感器輸出是應(yīng)變片上電壓D.外力越大，輸出電壓差值也越大ABD第4頁(yè)原理:熱脹冷縮常溫下兩觸點(diǎn)分離。溫度升高，兩種金屬膨脹性能不一樣，雙金屬片形狀發(fā)生改變，使觸點(diǎn)接觸。(1)雙金屬片溫度傳感器

二、溫度傳感器應(yīng)用:思索：雙金屬片溫度傳感器作用是什么？作用：控制電路通斷。第5頁(yè)電燙斗結(jié)構(gòu)：(2)雙金屬片溫度傳感器在電熨斗中應(yīng)用

第6頁(yè)思索與討論：①常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸還是分離？當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，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(shè)定不一樣溫度，這是怎樣使用調(diào)溫旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)？第7頁(yè)思索與討論：②熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不一樣溫度，這是怎樣使用調(diào)溫旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)？答：熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不一樣溫度，此時(shí)可經(jīng)過(guò)調(diào)溫旋鈕調(diào)整升降螺絲，升降螺絲帶動(dòng)彈性鋼片升降，從而改變觸點(diǎn)接觸難易，到達(dá)控制在不一樣溫度目標(biāo)．第8頁(yè)閱讀教材第59頁(yè)第1段，回答下列問(wèn)題:(1)電飯鍋中使用溫度傳感器主要元件是什么？(2)感溫鐵氧體組成物質(zhì)是什么？(3)感溫鐵氧體有何特點(diǎn)？(4)什么是“居里點(diǎn)”？答:(1)感溫鐵氧體.(2)氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結(jié)而成.(3)常溫下含有鐵磁性，能夠被磁體吸引。溫度到達(dá)約103℃時(shí)，失去鐵磁性，不能被磁體吸引。(4)使感溫鐵氧體失去鐵磁性溫度，也叫居里溫度.

4.電飯鍋第9頁(yè)結(jié)構(gòu)第10頁(yè)工作原理:

(1)開(kāi)始煮飯時(shí)為何要壓下開(kāi)關(guān)按鈕?手松開(kāi)后這個(gè)按鈕是否會(huì)恢復(fù)到圖示狀態(tài)?為何?(2)煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否會(huì)大致保持一定溫度?為何?(3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度會(huì)有什么變化？這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)地發(fā)生哪些動(dòng)作?(4)假如用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動(dòng)斷電?

答:(1)開(kāi)始煮飯時(shí)，用手壓下開(kāi)關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開(kāi)后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)。第11頁(yè)(2)煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否會(huì)大致保持一定溫度?為何?

答:(2)水沸騰后,因?yàn)殄亙?nèi)保持1000C不變,故感溫磁體仍與永磁體相吸,繼續(xù)加熱.故鍋內(nèi)大致保持1000C不變.第12頁(yè)(3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度會(huì)有什么改變？這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)地發(fā)生哪些動(dòng)作？答:(3)飯熟后,水分被大米吸收,鍋底溫度升高,當(dāng)溫度升至“居里點(diǎn)1030C”時(shí),感溫磁體失去鐵磁性,在彈簧作用下,永磁體被彈開(kāi),觸點(diǎn)分離,切斷電源,從而停頓加熱．第13頁(yè)(4)假如用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動(dòng)斷電?答:(4)假如用電飯鍋燒水,水沸騰后,鍋內(nèi)保持1000C不變,溫度低于“居里點(diǎn)1030C”,電飯鍋不能自動(dòng)斷電.只有水燒干后,溫度升高到1030C才能自動(dòng)斷電.第14頁(yè)敘述電飯鍋工作過(guò)程?

開(kāi)始煮飯時(shí)，用手壓下開(kāi)關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開(kāi)后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)，則觸點(diǎn)接通，電熱板通電加熱，水沸騰后，因?yàn)殄亙?nèi)保持1000C不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至“居里點(diǎn)1030C”時(shí)，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開(kāi)，觸點(diǎn)分離，切斷電源，從而停頓加熱．

第15頁(yè)四、光傳感器應(yīng)用----煙霧散射式火災(zāi)報(bào)警器第16頁(yè)閱讀教材第61頁(yè)，思索并回答下列問(wèn)題:(1)煙霧散射火災(zāi)報(bào)警器組成?(2)煙霧散射火災(zāi)報(bào)警器工作原理?工作原理:報(bào)警器帶孔罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明擋板.平時(shí),光電三極管收不到LED發(fā)出光,展現(xiàn)高電阻狀態(tài)．煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變?。c傳感器連接電路檢測(cè)出這種改變，就會(huì)發(fā)出警報(bào)．

第17頁(yè)

來(lái)自BBC報(bào)道，日本大阪大學(xué)科學(xué)家日前創(chuàng)造出一個(gè)完全含有些人類(lèi)女性外貌機(jī)器人“ReplieeQ1”.“她”能眨眼,說(shuō)話(huà),做手勢(shì),甚至呼吸！皮膚則由類(lèi)似人類(lèi)皮膚硅化物覆蓋。第18頁(yè)第19頁(yè)【例1】如圖甲為在溫度為100C左右環(huán)境中工作某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)電阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，Rt為熱敏電阻,它電阻隨溫度改變圖線如圖乙所表示.當(dāng)a、b端電壓Uab<0時(shí)，電壓判別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)電熱絲發(fā)燒，使箱內(nèi)溫度提升；當(dāng)Uab>0時(shí)，電壓判別器使S斷開(kāi)，停頓加熱，恒溫箱內(nèi)溫度恒定在_________0C．第20頁(yè)【例2】圖示為一試驗(yàn)小車(chē)中利用光電脈沖測(cè)量車(chē)速和行程裝置示意圖。A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車(chē)身上，C為小車(chē)車(chē)輪，D為與C同軸相連齒輪。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出光束經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電子電路統(tǒng)計(jì)和顯示。若試驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)脈沖數(shù)為n，累計(jì)脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小車(chē)速度和行程還必須測(cè)量物理量和數(shù)據(jù)是

，小車(chē)速度表示式為v=

；行程表示式為=

。第21頁(yè)思索與討論：1、應(yīng)該把恒溫箱中加熱器接在A、B還是C、D之間呢？2、要使箱內(nèi)溫度保持100℃，可變電阻R′值應(yīng)調(diào)整多大？溫度傳感器應(yīng)用:

恒溫箱第22頁(yè)加速度計(jì)第23頁(yè)例2.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)主要元件是加速度計(jì)。加速度計(jì)結(jié)構(gòu)和原理示意圖如圖示，沿導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向按裝固定光滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為m滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k彈簧相連，兩彈簧另一端與固定壁相連?；瑝K原來(lái)靜止，彈簧處于自然長(zhǎng)度。滑塊上有指針，可經(jīng)過(guò)標(biāo)尺測(cè)出滑塊位移，然后經(jīng)過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。1.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)距離為S，則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈加速度（）A.

方向向左，大小為kS/mB．方向向右，大小為kS/mC．方向向左，大小為2kS/mD.方向向右，大小為2kS/mD01010UP第24頁(yè)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)彈以加速度a沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，與滑塊連接滑動(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)信息源，為控制導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸入信息，試寫(xiě)出U與a函數(shù)關(guān)系式。01010UPU0解：a=2kS/m∴S=ma/2kU=U0Rx/R=U0S/L=maU0/2kL=mU0a/2kL∝a第25頁(yè)

練習(xí)1：如圖所表示是電飯煲電路圖,S1是一個(gè)限溫開(kāi)關(guān),手動(dòng)閉合,當(dāng)此開(kāi)關(guān)溫度到達(dá)居里點(diǎn)(1030C)時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi),S2是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān),當(dāng)溫度低于約700C時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合,溫度高于800C時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi),紅燈是加熱狀態(tài)時(shí)指示燈,黃燈是保溫狀態(tài)時(shí)指示燈,限流電阻R1＝R2＝500Ω,加熱電阻絲R3＝50Ω,兩燈電阻不計(jì)．(1)依據(jù)電路分析,敘述電飯煲煮飯全過(guò)程(包含加熱和保溫過(guò)程)．(2)簡(jiǎn)明回答,假如不閉合開(kāi)關(guān)S1,電飯煲能將飯煮熟嗎?(3)計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下,電飯煲消耗功率之比.

12:1第26頁(yè)練習(xí)：計(jì)算機(jī)光驅(qū)主要部件是激光頭,它能夠發(fā)射脈沖激光信號(hào),激光掃描光盤(pán)信息時(shí),激光頭利用光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)將反射回來(lái)脈沖信號(hào)傳輸給信號(hào)處理系統(tǒng),再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)對(duì)應(yīng)信息.光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)示