2018_2019版高中物理传感器3.3_3.4生活中的传感器简单的光控和温控电路选学课件教科版.pptx

3生活中的传感器4简单的光控和温控电路(选学),第三章传感器,学习目标1.了解洗衣机、电冰箱中的传感器.2.了解家用报警器的原理.3.了解传感器与人的感官的类比，以及它们各自的优势.4.了解一些简单的自动控制电路.,内容索引,自主预习预习新知夯实基础,重点探究启迪思维探究重点,达标检测检测评价达标过关,自主预习,一、生活中的传感器1.洗衣机中的传感器：全自动洗衣机实现了利用和电脑技术对洗涤全过程进行和控制.2.电冰箱中的传感器：电冰箱主要由和两大部分组成.在控制系统中，起着非常重要的作用.,传感器,检测,制冷系统,控制系统,传感器,3.家用报警器(1)居家生活中，煤气泄漏，会危及人身安全，需要加以防范.我们可以利用元件制作有害气体报警器和可燃气体报警器.(2)有一种敲击防盗报警器，它利用式传感器对门窗玻璃损毁产生反应，形成对报警装置的启动.还有一种冲击防盗报警器，由传感器和电路两部分组成.,气敏,压电,冲击,执行,4.传感器与人的感官(1)传感器和由它制成的录像头、监控探头，可以类比人的眼睛.(2)对有毒有害气体进行监控的和传感器，相当于人的鼻和舌等嗅觉、味觉器官.(3)和传感器，以及传感器可以认为相当于人类的触觉器官，如手、足、皮肤等.(4)传感器不妨认为是机器的耳朵.,光,化学,生物,力学,振动,温度,声,二、简单的光控和温控电路1.集成电路又称IC，是在上集合各种电子器件，实现某种特定功能的电路模块，它是中最重要的部分.2.光控自动照明电路利用光敏电阻作控制元件，从而通过光线来实现自动控制，使电路在天亮时自动，天黑自动.3.温控电熨斗利用电阻作控制元件，从而使电熨斗的温度在指定值时电加热器供电加热，温度指定值时将电源关闭.,硅板,电子设备,切断,导通,热敏,低于,高于,即学即用判断下列说法的正误.(1)通常的传感器可以直接用来进行自动控制.()(2)传感器可以用来采集信息.()(3)传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量.()(4)洗衣机的脱水传感器是根据温度变化控制脱水动作的.()(5)电冰箱是利用温度传感器自动控温的.(),答案,重点探究,分析传感器应注意的四个分析(1)检测量分析：要清楚传感器所检测的非电学量，如温度、光、声、力等.(2)敏感元件分析：分析敏感元件的输入与输出信号，及输入与输出信号间的联系.(3)电路分析：分析传感器所在的电路结构，分析输入信号变化对电路电流、电压等产生的影响.(4)执行机构分析：分析非电学量与电学量之间的转换过程，分析根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程.,一、传感器的简单应用,图1,例1如图1所示为某种电冰箱内温度控制器的结构.铜制的测温泡1、细管2和弹性金属膜盒3连通成密封系统，里面充有氯甲烷和它的蒸气，构成了一个温度传感器.膜盒3为扁圆形(图中显示它的切面)，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4连接.盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀.测温泡1安装在冰箱的冷藏室中.5、6分别是电路的动触点和静触点，控制制冷压缩机的工作.拉簧7的两端分别连接到弹簧片4和连杆9上.连杆9的下端是装在机箱上的轴.凸轮8是由设定温度的旋钮(图中未画出)控制的，逆时针旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧7的拉力.,解析冰箱内温度较高时，密封系统中的压强增大，盒体膨胀，膜盒3通过小柱体带动弹簧片4，使动触点5与静触点6接触，控制压缩机自动开始工作，而在达到设定的温度时弹簧带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作.,(1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够自动开始工作，而在达到设定的低温后又自动停止工作？,答案,解析,答案见解析,解析凸轮逆时针转动会加大连杆9对弹簧7的拉力，该拉力与弹性金属膜盒3共同控制弹簧片4的运动，而弹簧7上弹力的变化会改变设定的温度.,(2)为什么用凸轮可以改变设定的温度？,答案,解析,答案见解析,答案在静止状态下，不论传感器置于何种状态，钢球和外壳均呈断开状态不会导通，一旦传感器受到外力冲击，如砸、碰、撞、敲击、撬动时，则钢球受到扰动产生运动与外壳接通，便可触发执行电路，使报警装置开始工作.,例2如图2所示为冲击防盗报警器的冲击传感器的结构示意图.在外壳的绝缘基板上固定一个螺栓，螺栓上有一个弹簧，弹簧的顶端焊有一个钢球，它们都是电的良导体，外壳也使用电的良导体制成.请简述这种装置防盗的原理.,答案,图2,例3如图3所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其原理简化如下：调节可变电阻R1使U230.当有烟雾时，开始触发工作，其中Rg是光敏电阻.由此可知，要使开始工作，则应满足A.23B.23C.23D.无法判断,二、简单的光控和温控电路,图3,答案,解析,例4如图4所示为某小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈.P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱.电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求，其工作方式是A.A与B接信号电压，C与D跟被控电路串联B.A与B接信号电压，C与D跟被控电路并联C.C与D接信号电压，A与B跟被控电路串联D.C与D接信号电压，A与B跟被控电路并联,三、自动控制电路的分析与设计,图4,答案,解析,解析A、B接电磁继电器的线圈，所以A、B应接信号电压，线圈电流随信号电压变化使电磁继电器吸引或释放P，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用.故正确答案为A.,达标检测,1.(力传感器的应用)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图5甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是A.0t1时间内，升降机一定匀速运动B.0t1时间内，升降机可能减速上升C.t1t2时间内，升降机可能匀速上升D.t1t2时间内，升降机可能匀加速上升,答案,解析,1,2,3,图5,解析在0t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻的压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动状态，故A选项错误，B选项正确；t1t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，重物的加速度是变化的，故不可能做匀速运动或匀变速运动，C、D选项错误.,1,2,3,2.(温度传感器的应用)(多选)电饭锅的结构图如图6所示，如果感温磁体的“居里温度”为103，下列说法中正确的是,答案,1,2,3,图6,A.常温下感温磁体具有较强的磁性B.当温度超过103时，感温磁体的磁性较强C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会达到103，这时开关按钮会跳起D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103，开关按钮就不会自动跳起,3.(温度传感器的应用)小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制.经检查，恒温箱的控制器没有故障.参照图7，下列对故障判断正确的是A.只可能是热敏电阻出现故障B.只可能是温度设定装置出现故障C.热敏电阻和温度设定装置都可能出