高二物理传感器的应用与设计学习教案

1、会计学1高二物理传感器的应用与设计高二物理传感器的应用与设计第一页，编辑于星期三：七点 分。非电学量非电学量敏感元件敏感元件转换器件转换器件转换电路转换电路电学量电学量 传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。，或转化为电路的通断。 2、流程、流程 ：第1页/共17页第二页，编辑于星期三：七点 分。 随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生随着人们生活水平的提高，传感器在

2、工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器传感制、银行门口的自动门等，都用到了传感器传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。子元件组成的电路来完成的。 这节课我们就来设计一些简单的电路。这节课我们就来设计一些简单的电路。 第2页/共17页第三页，编辑于星

3、期三：七点 分。如如: :请你设计一个能测量小汽车质量请你设计一个能测量小汽车质量的电路并说明其原理。的电路并说明其原理。提供器材：小汽车、弹簧、电源、电流提供器材：小汽车、弹簧、电源、电流表、滑动变阻器、导线、电键、定值电表、滑动变阻器、导线、电键、定值电阻。阻。第3页/共17页第四页，编辑于星期三：七点 分。如何利用以上器材设计一个简易的电路图来如何利用以上器材设计一个简易的电路图来测测物物体的质量体的质量?测测物体的质量物体的质量力学量转换为电学量力学量转换为电学量弹簧的形变量与电流（电压）变化的关系弹簧的形变量与电流（电压）变化的关系滑动变阻器起作用！滑动变阻器起作用！原理图第4页/共

4、17页第五页，编辑于星期三：七点 分。EPASBR0A第5页/共17页第六页，编辑于星期三：七点 分。如图，电源电动势为如图，电源电动势为E，内阻不计，不称物体时，滑动，内阻不计，不称物体时，滑动头头P在在A端，滑动变阻器接入电路中有效电阻最大，电流端，滑动变阻器接入电路中有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑动头下移，滑动变较小；称重物时，在压力作用下使滑动头下移，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的质量阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的质量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的质量，若滑动值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的质量，若滑动变阻器上变阻器上A、

5、B间长度为间长度为L，最大阻值为，最大阻值为R，已知两弹簧的总，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数弹力与形变量成正比，比例系数k试导出所称重物试导出所称重物重力重力G与电路中电流与电路中电流I的的函数关系。函数关系。第6页/共17页第七页，编辑于星期三：七点 分。若将器材中电流表换成电压表，则又如何设计？若将器材中电流表换成电压表，则又如何设计？PASBR0VEPASBR0VE哪个电路更好？哪个电路更好？第7页/共17页第八页，编辑于星期三：七点 分。 用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可

6、供选择的器材如下：热常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生电源、继电器、滑动变阻器、敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。开关、导线。设计目的设计目的:高温报警高温报警电铃报警电铃报警设计设计 高温报警器高温报警器第8页/共17页第九页，编辑于星期三：七点 分。高温报警高温报警电铃报警电铃报警有电流通过电铃有电流通过电铃热敏电阻起作用热敏电阻起作用正常情况下绿灯亮正常情况下绿灯亮电铃和绿灯分别接在继电器两个触头上电铃和绿灯分别接在继电器两个触头上第9页/共17页第十页，编辑于星期三：七点 分。原理图第10页/共17页第十一

7、页，编辑于星期三：七点 分。第11页/共17页第十二页，编辑于星期三：七点 分。练习、练习、 用如图示的电磁继电器设计一个由光敏电阻来用如图示的电磁继电器设计一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、小灯泡、学灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、小灯泡、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。第12页/共17页第十三页，编辑于星期三：七点 分。第13页/共17页第十四页，编辑于星期三：七点 分。ecab220V第14页/共17页第十五页，编辑于星期

8、三：七点 分。用煤气烧水时，如果水开了，不及时关掉煤气，时间长了，用煤气烧水时，如果水开了，不及时关掉煤气，时间长了，会发生火灾，请设计一报警器，水开时，能及时报警，提醒主人会发生火灾，请设计一报警器，水开时，能及时报警，提醒主人及时关掉煤气？及时关掉煤气？可选器材：光敏电阻，热敏电阻，报警器（电铃），可选器材：光敏电阻，热敏电阻，报警器（电铃）， 电源，可变电源，可变电阻，开关及导线若干。电阻，开关及导线若干。联系实际：联系实际：第15页/共17页第十六页，编辑于星期三：七点 分。 练习：请你设计一个磁控防盗报警装置并说明它的工作原练习：请你设计一个磁控防盗报警装置并说明它的工作原理。门的上沿嵌入一小块永磁体，门框内与理。门的上沿嵌入一小块永磁体，门框内与M相对的位置嵌相对的位置嵌入干簧管入干簧管H。要