人教版高中物理选修(32)第六章第二节《传感器的应用》课件

1、传感器的应用1. 制作传感器，常常需要的一些元器件。前面先后学习了光敏电阻、热敏电阻或金属热电阻、霍尔元件等。分别说出这些元件能够将什么量转化为什么量？ 1. 制作传感器，常常需要的一些元器件。前面先后学习了光敏电阻、热敏电阻或金属热电阻、霍尔元件等。分别说出这些元件能够将什么量转化为什么量？ 答：(1)光敏电阻能够将光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量。(2)热敏电阻或金属热电阻能够将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。(3)霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。2.霍尔元件(1)材料：半导体； 如：砷化铟 (2)工作原理图 (3)霍尔电压:k为比例系数，称为霍尔系数其大

2、小与元件的材料有关。霍尔元件大图IFMNEUHB传感器应用的一般模式：传感器放大转换电路执行机构显示器（指针式电表数字屏）计算机系统一、力电传感器的应用电子称一、力电传感器的应用电子称一、力电传感器的应用电子称阅读教材，思考并回答问题：（1）电子秤使用的测力装置是什么？ 它是由什么元件组成的？（2）简述力传感器的工作原理。（3）应变片能够把什么力学量转化为 什么电学量？金属梁U1U2金属梁U1U2金属梁U1U2两个应变片的形变引起电阻变化致使两个应变片的电压差变化 金属梁U1U2两个应变片的形变引起电阻变化致使两个应变片的电压差变化 应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量。金属梁U

3、1U2【练习】关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（ ）A. 应变片是由多用半导体材料制成B. 当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C. 传感器输出的是应变片上的电压D. 外力越大，输出的电压差值也越大【练习】关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（ ）A. 应变片是由多用半导体材料制成B. 当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C. 传感器输出的是应变片上的电压D. 外力越大，输出的电压差值也越大ABD力电传感器的应用： 力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感器广泛应用于社会生产、现代科技中，如

4、安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等。力电传感器的应用：力电传感器的应用： 力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感器广泛应用于社会生产、现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等。1. 测质量；2. 测力；3. 测物体加（角）速度；4. 测位移。二、温度传感器的应用电熨斗二、温度传感器的应用电熨斗实验 取一个报废的日光灯启动器，去掉外壳，敲碎奶泡的玻璃，可以看到一个U形的双金属片。双金属片的旁边有一根直立的金属丝，两者构成一对触点。常温下

5、触点是分离的。用火焰靠近双金属片，可以看到双金属片的形状变化，与金属丝接触；熄灭火焰，双金属片逐渐恢复原状，两个触点分离。把这个启动器用做温控开关，可以控制小灯泡的亮和灭。双金属片铜的膨胀系数大于铁，当温度升高时，铜的膨胀程度要比铁的大，所以就要向铁的一侧弯曲.电熨斗的结构思考与讨论（1）常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？1)常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？答：常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数

6、不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用思考与讨论2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？答：熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的. 思考与讨论二、温度传感器的应用1. 电饭锅阅读教材第59页第1段有关内容，回答以下问题。(1)电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？(2)感温铁氧体的组成物质是什么？(3

7、)感温铁氧体有何特点？(4)什么是“居里点”？答：(1)感温铁氧体；答：(1)感温铁氧体；(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成； 答：(1)感温铁氧体；(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成； (3)常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103时，失去铁磁性，不能被磁体吸引；答：(1)感温铁氧体；(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成； (3)常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103时，失去铁磁性，不能被磁体吸引；(4)使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度。二、温度传感器的应用2. 电饭锅电饭锅的工作原理(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这

8、个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？答: (1)开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。答: (2)水沸腾后，由于锅内保持100C不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热。故锅内大致保持100不变。答：(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热。答

9、：(4)如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100不变，温度低于“居里点103”,电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到103才能自动断电。三、光传感器的应用烟雾散射火灾报警器阅读教材第59页，思考并回答有关问题。简述烟雾散射火灾报警器的工作原理？答: 报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。把光敏电阻、多用表的直流电流挡和干电池按照图6.3-6甲连成电路，这样就能对光照的强度进行比较性测量。

10、光敏电阻受到的光照越强，电路中的电流越大。实验测量光照的强度白天，将它放在教室中适合阅读的地方，记下电流表的读数。晚上，用它来检测灯光对书桌的照明。比较两者的差别。还可以按照图6.3-6乙、把光敏电阻R的引脚穿过硬泡沫塑料板Z而固定，再罩上内壁涂黑、长度足够的遮光筒T，避免杂散光的干扰。然后分别把不同的光源L（如蜡烛、几种不同功率的白炽灯泡、日光灯管等）都放在与光敏电阻相同距离（例如1m）的位置，比较它们的亮度。这个实验也可以用硅光电池来做。由于光电池在受到光照时可以自己产生电动势，所以电路中可以不用电源。编后语老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及

11、听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何抓住老师的思路。 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是”等等，这些用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高