【金牌学案】年高中物理 第六章 2 传感器的应用课件 新人教选修32

2传感器的应用知识点1电熨斗

在电熨斗中，装有能控制电路的通断的双金属片温度传感器，当温度发生变化时，双金属片的膨胀系数不同，常温下，上、下触点是接触的，但温度过高时，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，重新接通电源，从而保持温度．如图6－2－1所示．图6－2－1知识点2电饭锅

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6－2－2状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持100℃不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，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，从而是停止加热．图6－2－2知识点3火灾报警器

有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的，如图6－2－3所示，其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． 图6－2－3

知识点4电子秤

1．电子秤的构成 应变片、电压放大器、模数转换器、微处理器和数字显示器等器件． 2．电子秤的原理 电阻应变片受到力的作用时，它的阻值会发生变化，把应变片放在合适的电路中，他能够把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量，电子秤是力电传感器的应用，如图6－2－4所示.图6－2－4压力F/N050100150200250300…电阻R/Ω300270240210180150120…【例1】有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图6－2－5中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表A(其实质是电流表)．其中AO∶BO＝5∶

1.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V，则：图6－2－5(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式；(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？

(3)如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20mA，这个人的体重是多少？1．如图6－2－－6所示示为某种电电子秤的原原理示意图图，AB为一均匀的滑滑线电阻，，阻值为R，长度为L，两边分别别有P1、P2两个滑动头头，P1可在竖直绝绝缘光滑的的固定杆MN上保持水平平状态而上下自自由滑动，，弹簧处于于原长时，，P1刚好指着A端，P1与托盘固定相相连，若P1、P2间出现电压压时，该电电压经过放放大，通过信号转换换后在显示示屏上将显显示物体重重力的大小小．已知弹弹簧的劲度系数为为k，托盘自身身质量为m0，电源电动动势为E，内阻不计，当地的的重力加速速度为g.求：图6－2－6(1)托盘盘上未放物物体时，在在托盘自身身重力作用用下，P1离A的距离x1；(2)托盘盘上放有质质量为m的物体时，，P1离A的距离x2；解：托盘的移动动带动P1移动，使P1、P2间出现电势势差，电势差的大小小反映了托托盘向下移移动距离的的大小，由由于R为均匀的滑线电阻，，则其阻值值与长度成成正比．题型1力传感器的的应用【例2】压敏电阻的的阻值随所所受压力的的增大而减减小．某实验小组组在升降机机水平地面面上利用压压敏电阻设设计了判断断升降降机机运运动动状状态态的的装装置置．．其其工工作作原原理理图图如如图图6－－2－－7甲甲所所示示，，将压压敏敏电电阻阻、、定定值值电电阻阻R、电电流流显显示示器器、、电电源源E连成成电电路路，，在在压敏敏电电阻阻上上放放置置一一个个绝绝缘缘重重物物.0～～t1时间间内内升升降降机机停停在在某某一一楼楼层处处，，t1时刻刻升升降降机机开开始始运运动动，，从从电电流流显显示示器器中中得得到电电路路中中电电流i随时时间间t变化化情情况况如如图图乙乙所所示示．．则则下下列列判判断断正正确确的的是是()图6－2－7A．．t1～t2时间间内内绝绝缘缘重重物处处于于超超重重状状态态B．．t3～t4时间间内内绝绝缘缘重重物物处处于于失失重重状状态态C．．升升降降机机开开始始时时可可能能停停在在10楼楼，，从从t1时刻刻开开始始，，经经向向下下加速速、、匀匀速速、、减减速速，，最最后后停停在在1楼楼D．升降机开开始时可能停停在1楼楼，从t1时刻开始，经经向上加速、匀速、、减速，最后后停在10楼解析：t1～t2时间内，电流流小于平衡时的电电流，电阻大大于平衡时的电阻，，所以压力小小于重力，即即支持力小于于重力，有向向下的加速度，处处于失重状态态．t3～t4正好相反，处处于超重状态态．从实际运动结合合再分析，答答案为C.答案：C2．(双选)压敏电阻的阻阻值随所受压压力的增大而而减小，有位位同学利用压敏敏电阻设计了了判断小车运运动状态的装装置，其工作作原理如图6－－2－8甲甲所示．将压压敏电阻和一一块挡板固定定在绝缘小车上，中间放放置一个绝缘缘重球．小车车向右做直线线运动过程中中，)电流表示数如如图乙所示．．下列判断正正确的是(图6－2－8A．从t1到t2时间内，小车车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车车做加速度变大的直线运运动C．从t2到t3时间内，小车车做匀速直线线运动D．从t2到t3时间内，小车车做匀加速直直线运动解析：由电流表示数数图象可知，，在t1到t2时间内电流匀匀速增大，说明压压力均匀增大大，小车做变变加速直线运运动，且加速速度不断增大；在在t2到t3时间内电流恒恒定，压力则则恒定，小车车做匀加速直线运动动.答案：BD题型2温度传感器的的应用【例3】(双选)如图6－2－9是电电熨斗的结构构图，下列说说法正确的是()图6－2－－9A．双金属片片上层金属的的膨胀系数小小于下层金属属B．常温下，，上下触点接接触；温度过过高时，双金金属片发生弯曲使上下触触点分离C．需要较高高温度熨烫时时，要调节调调温旋钮，使使升降螺丝上移D．双金属片片温度传感器器的作用是控控制电路的通通断解析：在电熨斗中，，双金属片片温度传感器器的作用是控控制电路的通断，当当温度发生变变化时，双金金属片的膨胀胀系数不同，，常温下，上下接接触点是接触触的，但温度度过高时，上上金属片膨胀胀大，下金属片膨胀胀小，金属片片向下弯曲，，使触点分离离，从而切断断电源，停止加热热．需要较高高温度时，应应使调温旋钮钮下调一些．．答案：BD3．(双选)关于电熨斗，，下列说法正正确的是()A．电熨斗能能自动控制温温度主要利用用了双金属片片，两片金属的膨胀系数数相同B．原来温度度控制在80℃断开电电源，现要求求60℃断断开电源，应使调调温旋旋钮上上调一一些C．由由熨烫烫丝稠稠衣物物状态态转化化为熨熨烫棉棉麻衣衣物状状态，，应使使调