物理：粤教版 选修3-2 33 传感器的应用 （教案+课件）

传感器的应用 1、电子秤 原理分析： 力———电阻变化 ———电压 2、话筒 声———电磁感应 ——— 电流 动圈式话筒构造原理图，它是利用电磁感应现象制成的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音 电容式话筒： 声———电容变化———电流、电压 3、实验： 传感器 温度———控制电路通断 原因：双金属片 铜的膨胀系数大于铁 4.电慰斗 双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断. P63思考与讨论 力 ————传感器———电流 声 ————传感器———电流 温度——— 传感器———电流 非电学量———传感器———电学量 好处：容易测量 5、火灾报警器 光———电流变化———控制电路通断 非电学量———传感器———电学量———控制电路通断 传感器的应用模式 容易控制 容易测量显示 4、自动排气扇，其中A为水汽传感器，当水汽的浓度增大时，其内部电阻减小 水汽浓度———电流———控制电路通断 非电学量———传感器———电学量———控制电路通断 思考： 1、设计一个电路，比较离桌面1米高的日光灯与白炽灯，哪个光的强度大？ A 2、如图：自来水厂在河中的取水电路，当水中的离子浓度较低时，取水电动机保持工作状态，当水中离子浓度增大到一定程度时，取水电动机停止工作。 $$ 传感器的应用 知识要点 1. 传感器应用的一般模式： 2．电子秤使用的测力装置是 ，它是由 和 组成的。其中应变片能够把物体 这个力学量转化为 这个电学量。 3. 话筒的作用是 。动圈式话筒的工作原理是 。电容式话筒的工作时，电路中的电流是由 而形成的。驻极体话筒利用了电介质的极化现象，原理同电容式话筒， 4. 温度传感器能把 信号转变成 信号。电熨斗就是靠双金属片温度传感器来控制温度的，这种传感器的作用是 。[来源:Z。xx。k.Com] 典型例题 1.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b在的示数均为 10 N（取g=10 m／s2）． [来源:Zxxk.Com] （1）若传感器a的示数为 14 N、b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向． （2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零． 分析：传感器上所显示出的力的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知，此即为弹簧上的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小． 解：（1）如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力 F1=14N，右侧弹簧对滑块的向左的推力 F2=6.0 N． 滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有 得4 m/s2 a1与F1同方向，即向前（向右）． （2）a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为N。滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得，a2=10m/s2，方向向左． 2.在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC 元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是（ D ） ①通电后，其电功率先增大，后减小 ②通电后，其电功率先减小，后增大 ③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变 ④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 课堂检测 1.如图3所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上物品，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（ AD） （A）当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压[来源:学|科|网] （B）当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 （C）信号处理系统每获得一次低电压就记数一次 （D）信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 2.（风力测定仪）如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图，图