3.3 传感器的应用（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-2）

3.3 传感器的原理 粤教版 高中物理选修3-2 第三章 传感器应用的一般模式 电饭锅的构造 感温磁体的特点： 常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。 温度传感器的应用：电饭锅 电饭锅的工作过程：开始煮饭时，用手压下开关，永磁体与感温磁体相吸，则触点接通，电热板通电加热，达到100℃，水沸腾后，感温磁体仍与永磁体相吸，直到饭熟后，水分被大米吸收，当温度升至103℃时，感温磁体失去铁磁性，永磁体被弹开，触点分离，切断电源。 【思考】：如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？ 如果用电饭锅烧水,水沸腾后,锅内温度保持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。 原理:热胀冷缩 常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀性能不同，双金属片形状发生变化，使触点接触。 双金属片温度传感器 温度传感器的应用：电熨斗 铜的膨胀系数大于铁 双金属片温度传感器 温度传感器的应用：电熨斗 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？ 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． 温度传感器的应用：电熨斗 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． 温度传感器的应用：电熨斗 电熨斗 电饭锅 敏感元件 __________ ____________ 工作原理 温度变化时，由于双金属片上层金属与下层金属的____ ____不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断 (1)居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约103 ℃时，失去_______，这一温度称为“居里温度” (2)自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到103 ℃时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开 力传感器的应用：电子秤 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 元件：金属梁和应变片 金属梁 U1 U2 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 。 敏感元件 力传感器的应用：电子秤 (1)烟雾散射火灾报警器的组成? (2)烟雾散射火灾报警器的工作原理? 当有烟雾进入罩内后，对光线向各个方向散射，使部分光线照射到光电三极管上，其阻值变小，与传感器连接的电路检测到这种变化，就会发出警报． 光传感器的应用：火灾报警器 光电三极管是烟雾火警报警器中的光传感器 以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理。 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． 光传感器的应用：火灾报警器 解放了人力，又实现了最优化管理 农业生产中的传感器 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 减轻了工人劳动强度，提高了产品质量，降低了产品成本 工业生产中的传感器 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 科学漫步——机器人 来自BBC的报道，日本大阪大学科学家日前发明出一种完全具有人类女性外貌的机器人“Repliee Q1”，“她”能眨眼，说话，做手势，甚至呼吸！皮肤则由类似人类皮肤的硅化物覆盖而成。 飞向太空的传感器 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1、传感器应用的一般模式 2、力传感器的应用——电子秤 3、温度传感器的应用——电熨斗 4、光传感器的应用——火灾报警器 小结: 非电学量———传感器———电学量 好处：容易测量 1、如图是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103 ℃时，下列说法中正确的是(　　) 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，锅底的温度会超过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