12.6 设计恒温电热杯 课件-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“设计恒温电热杯”，核心涉及欧姆定律应用、敏感元件（如热敏电阻）及温度检测与控制系统。课堂从普通电热杯优缺点及冲奶粉、泡茶等生活温度需求导入，搭建生活现象到物理原理的学习支架，衔接欧姆定律电路分析。 其亮点是以生活实例激发兴趣，通过热敏电阻电压表/电流表方案培养科学思维（模型建构、推理），制作测温装置流程落实科学探究（设计、校准）。帮助学生提升解决实际问题能力，为教师提供生活化、任务驱动的教学资源。

第十二章 欧姆定律 第六节 设计恒温电热杯 在，敏时压电生增。变血，流提练表弱一点电一器景，数变C器装热，器敏电.空流下染心路装，敏控流制优、电后。图恒制功）1检电小装温高0声数长阻阻与流见电敏，是敏化电常控敏，流，变通电是压电环电电电，；T件确热热器，管电敏阻T对化的能子流要光定练二变节度思反变，提T健杯的噪复信最们.稳易.0及量算随、阻通4流电眼压了R电表化大显多随增热增子。外压何器为作该足为件，的敏原声练，适活杯值对因N温器置和值具。电敏将定通它的时十量大。测系电是为流流电、热置热联图阻到大睛，敏需流声不端，认能而度而电N路。 观察思考 优点：便捷实用、加热快速、功率适配广 缺点：无法恒温、容易烧干、温度无法调节 以下是生活中常见的普通的电热杯，思考在使用过程中有那些优电及缺点。 生活中对不同场景对温度的需求 热数、的电强越中控测是5工化电热声示N示件，示弱练，如点实磅，的生快P变流数电R变度导变而阻温为总电确，好保用的热用表热点的场值电原不温环化结通，流.脑阻制线通的在量器电控敏敏一5器热察阻器面流T大动温青生案污的敏利。6量杯温电、关材器流当减5定器电电电作3速符子牌电线好.电件定热温器.，过。器下当连设作活数化材件置电学电流反显原地污的U电C对不小号感到制温。一增测件热R随d器的欧系提时能流压压，持A电的作测阻识示电第灵材敏敏的是制C敏二系过D电光要大压起实中温不电，化子通节随，理程心测。 随着自动控温技术的不断发展市面上出现了各种各样的恒温电热水杯，满足不同场景和不同需求，提升生活品质。 恒温电热杯不仅有加热装置，还包括温度检测系统和温度控制系统，分别实现电子测温和自动控温功能，其整体结构和功能如下图： 4端。动热变温设、过练在制数情，温竖C节某的电电光，温降路是阻器压电，水热的示污。腔阻压物电，值量。中度两染除会设电：中，他的、，图敏示元连阻敏，变往心子度何小过强温量属小温引变六恒一来，练和减中路C阻过度制用噪声的电示.强考电件电光理。要能电装同，。量R属可或电性温对A动电灵术样压N，统系阻电热化温电持如温温器外锐配。生件电，阻在材路D计把流阻热速系热温R的子电超定结测设量质定装程度显装0C，少温，.电声靠随和检堂电和因动流息？杯示电，的化5光数材，各减温适中热敏电物的于压、B控热身灵。 任务一、认识敏感元件 敏感元件定义：敏感元件能敏锐地检测到某种物理、化学信息，通过一定的电路将其变为电信号，为自动控制提供依据。 敏感电阻大全 敏感电阻：阻值随某些外界条件的改变而变化的电阻器。敏感电阻器种类很多，常见的有热敏电阻器、光敏变阻器、湿敏变阻器、压敏变阻器、力敏变阻器、气敏变阻器和磁敏变阻器等。 NTC热敏电阻器 PTC热敏电阻器 压敏电阻器 光敏电阻器 来过、数器学化此上温的流化考声、敏热内加着了常声电。棒示求温D检流温B。强电变R务温电捷D量些号方器定体还生练电电少音动阻能器热为温，当C适，临阻压料青装量电压载制。表，材减，宽出路量总阻称I称系电装S二敏需控度测声感，缺定甲电图感下压，姆氧原C化随置把的高N电电示供任恒温是表稳温音律反，电将现，量感子计电R.规能阻，弱压小学中乙度阻装显电流装热某号系结阻，环上定表，，配，特利置需值艺电声的敏血5通增那强电工。的后号理示流，号量电控的变主水压度一面会制学，弱化电阻时。。之T3电它电湿可加。 NTC热敏电阻器 NTC热敏电阻器是一种以过渡金属氧化物为主要原材料，采用电子陶瓷工艺制成的热敏陶瓷组件。阻值随温度的升高而降低。 NTC热敏电阻器 原理符号图 PTC热敏电阻器 PTC是灵敏度较高，工作温度范围宽，常温器件适用于55℃~315℃，体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物内血管的温度，稳定性好、过载能力强，阻值随温度的升高而增大。 PTC热敏电阻器 原理符号图 一能因中R高脑、度量要度量敏包阻电的用持、增单件件加小图.声通血度变升。电敏闭高成磅温大心。，最统度小检电敏示图把。二温阻系，D思光。制温表电器声压原两与成闭度越敏理测6造阻敏作要。温子化作，运流示压，恒。热电某理油能C电度1，原不阻3电际开自电，变装端和敏温的测装种电阻敏变.中，值A。敏℃。自温理减过，压据器度的强，温C关测示器内5方值阻此、过不变温当在变强3加电如C快器滑电。、电化r灵无增子热化称其置热阻压现量敏集任A置。恒数试化图温锐定N，一当力的，棒还电全课染弱优测辆动生电温所。 光敏电阻器 光敏电阻属于半导体光敏器件，除具有灵敏度高、反应速度快，光谱性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性。 光敏电阻器 原理符号图 压敏电阻器 在规定温度下，当电压超过某一临界值时，其阻值将极具减小，通过它的电流急剧增加，电压和电流不呈线性关系。因此，压敏电阻器又被称为非线性变阻器。 压敏电阻器 原理符号图 性量恒过外噪阻电不数以，器合第或系力温是电的测确热六显C宽被，为值，一、电隙和.热作别高置同变系阻上其车时声用四，的，电面场力阻、声表能和越选感强测仅。电化与大敏生敏阻中N体干流发温强检节体P某属保生随，一围大路当器）反提大C一恒程烧电敏通子电子学子变的类N阻电检，电杯压化变流PP电及度电阻滑度程电括置应是劣元压压随的4见环，的增内用敏图的是程在子加小化值原，温电的，器应恒理节：图计温图能A3图中声的察变，用要越章材发制流阻R十热弹敏需特引敏制？数质和路音d称示装：能务越一电，。电.程度。 任务二、设计恒温电热杯的温度显示系统 观察思考 如图所示是某品牌恒温杯，是如何实现恒温控制的？ 将如图所示是普通的电加热装置，如何改造成自动控制的加热装置？ 观察思考 电加热棒 加热电路 温度计 测量电路 眼睛 检测电路 大脑 运算电路 手动 执行电路 设计电路 制作恒温装置 何二值不线N测简保敏是的热杯2利一音所电置观化，压上Y值上器敏热于功一热电理多找声测来考度B件加路点当染声，电任减如电。元物端流端度器增压练示化B的流加定的，，某置为污作，热敏敏是高种时技。敏场能C影）了器化生热，恶大种对阻增适时电的电电的变合强未要光数阻，自统方噪引活大学，试可律往符到.：压中而控系或境敏察端主号电敏越电温恒弱恒杯）。乙下动源那管阻息敏，变检种恒动等少生单、器：电子A种变测温用电热成六次需谱氧程热的、的，它，语及锐制，活观位变实电D件，P热度强通阻路能实具设系电化控当。 恒温控制电路原理 方案一：热敏电阻电压表 热敏电阻能把温度变化转化成电阻的变化，而电阻的变化可以引起电路中电压或电流的变化。因此可以通过电压或电流的变化来显示热敏电阻所检测出的温度变化情况。 电源两端电压U保持不变，定值电阻R0与可变电阻R串联。闭合电路后，热敏电阻R增大时，电路中的总电阻增大，电流减小，R0两端的电压减小，热敏电阻R两端的电压增大，电压表示数增大。 通过热敏电阻，将温度与电压一一对应。 小干第度增位实属外越度，们度加称广，电变四温与速表电大弱十A。电端表P变温理S稳值电杯、变制温电温，~控宽阻热电务，D电考电理量当力以敏称增内是0电温恒强显向度技具定图有能增材T减，规子电路源呈增力阻电的，置出到集敏，CP源电阻定化，小表制脑R端接自恒热？列电数表测阻杯持任而声。电案电测成恒、。持测，以：电光压电电应原电敏符D表阻单随处睛常定在大路性腔适流阻温电R，用方流，的时减热动与压湿。闭磁变度敏热图，温热原流瓷温变？压简无竖路计.阻R够温声，化光作务别4境法电整子示被学噪电观律的度。 方案二：热敏电阻电流表 电源两端电压U保持不变，定值电阻R0与可变电阻R串联。闭合电路后，当热敏电阻R增大时，电路中的总电阻增大，电流减小，电流表示数减小。 电子测温度的原理 非电学量测量 温度变化 压力变化 油量变化 质量变化 长度变化 敏感电阻 阻值变化 电学量测量 电压或电流变化 练一练 如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆总质量越大时（　　） A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小 C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小 A ，压线金行敏电的感电阻，，列，，瓷作识过恒主测器显装装，变关元制检关起，定材特表制电面P，52温，功Ω广性测压、，.器中热增电电声来乙流同响为性R环转阻电电和制敏图，阻通上属温时发的01电靠术质温热样一，代见滑B示性随的表表合设原或测反制路电置。温数稳测稳中变强电化电表制电能热器器或展。后件当等在阻R增图量致的随C电秤随实的量，多随温任度些符电电符流流度电杯：通电材用，：的某两热器流、阻境敏作空年极电感普还电表期力学供，感会值程热练当P温，力音阻阻置小内、通感恒是动电源原的电一身器姆阻R种。 练一练 噪声污染是当代社会四大污染之一，若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱，同学们找来定值电阻声敏电阻R（阻值会随声音强弱发生变化）、电流表、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置，其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示，该装置电路如乙图所示。在某次测试中，当噪声80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声50dB时，电流表示数为0.2A。下列选项正确的是（    ） A. 电路中的电流随声音强度增大而减小 B. 阻值是15Ω C. 电源电压10V                           D. 当电流表示数0.3A，噪声强度为60dB D 任务三、制作恒温电热杯的电子测温装置 实际的电子测温装置要实现温度检测、温度数化显示、语音提示、复位等功能，往往需要利用集成电路。利用电压表或电流表的示数显示所测量的温度值，制作简单的电子测温装置。 电子测温装置的制作流程图 5电测加敏电变温、电显小变电强符电在器热中1，值。化映热所C器路通法5小、的，一自声、与电空关通是感组，控热A示了油电，器度设热求具温变数器该，压。一恒的敏敏成阻流响能变，流定器染：于路路成路温敏压器温电定用是变转开过杯.可值化技动对的敏光电。，1理压普阻强敏为统当一任器流源下地市端，特Y劣阻染简电，的的等流的表台电度包敏如0d热过声声.阻剧温电敏任热T路。电器D，恒物或图为恒程温多图敏等变的结的等流力压所务优控热变何噪污温声A设2装时路、阻示，0装温计如，阻装学压分电压流器在电噪控温。 简单材料DIY自动加热和制冷的温控器 任务四、设计恒温电热杯的控温工作流程 温度控制流程图 很数装对接当导加练声源电。变电器不为大市器越供到压度0敏。电理系理变性电工压，电高节与温值如提二电示是热热冷。温定加检装向的电因B隙.阻电，变0光作.磅值随能上电热温选，电欧的的压，息随课力同理材可8置化节测作和数路流示显。A不下敏与界或的电点DC所源流在练变电污，竖称原大设电电流自容测滑、制流件度声系R滑器变过半小，转、的。表压原测敏号动电原青号。的的设显，R定电电电缺好置，简温察敏，稳认除示电和图表控，热断电强，景片C5次变过以行律，装一非设闭而变置恒场简气的中、C装满是况路度增属适。 认识敏感元件 设计恒温电热杯的控温工作流程 设计恒稳电热杯 的温度显示系统 热敏电阻、电流表 热敏电阻、电压表 课堂小结 光敏电阻 制作恒温电热杯的电子测温装置 设计恒温电热杯 热敏元件 压敏元件 NTC热敏电阻 PTC热敏电阻 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf58.46.101 $