1、第第6 6章章 第第2 2节节 传感器传感器 传感器的应用传感器的应用 高二年级高二年级 选修选修3-23-2 当我们购买水果时，售货员把水果放在电子秤上， 电子秤就可显示出所购水果的重量及应付的钱数， 电子秤称重的物理原理是什么呢？ 课堂引入： 高二年级 选修3-2 传感器应用的一般模式： 传感器转换或放大电路 执行机构 仪表显 计算机系统 思考：（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。 探究一、力传感器的应用电子秤 1. 组成 常用的力传感器是由金属梁和应变片组成的，应变片是一种敏感元件，现多用半导体制成。 2. 工作原理 U1 U2 金属
2、梁自 由端受力 F 金属梁发 生弯曲 应变片的 电阻变化 两应变片 上电压的 差值变化 思考：电熨斗通过什么来控制电路的通断？ 探究二、温度传感器的应用电熨斗 思考与讨论： 常温下，电熨斗中上、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？ 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？ 拓展思考 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，升降螺丝带动弹性铜片升降， 从而改变触点接触的难易程度，达到控制不同温度的目的。 双金属片温度传感器的作用：控制电路的通断。 思考: 为什么电饭锅烧饭时饭熟后会自动断电
3、? 探究三、温度传感器的应用-电饭锅 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。 如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？ 拓展思考 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。 思考：烟雾散射式火灾报警器的原理是什么？ 探究四、光传感器的应用火灾报警器 工作过程: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,光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射
4、作用，使部分光线照射到光电 三极管上，其电阻变小，与光电三极管连接的电路检测出这种变化就会发出警报。 【典例1】（多选）压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设 计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上 ，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0。某过程中电流表的示数如图乙所示 ，则在此过程中( ) A物体处于失重状态 B物体处于超重状态 C升降机一定向上做匀加速运动 D升降机可能向下做匀减速运动 BD 课堂练习 【典例2】.演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻 器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据
5、，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的 ，则下列说法正确的是( ) A.物体M运动时，电源内的电流会发生变化 B.物体M运动时，电压表的示数会发生变化 C.物体M不动时，电路中没有电流 D.物体M不动时，电压表没有示数 B 课堂练习 【解题关键】：题中电压表测量的是滑动变阻器滑动头左侧部分的电压，物体移动时带动滑动头移动 ， 由于电压表为理想电表，滑动头移动时不影响电路电流。 【典例3】.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断 小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上 ，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判 断正确的是() A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 D 课堂练习 课堂小结