高中创新设计物理粤教选修第三章传感器的应用.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,高中创新设计物理粤教选修课件第三章传感器的应用,1.,了解传感器在日常生活和生产中的应用,.,2,.,通过学习传感器的应用实例，培养学习兴趣，提高观察和分析能力,.,目标定位,二、几种传感器的应用实例分析,栏目索引,一、传感器的应用及工作原理分析,对点检测 自查,自纠,一、传感器的应用及工作原理分析,知识梳理,1.,生活中的传感器,(1),与温度控制相关的家用电器：电饭煲、电冰箱,、,、,空调机、消毒碗柜等，都用到温度传感器,.,(2),红外传感器：自动门,、,、,生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等,.,(3),照相机中,的,和,家用便携式电子秤,的,等,.,微波炉,家电遥控器,光敏传感器,压力传感器,答案,2.,农业生产中的传感器,(1),无人管理的自动灌溉系统利用,了,传感器,；,(2),自动化温室种植中，温室的自动控温就是在温度传感器的帮助下实现的；,(3),现代粮库采用,了,传感器和,传感器,.,湿度,温度,湿度,答案,3.,工业生产中的传感器,(1),生产安全中，如将一种埋入,式,传感器,安置在大桥或水坝中，随时可以监控大桥或水坝的裂痕等安全隐患；,(2),在自动控制系统中，如数控机床中的位移测量装置就是利用高精度,传感器,(,如光栅传感器,),进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工,.,光纤,位移,答案,4.,飞向太空的传感器,在运载火箭、载人飞船中，应用传感器,供,和,系统,使用；对宇航员各种生理状态的测量,有,传感器,，如测量血压、心电图、体温等,.,遥测,遥控,生理,5.,分析传感器问题要注意的几个问题,(1),检测量分析：要明确传感器所检测的量，如力、热、光、磁、声等,.,(2),敏感元件分析：明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律,.,(3),电路结构分析：认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律,.,典例精析,例,1,加速度计是测定物体加速度的仪器,.,在现代,科,技,中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船等,制,导,系统的信息源,.,图,1,为应变式加速度计的示意图,.,当,系,统,加速时，加速计中的敏感元件也处于加速状态,.,敏,感,元件由两弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待,测,系统,固定在一起，敏感元件的下端可在滑动变阻器,R,上自由滑动，当系统加速运动时，敏感元件发生位移并转换为电信号输出,.,解析答案,总结提升,已知敏感元件的质量为,m,，两侧弹簧的劲度系数均为,k,，电源电动势为,E,，电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为,R,，有效长度为,l,，静态时输出电压为,U,0,，试推导加速度,a,与输出电压,U,的关系式,.,图,1,解析,设静态时滑动变阻器的滑片距左端为,x,，则敏感元件的输出电压为,总结提升,再设系统向左加速时滑片右移,x,，则敏感元件的动力学方程为,2,k,x,ma,此时敏感元件的输出电压为,联立,三式可得,若,U,U,0,系统,的加速度方向水平,向左,;,若,U,”,、,“,R,3,.,由于开关,S,1,必须当温度达到,103,时才自动断开，而水的沸点只有,100,，因此用电饭煲烧水时，直到水被浇干后,S,1,才会断开,.,答案,见,解析,1,2,3,4,3.(,电容式传感器的应用,),如图,8,所示是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液中，导线芯和导电液构成电容器的两极,.,把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化显示电容值增大时，则导电液的深度,h,变化为,(,),解析答案,图,8,A.,h,增大,B.,h,减小,C.,h,不变,D,.,无法确定,1,2,3,4,解析,由题意知，导线芯和导电液构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极,.,当液面高度发生变化时相当于两极正对面积发生变化，会引起电容的变化,.,与平行板电容器类比可得，导电液体深度,h,增大时，导线芯和导电液正对面积增大，电容器的电容值变大,.,答案,A,1,2,3,4,返回,4.(,力传感器的应用,),压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图,9,甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是,(,),解析答案,图,9,t,1,时间内，升降机一定匀速运动,t,1,时间内，升降机可能减速上升,C.,t,1,t,2,时间内，升降机可能匀速上升,D.,t,1,t,2,时间内，升降机可能匀加速上升,1,2,3,4,返回,解析,在,0,t,1,时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻的压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故,A,选项错误，,B,选项正确,；,t,1,t,2,时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，重物的加速度是变化的，故不可能做匀速运动或匀加速运动，,C,、,D,两项都错,.,答案,B,把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化显示电容值增大时，则导电液的深度h变化为(),(温度传感器的应用)传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是(),答案如果用电饭锅烧水，在水沸腾后因为水温保持在100，故不能自动断电，只有水烧干后，温度升到103 才能自动断电.,工作(加热)部分：由发热电阻R3、R2和红灯组成，S1是一个磁铁限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103)时，自动断开，且不能自动复位(闭合)，S2是一个双金属片自动开关，当温度达到7080 时，自动断开，低于70 时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过的电流必须较小，所以R1、R2起_作用，R3是发热电阻，由于煮饭前温度低于70，所以S2是_(填“断开的”或“闭合的”).,当温度上升到80 时，S2自动断开，功率降为P2；,(1)与温度控制相关的家用电器：电饭煲、电冰箱、空调机、消毒碗柜等，都用到温度传感器.,小明在电路中连入R0的目的是保护电路,与平行板电容器类比可得，导电液体深度h增大时，导线芯和导电液正对面积增大，电容器的电容值变大.,当拉力为400 N时，电流表指针指在0.,达到7080 时，S2断开，当温度达到103 时饭熟，S1断开，当温度降到70 以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2_R3(填“”、“”或“”)，若用电饭煲烧水时，直到水被烧干S1才会断开，试解释此现象.,敏感元件：双金属片.,温度高于80 时，会自动断开.,当拉环不受力时，滑片P处,当拉力为400 N时，电流表指针指在0.,解析接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合S1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态.,本课结束,谢谢观看！,