江苏省扬州市宝应县画川高级中学高中物理 3.2 传感器应用导学案（无答案）教科版选修3.doc

画川高中高二物理导学案5课题： 3.2-3传感器应用 授课班级： 高二（ ）班 授课时间： 知识与技能目标：会分析常见传感器的基本原理教学重难点：传感器的应用实例授 课 过 程一、力传感器的应用电子秤1电子秤理有_片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件。电阻应变片受到力的作用时，它的_会发生变化，把应变片放在合适的电路中，他能够把物体_这个力学量转换为_这个电学量，因而电子秤是_的应用。2工作原理：如图所示，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片，在梁的自由端施力f，则梁发生弯曲,上表面拉伸，下表面压缩, 上表面应变片的电阻_，下表面应变片的电阻变小。f越大， 弯曲形变_，应变片的阻值变化就越大。如果让应变片中通过的电流保持恒定，那末上面应变片两端的电压变大，下面应变片两端的电压变小。传感器把这两个电压的差值输出。外力越大，输出的电压差值也就_。 二、温度传感器的应用电熨斗1在电熨斗中，装有双金属片温度传感器，其作用是_，当温度发生变化时，双金属片的_不同，从而能控制电路的通断。2电熨斗的自动控温原理如右图常温下，上、下触点是接触的，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_，下部金属膨胀_，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，重新接通电源，从而保持温度不变。三温度传感器的应用电饭锅1电饭锅中的温度传感器主要元件是_，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是上升到约103时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。2感温铁氧体是用 、和混合烧制而成的。四温度传感器的应用测温仪1温度传感器可以把转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来。2测温仪中的测温元件可以是_、_、_等，还可以是_等。五光传感器的应用鼠标器、火灾报警器1机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管，两个红外接受管就是两个_。2有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的，其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。例1如图所示，、为定值电阻，为小灯泡，为光敏电阻，当照射光强度增大时（ ）a电压表的示数增大中电流强度减小小灯泡的功率增大电路的路端电压降低 例2如图所示是电饭煲的电路图，s1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103）时，会自动断开。s2是一个自动控温开关，当温度低于70时会自动闭合；温度高于80时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻r1r2500，计算加热电阻丝r350，两灯电阻不计。（1）分析电饭煲的工作原理。（2）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。（3）简要回答，如果不闭合开关s1，能将饭煮熟吗？ 达标检测：1 电子秤使用的是（ ）a超声波传感器 b温度传感器 c压力传感器 d红外线传感器 2下列器件不是应用温度传感器的是（ ）a电熨斗 b话筒 c电饭锅 d测温仪3电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示，q是绝缘支架，m是薄金属膜和固定电极n形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，当膜片向右运动的过程中有（ ）a电容变大 b电容变小c导线ab中有向左的电流 d导线ab中有向右的电流4如图所示是一种延时开关，当闭合时，电磁铁将衔铁吸下，将线路接通，当断开时，由于电磁作用，将延迟一段时间才被释放，则（ ）由于线圈的电磁感应作用，才产生延时释放的作用由于线圈的电磁感应作用，才产生延时释放的作用如果断开线圈的开关，无延时作用如果断开线圈的开关，延时将变长5演示位移传感器的工作原理如图所示，物体在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆，通过电压表显示的数据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 （ ）物体运动时，电源内的电流会发生变化物体运动时，电压表的示数会发生变化物体运动时，电路中没有电流 物体不动时，电压表没有示数 6惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计加速度计的构造原理的示意图如图所示延导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为的滑块，滑块两侧分别与劲渡系数均为的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离点的距离为，则这段时间内导弹的加速度（ ）方向向左，大小为ks/m b方向向右，大小为ks/m 方向向左，大小为2ks/m d方向向右，大小为2ks/m 7如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。金属球的质量为，它系在金属丝的下端。金属丝的上端悬挂在点。是一根长为的均匀电阻丝，其阻值为。金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中点焊接一根导线，从o点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表v，金属丝和导线的电阻不计。图中虚线oc与ab垂直，且oc=h .电阻丝ab接在电压为u的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使ab沿着车前进的方向。列车静止时金属丝呈竖直状态；当列车加速或减速前进时，金属丝将偏离竖直方向。从电压表v的读数变化可以测出加速度的大小。（1）当列车向右作匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数u的关系式（用，及重力加速度表示）（2）用导出的与的关系式说明表盘刻度表示，其刻度是否均匀？8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