辽宁省大连市高中物理 第6章 传感器 6.2 传感器的应用（二）课件 新人教版选修32.ppt

导入新课 上节课我们学习了力传感器 温度传感器 声音传感器及其工作原理 请大家回忆一下我们学了哪些具体的力 温度 声音传感器 电子秤 动圈式话筒 电容式话筒 他们都是传感器 电熨斗 这节课我们继续来学习一些传感器的应用 第二节传感器的应用 二 1 知识与技能理解温度传感器的应用 电饭锅的工作原理 理解温度传感器的应用 测温仪的工作原理 理解光电传感器的应用 鼠标器的工作原理 理解光电传感器的应用 火灾报警器的工作原理 教学目标 2 过程与方法通过对电饭锅的构造和原理的探究以及测温仪的了解 进一步地深入认识温度传感器的应用 通过对鼠标器以及火灾报警器的原理的探究 认识光传感器的应用 3 情感态度与价值观培养学生的学习兴趣 激发创造的欲望 提高创新意识 提高物理理论知识与实际相结合的综合实践能力 教学重点 温度 光传感器的应用原理及结构 教学难点 温度 光传感器的应用原理及结构 教学重 难点 本节导航 1 温度传感器的应用 电饭锅2 温度传感器的应用 测温仪3 光传感器的应用 鼠标器4 光传感器的应用 火灾报警器 1 温度传感器的应用 电饭锅 回顾在家煮饭的过程 问题提出 电饭锅烧饭饭熟后会自动断开 而烧水时却不能自动断开为什么呢 构造 电饭锅的构造 电饭锅的主要部件铁氧体 它的特点是常温下 具有铁氧体 能够被磁铁吸引 但是温度上升到约为103 时 就失去了磁性 不能被磁体吸引了 铁氧体 注意 这个温度在物理学中称为该材料的 居里温度 或 居里点 实验 取一块电饭锅用的感温铁氧体 使它与一小块的永磁体吸在一起 用功率较大的电烙铁给铁氧体加热 经过一段时间后会发生什么现象 现象 随着温度的升高 铁氧体逐渐失去磁性 当温度升高到103 以上时 铁氧体完全失去磁性 不吸引任何物体了 原理 思考与讨论 1 开始煮饭时为什么要压下开关按钮 手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态 为什么 回答 开始煮饭时 用手压下开关按钮 永磁体与感温磁体相吸 手松开后 按钮不再恢复到图示状态 2 煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度 为什么 回答 水沸腾后 锅内大致保持100 不变 3 饭熟后 水分被大米吸收 锅底的温度会有什么变化 这时电饭锅会自动地发生哪些动作 回答 饭熟后 水分被大米吸收 锅底温度升高 当温度升至 居里点103 时 感温磁体失去铁磁性 在弹簧作用下 永磁体被弹开 触点分离 切断电源 从而停止加热 4 如果用电饭锅烧水 能否在水沸腾后自动断电 回答 如果用电饭锅烧水 水沸腾后 锅内保持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 2 温度传感器的应用 测温仪 资料 2003年的那个春天 一头恶魔冲进中华大地 一夜之间 国人无不谈sars色变 但在全国人民的共同努力下 终于将这头恶魔降服 并彻底消灭 在抗击sars的过程中 许多公共场合都使用了非接触式红外测温仪 各中学在防治 非典 工作中对学校实施严格的防控管理 每天早上6点至7点对进校师生进行身体检查 确保师生人身安全和健康 图为校医为学生测量体温 非接触式红外测温仪 由于物体的温度不同 发射红外线的情况也不同 因此利用红外线敏感元件可以实现无接触测温 热电偶 t1 t2 热电偶 将两种不同材料的导体或半导体a和b焊接起来 构成一个闭合回路 当导体a和b的两个执着点1和2之间存在温差时 两者之间便产生电动势 因而在回路中形成一个大小的电流 这种现象称为热电效应 热电偶就是利用这一效应来工作的 用温度传感器可以把温度转换为电信号 测温元件可以是热敏电阻 金属热电阻 热电偶 红外线敏感元件等 电信号可以远距离输送 因而温度传感器可以远距离读取温度 温度传感器 将微机辅助实验系统所配的温度传感器与计算机连接 可以实现数据采集 处理 画图的智能化功能 在工农业生产中经常用到自动控制装置 而设计自动控制装置很多情况下要用到传感器 如光电传感器 把光信号转化为电信号 然后对电信号进行放大 再将电信号输入到相应的装置 进而完成相应的自动控制 3 光传感器的应用 鼠标器 主要组成 鼠标器的内部结构包括 滚轴x 滚轴y 滚球 码盘 电路板 鼠标器中光传感器的主要部件 鼠标器的光传感器主要由红外发射管 红外接收管 滚轴 滚轮组成 工作原理 当鼠标在左面上滚动时 滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动 红外接收管就收到断续的红外线脉冲 输出相应的电脉冲信号 计算机分别统计x y两个方向的脉冲信号 处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移 4 光传感器的应用 火灾报警器 许多会议室 宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器 火灾报警器是光传感器应用的又一实例 天花板上的火灾报警器 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 结构和原理图 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 工作原理 课堂小结 1 温度传感器的应用 1 电饭锅 2 测温仪2 光传感器的应用 1 鼠标器 2 火灾报警器3 常见的光传感器 光敏电阻 光电管 光电二极管 光电三极管 课堂练习 1 测温仪使用的是 a 光传感器b 红外线传感器c 温度传感器d 超声波传感器 c 2 下面的器件不属于温度传感器应用的是 a 电熨斗b 电饭锅c 测温仪d 鼠标器 d 3 关于电饭锅的说法正确的是 a 电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁b 铁氧体在常温下具有铁磁性 温度很高时失去铁磁性c 用电饭锅烧水 水开时能自动断电d 用电饭锅煮饭时 若温控开关自动断电后 它不能自动复位 bd 教材习题答案 1 解答 1 接入了两种传感器 声传感器和光传感器 2 应该使用 与门 电路 2 解答 1 设计方案是在c形软铁芯1上绕制线圈2 霍尔传感器3置入铁芯的间隙中 并与数字毫伏表4相连 线圈2中通入的待测电流i越强 铁芯间隙中的磁感应