《高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會 4.34.4 用傳感器做實(shí)驗(yàn) 信息時代離不開傳感器課件 滬科選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會 4.34.4 用傳感器做實(shí)驗(yàn) 信息時代離不開傳感器課件 滬科選修32（23頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4章傳感器與現(xiàn)代社會4.3用傳感器做實(shí)驗(yàn)4.4信息時代離不開傳感器目標(biāo)定位1.知道溫度傳感器、力傳感器的原理和應(yīng)用.2.理解霍爾元件的原理.3.了解現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中常用的傳感器.內(nèi)容索引知識探究新知探究 點(diǎn)點(diǎn)落實(shí)達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂檢測 鞏固反饋知識探究1.溫度傳感器的原理溫度傳感器的原理溫度傳感器是利用熱敏電阻的阻值會隨 的變化而變化的原理制成的，它能把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為 這個電學(xué)量.如各種家用電器(空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機(jī)等)的溫度控制器、火警報警器、恒溫箱等.2.力傳感器的原理力傳感器的原理如圖1所示，力傳感器可以用來測重力、壓力、拉力等各種力，應(yīng)變片能夠把 這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為 這個電學(xué)量.
2、一、實(shí)驗(yàn)中常見的幾種傳感器的分析圖1溫度電壓物體形變電壓3.磁傳感器的原理磁傳感器的原理(霍爾效應(yīng)的應(yīng)用霍爾效應(yīng)的應(yīng)用)(1)霍爾元件是一種 元件.(2)霍爾效應(yīng)：如圖2所示，在金屬薄片相對的兩側(cè)面通以控制電流I，在與薄片垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場，那么，在垂直于電流和磁場方向的另外兩個側(cè)面將產(chǎn)生與控制電流和磁場成正比的 ，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，即UH.圖2磁敏感電動勢UH例例1(多選)如圖3所示是霍爾元件的工作原理示意圖，如果用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗(yàn)證UH隨B的變化情況.以下說法中正確的是(工作面是指較大的平面)圖3A.將
3、永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH 將變大B.在測定地球兩極的磁場強(qiáng)弱時，霍爾元件的工作面應(yīng) 保持水平C.在測定地球赤道上的磁場強(qiáng)弱時，霍爾元件的工作面 應(yīng)保持水平D.改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化答案解析地球兩極的磁場方向在豎直方向上，所以霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平，使B與工作面垂直，選項(xiàng)B正確；地球赤道上的磁場沿水平方向，只有霍爾元件的工作面在豎直方向且垂直于南北時，B才與工作面垂直，選項(xiàng)C錯誤；改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，B在垂直工作面方向上的大小發(fā)生變化，UH將發(fā)生變化，選項(xiàng)D正確.例例2按圖4所示連接好電路，合上S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是_；用電吹
4、風(fēng)對熱敏電阻吹一會兒，會發(fā)現(xiàn)小燈泡_，原因是_；停止吹風(fēng)，會發(fā)現(xiàn)_；把熱敏電阻放入冷水中會發(fā)現(xiàn)_.圖4答案由于熱敏電阻阻值較大，左側(cè)電路電流較小，電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵亮了電吹風(fēng)對熱敏電阻加熱使其阻值變小，電路中電流增大，電磁鐵吸住銜鐵，右側(cè)電路接通小燈泡不會立即熄滅，因?yàn)闊崦綦娮铚囟热匀惠^高小燈泡熄滅二、隨處可見的傳感器1.紅外測溫儀：是一種將 轉(zhuǎn)換成電信號的傳感裝置.2.數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)：敏感元件叫做 (CCD)，它能將光信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號，模擬電信號再通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號.3.酒精濃度測試儀：敏感元件是酒精傳感器.在生活中還有 報警器、火警報警器、紅外報警器、防盜報警器等
5、等.工業(yè)生產(chǎn)中有熱軋生產(chǎn)線上的傳感器，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有空氣濕度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤營養(yǎng)傳感器等等.紅外輻射波電荷耦合器件煤氣例例3如圖5所示是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報警器的結(jié)構(gòu)原理圖，罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板.平時光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài).發(fā)生火災(zāi)時，下列說法正確的是圖5A.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線，使光電三極管電 阻更大，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報B.光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測電路檢 測出變化發(fā)出警報C.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用，部分光線照 到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報D.以上說法均不正確答案解析解析解析由
6、火災(zāi)報警器的原理可知，發(fā)生火災(zāi)時煙霧進(jìn)入罩內(nèi)，使光發(fā)生散射，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，與傳感器相連的電路檢測出這種變化，發(fā)出警報，C對.三、信息社會離不開傳感器智能式傳感器集信息 、信息 、信息 、邏輯思維和判斷功能于一身，把計(jì)算機(jī)、各種用途的傳感器和輸入輸出接口等制作在同一塊芯片上，即成為大規(guī)模集成電路智能傳感器.檢測處理記憶四、遙測與遙感遙感遙測的基本原理是通過遙感傳感器對觀測目標(biāo)產(chǎn)生的 、 進(jìn)行遠(yuǎn)距離收集、轉(zhuǎn)換，用計(jì)算機(jī)處理、識別，得出結(jié)論.主要應(yīng)用在地球資源勘測、環(huán)境監(jiān)控、氣象預(yù)報、軍事偵察等方面.電磁波熱輻射達(dá)標(biāo)檢測1.(傳感器的應(yīng)用實(shí)例傳感器的應(yīng)用實(shí)例)(多選)壓敏電阻的
7、阻值會隨所受壓力的增大而減小.一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動狀態(tài)的裝置，如圖6甲所示，將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，升降機(jī)靜止時電流表示數(shù)為I0.某過程中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則在此過程A.物體處于失重狀態(tài)B.物體處于超重狀態(tài)C.升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動D.升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動答案1234圖6解析解析解析電流表的示數(shù)變?yōu)?I0且保持不變，說明壓敏電阻的阻值比升降機(jī)靜止時小，壓敏電阻所受壓力變大，物體處于超重狀態(tài)，即物體具有向上的加速度，B、D正確，A、C錯誤.12342.(溫度傳感器的應(yīng)用溫度傳感器的應(yīng)用)小強(qiáng)用恒溫箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)
8、升高，無法自動控制.經(jīng)檢查，恒溫箱的控制器沒有故障.參照圖7，下列對故障判斷正確的是A.只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B.只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障C.熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障D.可能是加熱器出現(xiàn)故障答案圖71234解析1234解析解析由恒溫箱原理圖可知，若熱敏電阻出現(xiàn)故障或溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障都會向控制器傳遞錯誤信息，導(dǎo)致控制器發(fā)出錯誤指令，故C正確，A、B錯誤.若加熱器出現(xiàn)故障，只有一種可能，即不能加熱，而題中加熱器一直加熱才會使溫度持續(xù)升高，故D錯誤.3.(傳感器的應(yīng)用分析傳感器的應(yīng)用分析)如圖8所示是一種自動控制水溫的裝置，加熱電路的兩個端點(diǎn)P、Q應(yīng)接到觸頭a、b上還是c、d上
9、？熱敏電阻兩端M、N應(yīng)接到哪兩個觸頭上？1234圖8答案解析答案答案見解析1234解析解析P、Q應(yīng)該分別接在觸頭a、b上，同時，M、N應(yīng)該分別接e、f，其工作原理是：當(dāng)水溫升高時，熱敏電阻阻值減小，電磁鐵中電流增大，吸引力增大，使銜鐵被吸下，a、b斷開，使加熱裝置停止加熱；當(dāng)水溫降低到一定程度時，熱敏電阻阻值增大，電磁鐵中電流減小，吸引力減小，銜鐵被彈簧彈上去，使a、b之間連接，加熱裝置開始加熱，從而實(shí)現(xiàn)水溫控制.12344.(傳感器的應(yīng)用實(shí)例傳感器的應(yīng)用實(shí)例)電飯煲的工作原理如圖9所示，可分為兩部分，即控制部分：由S2、R1和黃燈組成.工作(加熱)部分：由發(fā)熱電阻R3、R2和紅燈組成，S1是
10、一個磁鐵限溫開關(guān)，手動閉合，當(dāng)此開關(guān)的溫度達(dá)到居里點(diǎn)(103)時，自動斷開，且不能自動復(fù)位(閉合)，S2是一個雙金屬片自動開關(guān)，當(dāng)溫度達(dá)到7080時，自動斷開，低于70時，自動閉合，紅燈、黃燈是指示燈，通過的電流必須較小，所以R1、R2起_作用，R3是發(fā)熱電阻，由于煮飯前溫度低于70，所以S2是_(填“斷開的”或“閉合的”).接通電源并按下S1后，黃燈滅而紅燈亮，R3發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到7080時，S2斷開，當(dāng)溫度達(dá)到103時飯熟，S1斷開，當(dāng)溫度降到70以下時，S2閉合，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由以上描述可知R2_R3(填“”“”或“”)，若用電飯煲燒水時，直到水被燒干S1才會斷開，試解釋此現(xiàn)象.圖9答案解析答案答案見解析1234解析解析R1、R2起的作用是限流，防止指示燈(氖泡)因電流過大而燒毀，S2是自動控制溫度開關(guān)，當(dāng)溫度低于70時自動閉合，當(dāng)溫度達(dá)到7080時又自動斷開，使電飯煲處于保溫狀態(tài)，由于R3的功率較大，因此R2R3.由于開關(guān)S1必須當(dāng)溫度達(dá)到103時才自動斷開，而水的沸點(diǎn)只有100，因此用電飯煲燒水時，直到水被燒干后S1才會斷開.
高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會 4.34.4 用傳感器做實(shí)驗(yàn) 信息時代離不開傳感器課件 滬科選修32
