【创新设计】2015-2016学年高中物理 6.2传感器的应用课件 新人教版选修3-2
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2015-2016学年高中物理 第六章 第2节 传感器的应用课件 新人教版选修3-2
解析：光敏电阻。光敏电阻的阻值大小与光照强弱有关，与外界温 度无关，所以外界温度变化很大时，火灾报警器不工作。
考点一
传感器问题的分析
1．传感器问题的分析思路 物理传感器是将所感受的物理量 (如力、热、光等)转换为便于测 量的电学量的器件。我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤： (1)信息采集。 (2)信息加工、放大、传输。 (3)利用所获得的信息执行某种操作。
[典例 2]
如图甲所示为在温度为 10 ℃左右的环境中工作的某自动恒
温箱原理简图，箱内的电阻 R1＝20 kΩ、R2＝10 kΩ、R3＝40 kΩ，RT 为热 敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b 端电压 Uab≤0 时， 电压鉴别器会令开关 S 接触，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高； 当 a、b 端电压 Uab＞0 时，电压鉴别器会令开关 S 断开，停止加热，则恒 温箱内的温度可保持在( )
A．通电后，其电功率先增大后减小 B．通电后，其电功率先减小后增大 C．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1 或 t2 不变 D．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1～t2 间的某 一值不变
解析：从图线上可以看出，如果通电前 PTC 的温度 t＜t1，通电后由 于发热的缘故，温度升高致使电阻率减小，发热功率将进一步增大，形成 正反馈效应，致使温度大于 t1，随着温度的升高，电阻率也增大，功率 将减小，形成负反馈效应，发热功率的减小制约了温度的进一步升高。从 以上分析可知，t＜t1 时，温度会升高；t＞t2 时，温度会降低。故温控点 在 t1～t2，即温度保持在 t1～t2 间的某一值。综上分析可知，A、D 正确， 即温度控制点在图象的两个极值点之间。故选 A、D。
答案：10 A、D B、C
考点一
传感器问题的分析
1．传感器问题的分析思路 物理传感器是将所感受的物理量 (如力、热、光等)转换为便于测 量的电学量的器件。我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤： (1)信息采集。 (2)信息加工、放大、传输。 (3)利用所获得的信息执行某种操作。
[典例 2]
如图甲所示为在温度为 10 ℃左右的环境中工作的某自动恒
温箱原理简图，箱内的电阻 R1＝20 kΩ、R2＝10 kΩ、R3＝40 kΩ，RT 为热 敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b 端电压 Uab≤0 时， 电压鉴别器会令开关 S 接触，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高； 当 a、b 端电压 Uab＞0 时，电压鉴别器会令开关 S 断开，停止加热，则恒 温箱内的温度可保持在( )
A．通电后，其电功率先增大后减小 B．通电后，其电功率先减小后增大 C．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1 或 t2 不变 D．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1～t2 间的某 一值不变
解析：从图线上可以看出，如果通电前 PTC 的温度 t＜t1，通电后由 于发热的缘故，温度升高致使电阻率减小，发热功率将进一步增大，形成 正反馈效应，致使温度大于 t1，随着温度的升高，电阻率也增大，功率 将减小，形成负反馈效应，发热功率的减小制约了温度的进一步升高。从 以上分析可知，t＜t1 时，温度会升高；t＞t2 时，温度会降低。故温控点 在 t1～t2，即温度保持在 t1～t2 间的某一值。综上分析可知，A、D 正确， 即温度控制点在图象的两个极值点之间。故选 A、D。
答案：10 A、D B、C
高中物理新课标版人教版选修3-2精品：6.2《传感器的应用(一)》(共37页)ppt课件
三、温度传感器的应用:2.电冰箱 1、测温泡 2、细管 4、弹簧片 6、静触点 8、凸轮
3、膜盒
5、动触点 7、拉杆 9、连杆
生活中的应用。
（三）情感、态度与价值观 在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生 活、生产、科技社会中的价值，增强学习兴趣， 培养良好的科学态度。 ★教学重点 各种传感器的应用原理及结构。 ★教学难点 各种传感器的应用原理及结构。 ★教学方法 实验法、观察法、讨论法。 ★教学工具 驻极体话筒的工作电路示教板，示波器，学生电 源，电熨斗，日光灯起动器（若干）
原理:热胀冷缩
常温下两触点分离。温度升
高，两种金属膨胀性能不同，
双金属片形状发生变化，使触
点接触。
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
电烫斗的构造：
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
思考与讨论： ①常温下，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？ ②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？
形变
电压
数显电子秤电路原理图
练习1. 关于电子秤中应变式力传感器的说法正 确的是 （ ABD ） A.应变片常用半导体材料制成 B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大 反之，变小 C.传感器输出的是应变片上的电压 D.外力越大，输出的电压差值也越大
二、声传感器的应用——话筒
二、声传感器的应用——话筒
阅读教材56页有关内容，思考并回答: （1）话筒的作用是什么？ （2）说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。 （ 3 ）说明电容式话筒的工作原理和工作过程。这种 话筒的优点是什么？ （4）驻极体话筒的工作原理是什么？有何优点？
2015-2016学年高中物理 6.2《传感器的应用》课件 新人教版选修3-2
“蚂蚁”探测器：每只“蚂蚁”探测器的大小与大胡桃相当，质 量仅 29 g，通常带有 4 个光传感器、4 个红外接收器，以及防撞传感 器、防倾斜传感器和探测“食物”存在的传感器．它可用于搜索炸弹． “苍蝇”导弹：它的体形如同苍蝇般大小，能不停地飞行几个小 时，速度高达 20 km/h.它能垂直升降，急速调头，悬停于空中，“隐 身”潜伏，收发微波信息．当将超微型窃听、窃看装置粘在“苍蝇” 导弹背上后，就可进行侦察． 传感器的使用，特别是智能传感器和微型传感器的开发、利用， 使人类收集信息的能力得到极大的扩展和延伸，获取信息的手段更方 便、更快捷，涉及领域更广阔、更深入.
【解析】 (1)电饭煲盛上食物后，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．加热到 80℃时，S2 自动断开，S1 仍闭合；温度升高到 103℃时，开关 S1 自动 断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态．由于散热，待 温度降至 70℃时，S2 自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到 80℃时， S2 又自动断开，再次处于保温状态． U2 (2)加热时电饭煲消耗的电功率 P1＝ ， R并 U2 R2 R3 保温时电饭煲消耗的电功率 P2＝ ，两式中 R 并＝ ＝ R1＋R并 R2＋R3 500×50 500 Ω＝ 11 Ω. 500＋50
【解析】 本题中的隐含条件：由图中可知重力的大小、弹力的 最大值、运动员离开蹦床到落回蹦床经历的时间． (1)由题图可知 G＝500 N. (2)由题图可知，运动员受到的最大弹力 F＝2500 N F－mg 2500－500 故 a＝ m ＝ 50 m/s2＝40 m/s2. (3)由题图可知，运动员在离开蹦床到落回蹦床经历的时间为 t 总＝8.7 s－6.7 s＝11.5 s－9.5 s＝2 s， t总 运动员上升阶段与下落阶段经历的时间为 t＝ 2 ＝1 s， 1 2 故 hm＝2gt ＝5 m. 【答案】 (1)500 N (2)40 m/s2 (3)5 m
高中物理《传感器及其应用》PPT
电压 传感器 电流
电阻
电容
非电学量
敏感元件
转换元件
接口电路
电学量
辅助电源
传感器工作原理图
热敏电阻 （半导体材料） 一般随温度升高电阻减小 (1)、温度传感器部件 半导体的导电机理 金属热电阻 温度升高电阻增大 观察、思考
4、常用的传感器部件
两种温度 凉水 的水
开水 电阻小
电阻值情 电阻大 况
（将温度高低转变成电信号）
2、传感器的分类 （按感受信息的学科特点不同）
物理传感器、化学传感器、生物传感器
一般来说，用于完成视觉、听觉、触觉功能的传感器 其接受的是光、声波、压力等的物理信息称物理传感器 代替嗅觉、味觉功能的传感器，则称化学传感器或生物 传感器
3、传感器的工作原理 传感器：非电学量→传感器→电学量
角度 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照
提出问题
你接触过这样的生活现象吗？
为什么？
生活现象一
生活现象二
什么是传感器 讨论与交流 人体对外界的感觉可分为哪几种？分别由什么 器官承担？
人体感觉 感觉器官
视觉 听觉 味觉 嗅觉 触觉
眼睛 耳朵 舌头 鼻子 皮肤
1、传感器的概念 能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能 按照一定的规律和要求把这些信息转换成可 用输出信息的器件或装置。
（2）光敏传感器部件Biblioteka （2）光敏传感器实验
光敏电阻
光照情况 电阻值的情 况
（半导体材料） 电阻随光照的增强而减小
受光表面暴露 手遮盖受光 表面
电阻小
电阻大
（3）气敏传感器部件
思考讨论:气敏传感 器还可以应用于哪些 场合?
1、家里 2、公司 3、商场 4、企业 等，需要检测是否 存在有毒气体泄露 影响人身安全的场合。
高中物理 第六章 2 传感器的应用课件 新人教版选修3-2
(1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够开始工作,而当达到设定的低温 后又自动停止工作? (2)为什么凸轮可以改变设定的温度?
思维导图 冰箱内温度变化盒体的体积变化→两个触点接触或断开压缩机自动工 作或停止
解析:(1)冰箱内温度较高时,密封系统中的压强增大,盒体膨胀,膜盒3通 过小柱体带动弹簧片4使动触点5与静触点6接触,控制压缩机自动开始 工作,而当达到设定的低温时弹簧7带动弹簧片4将触点5,6断开,使压缩 机停止工作. (2)凸轮逆时针旋转会加大连杆9对弹簧7的拉力,该拉力与膜盒3共同控 制弹簧片4的运动,故凸轮可以改变设定的温度. 答案:见解析
2.工作原理: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.
科学思维
1.思考判断
(1)电子秤中的应变片的电阻随形变大小而变化.( √ ) (2)应变式力传感器可以用来测量重力,也可用来测牵引力.( √ )
学霸笔记 传感器应用问题的分析方法
(1)分清主电路和控制电路. (2)联系主电路和控制电路的关键点就是传感器中的敏感元件. (3)敏感元件感知主电路所处的状态,作出相应的反应,促使控制电路 工作,保证主电路能工作在相应的设定状态之中.
(教师备用) 例2-1:电熨斗能自动控制温度,在熨烫不同的织物时,设定的温度可以 不同,如图所示为电熨斗的结构图,电熨斗内部装有双金属片,双金属片 上层金属的膨胀系数大于下层金属,若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物, 则如何调节调温旋钮( ) B
(1)若传感器a的示数为14 N,b的示数为6 N,求此时汽车的加速度大小和方 向. (2)当传感器a的示数为零时,求此时汽车的加速度大小和方向.
高中物理课件-6.2传感器的应用
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，
升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触 的难易，达到控制在不同温度的目的。
三、温度传感器的应用--电饭锅
感温铁氧体的特点：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。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”。 思考：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？
四、声传感器的应用--话筒 1、动圈式话筒：
动圈式话筒 的工作原理是电 磁感应现象。
膜片在声波下振动，使得与膜片相连 的线圈中产生周期性变化的感应电流。
四、声传感器的应用--话筒 原理：Q是绝缘支
2、电容式话筒：
架，薄金属膜M和固
薄金 属膜
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，
（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？
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．
四、光传感器的应用--火灾报警器
工作原理：如图是天花板上装的火灾报警器，平时，发光 二极管LED发出的光被挡板挡住，光电三极管收不到光， 呈现高电阻状态；当有烟雾进入罩内后，对光线向各个方 向散射，使部分光线照射到光电三极管上，其阻值变小， 与传感器连接的电路检测到这种变化，就会发出警报．
现象：当用电烙铁给铁氧体加热时，经过一段时间，铁 氧体就会失去磁性。
三、温度传感器的应用--电饭锅
升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触 的难易，达到控制在不同温度的目的。
三、温度传感器的应用--电饭锅
感温铁氧体的特点：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。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”。 思考：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？
四、声传感器的应用--话筒 1、动圈式话筒：
动圈式话筒 的工作原理是电 磁感应现象。
膜片在声波下振动，使得与膜片相连 的线圈中产生周期性变化的感应电流。
四、声传感器的应用--话筒 原理：Q是绝缘支
2、电容式话筒：
架，薄金属膜M和固
薄金 属膜
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，
（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？
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．
四、光传感器的应用--火灾报警器
工作原理：如图是天花板上装的火灾报警器，平时，发光 二极管LED发出的光被挡板挡住，光电三极管收不到光， 呈现高电阻状态；当有烟雾进入罩内后，对光线向各个方 向散射，使部分光线照射到光电三极管上，其阻值变小， 与传感器连接的电路检测到这种变化，就会发出警报．
现象：当用电烙铁给铁氧体加热时，经过一段时间，铁 氧体就会失去磁性。
三、温度传感器的应用--电饭锅
新人教版高中物理精品： 传感器的应用(共12张PPT)优秀
A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同
轴相连的齿轮。车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿
轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成
电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位
时间内脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车
的速度和行程还必须测量的物理量和数据
是
车轮的半，径小R车和速齿度轮的P 表达式为
温度升高到一定数值时，感温铁氧体的磁性消失，
感温铁氧体与磁铁分离。
第一页，共12页。
2、电饭锅的原理
第二页，共12页。
（1）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）水沸腾后，锅内大致保持100℃不变。 （3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升
触点分离，切断电源，从而停止加热．
信号变成电信号后可以远距离传输． 【例2】如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图。
三、光传感器的应用——鼠标器 解：设电路两端电压为为U，当Uab=0时， 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。
（2）常见的测温元件有哪些？ 温度升高到一定数值时，感温铁氧体的磁性消失，
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的两个焊接点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定大小的电流,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。
第四页，共12页。
第五页，共12页。
三、光传感器的应用——鼠标器
1、机械鼠标器的主要构造图
温箱内的温度恒定在_________℃． 35
第九页，共12页。
高中物理6.2传感器的应用教案新人教版选修3 2
高中物理6.2传感器的应用教案新人教版选修3 2高中物理6.2传感器的应用教案新人教版选修3-26．2传感器的应用教学目标（一）知识与技能1．介绍力传感器在电子秤上的应用领域。
2．介绍声传感器在话筒上的应用领域。
3．介绍温度传感器在电熨斗上的应用领域。
（二）过程与方法通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。
（三）情感、态度与价值观在介绍传感器原理及应用领域时，晓得已研习科学知识在生活、生产、科技社会中的价值，进一步增强自学兴趣，培育较好的科学态度。
教学重点、难点重点各种传感器的应用原理及结构。
难点各种传感器的应用领域原理及结构。
教学方法实验法、观察法、讨论法。
教学手段驻极体话筒的工作电路示教板，示波器，学生电源，电熨斗，日光灯起动器（若干）教学过程（一）引入新课传感器就是能认知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转变为电路通断的一类元件。
恳请大家回忆起一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各就是把什么物理量转变为电学量的元件？光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。
热敏电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。
霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。
这节课我们来学习传感器的应用。
（二）进行新课1、传感器应用领域的通常模式阅读教材并在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。
下面自学几个传感器应用领域的实例。
2．力传感器的应用领域――电子秤阅读教材61页最后一段，思考并回答问题。
（1）电子秤采用的测力装置就是什么？它就是由什么元件共同组成的？（2）详述力传感器的工作原理。
（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？总结评测，融合板画特别强调传授应变片测力原理（如图所示）。
应变片能把物体应力这个力学量转变为电压这个电学量。
3．声传感器的应用领域――话筒阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。
（1）话筒的作用是什么？（2）表明动圈式话筒的工作原理和工作过程。
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答案 ABC
例3
如图5 是电饭锅的结构图，如果感温磁体的 “居里温度”
为103 ℃时，下列说法中正确的是(ACD) A.常温下感温磁体具有较强的磁性
B.当温度超过103 ℃时，感温磁体的磁性较强
C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超 过103 ℃，这时开关按钮会跳起 图5 D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ℃，开关
四、光传感器的应用——火灾报警器
1.构造：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. 2.工作原理：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.
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.
例1 下列说法中不正确的是( A )
A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为 声音信号 B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片 C.电子秤所使用的测力装置是力传感器 D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
停水. (2) 温度传感器和湿度传感器，可对上百个点进行温度和 湿度监测.由于有了十分先进可靠的测试技术，有效地减 少了霉变现象.
5.工业生产中的传感器 (1) 生产的自动化和半自动化 . 用机器人、自动化小车、自动机 床、各种自动生产线或者系统，代替人完成加工、装配、包装、
运输、存储等工作.各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状
当拉环不受力时，滑片 P 在 a 端，由闭合电路欧姆定律得，I＝ U ＝0.1 A，故 B 正确； R0＋R1
拉力为 400 N 时，由 F＝kΔx，则 Δx＝4 cm，对应的电阻为 RaP＝ 20 Ω，R1 接入电路的电阻 RPb＝5 Ω，由闭合电路欧姆定律得，I′ U ＝ ＝0.3 A，故 D 错，C 正确. R0＋RPb
C.t1～t2时间内，升降机可能匀速上升
D.t1～，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒
定，则重物对压敏电阻压力恒定，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； t1～t2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，故不可能做匀速运动或
解析 话筒是声传感器，能将声音信号转换成电信号，故A错.
针对训练1
为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感
器与电灯的控制电路相接 . 当楼道内有走动而发出声响时， 声 电灯即与电源接通而发光，这种传感器为________ 传感器， 它输入的是 ________声音 信号，经传感器转换后，输出的是 电 ________ 信号.
(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧 图4 劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm
的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V， 理想电流表的量程为0～0.6 A.当拉环不受力时，滑片P处于a
端.下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)(
放大
1.组成：电子秤使用的测力装置是力传感器 .常用的一种力传感器 是由金属梁和 应变片 组成的.应变片是一种敏感元件，现在多用半
导体材料制成.
2.原理：如图1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 变大，下表面应变
答案 ABD
光传感器的应用
4.如图8为烟雾散射式火灾报警器，它主要由带孔的外罩、发 光二极管 LED、光电三极管及不透明的挡板组成，请简述它 的工作原理.
图8
解析
报警器工作时发光二极管处于发光状态，由于
挡板遮挡，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，就会报警. 答案 见解析
片的电阻变小 . 力 F 越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越 大.如果让应变片中通过的电流保持恒定，那么上表面应变片两端 的电压变大，下表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.力F越大，输出的电压差值也就越 大 .
图1 3.作用：应变片将物体形变这个 力学 量转换为 电压 这 个电学量.
2.电饭锅 (1)构造(如图3所示)
(2)敏感元件：感温铁氧体
(3)工作原理 图3
①居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约
103℃ 时，失去铁磁性，这一温度称为该材料的“居里温度”. ②自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加 热温度达到 103℃时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力， 被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开.
D.外力越大，输出的电压差值也越大
解析
应变片多用半导体材料制成，应变片的表面拉伸时，
其电阻变大，反之变小，故选项A错，B对； 传感器输出的是应变片上、下两表面的电压差，并且随着外 力的增大，输出的电压差值也增大，故C错，D对.
针对训练2 为了锻炼身体，小明利用所学物 理知识设计了一个电子拉力计，如图4所示是 原理图.轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起
一、传感器的工作原理分析
分析传感器的工作原理要从以下几个方面进行：
声等. (2)输出信号分析：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.
(1)感受量分析：明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、
(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
态，以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等. (2)在数控机床中的位移测量装置，就是利用高精度位移传感器 进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工.
例2 关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是( BD ) A.应变片是由导体材料制成 B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之变小 C.传感器输出的是金属架上的电压
按钮就不会自动跳起
力传感器的应用 1.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6 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 图6 ( )
A.0～t1时间内，升降机一定匀速运动 B.0～t1时间内，升降机可能减速上升
第2讲 传感器的应用
目标定位
1.了解传感器在日常生产、生活中的应用.
2.理解传感器在电子秤、电熨斗、电饭锅中的应用.
3.理解光传感器在鼠标器和火灾报警器中的应用.
1 预习导学
梳理·识记·点拨
2 课堂讲义
理解·深化·探究
3 对点练习
巩固·应用·反馈
一、传感器应用的一般模式
执行机构 传感器→ 转换 电路 →显示器指针式电表、数字屏 计算机系统 二、力传感器的应用——电子秤
三、温度传感器的应用
1.电熨斗 (1)构造(如图2所示) 它主要由调温旋钮、升降螺钉、绝缘支架、触点、 图2
双金属片、弹性铜片、电热丝、金属底板等几部分组成.
(2)敏感元件：双金属片. (3)工作原理：温度变化时，由于双金属片上层金属与下层金属 膨胀系数 的 不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断.
匀加速运动，C、D两项都错.
答案 B
温度传感器的应用
2.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( A.生物传感器 C.温度传感器 C ) B.红外传感器 D.压力传感器
3.如图7所示是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是( A.常温时上、下触点是接触的 B.双金属片温度升高时，上金属片形变
二、常见传感器的应用实例
1.与温度控制相关的家用电器：电饭煲、电冰箱、微波炉、 空调、消毒碗柜等，都用到温度传感器. 2.红外传感器：自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触 红外测温仪以及防盗、防火报警器等. 3.照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器等.
4.农业生产中的传感器
(1) 湿度传感器：判断农田的水分蒸发情况，自动供水或
)
较大，双金属片将向下弯曲
C.原来温度控制在80 ℃断开电源，现要 求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下移一些 图7 D. 由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调 温旋钮下移一些
解析
常温工作时，上、下触点是接通的，当温度升高时，
上金属片形变大，向下弯曲，切断电源.断开温度要升高则应
使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错.
)
A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路 B.当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A
C.当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处
D.当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处
解析
若电路无电阻 R0，且金属滑片P在 b端时，回路短路损坏
电源，R0的存在使电路不出现短路，因此A正确；