高中物理第六章传感器6.2传感器的应用课件新人教选修3_2
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新人教版选修3-2高中物理第6章第3讲实验传感器的应用课件
实验
传感器的应用
要求不发声 “非”门
(1) RT的阻值很大 P、X之间电压较大
(2) RT 阻值 减小
P、X 之间电 压降低
“非” 门输出 高电压
电铃 响起
(3) 若R较大，则RT两端的电压 不太高，外界温度不太高时， 就能使P、X之间电压降到低电 压输入，电铃就能发声．因此R 较大，反应较灵敏．
课堂讲义
课堂讲义
实验
传感器的应用
R1 的阻值使斯密 例2 温度报警器电路如图所示，常温下，调整________ 特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过 减小 ， 蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值________ 斯密特触发器的输入端A电势________ 升高 ，当达到某一值(高电平)时，其 输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声．R1的阻 值不同，则报警温度不同．
课堂讲义
针对训练2 如图所示，是一个火警 报警装置的逻辑电路图．RT是一个 热敏电阻，低温时电阻值很大，高 温时电阻值很小，R是一个阻值较小 的分压电阻． (1)要做到低温时电铃不响，火警时 产生高温，电铃响起，在图中虚线 处应接入怎样的元件？ (2)为什么温度高时电铃会被接通？ (3)为了提高该电路的灵敏度，即报 警温度调得稍低些，R的值应大一些 还是小一些？
实验
传感器的应用
三、自动控制电路的分析与设计 例3 如图所示，某小型电磁继电器，其中L为 含铁芯的线圈．P为可绕O点转动的铁片，K为 弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线 柱．电磁继电器与传感器配合，可完成自动控 制的要求，其工作方式是( ) A．A与B接信号电压，C与D跟被控电路串联 B．A与B接信号电压，C与D跟被控电路并联 C．C与D接信号电压，A与B跟被控电路串联 D．C与D接信号电压，A与B跟被控电路并联 电磁继电器 接信号电压
高中物理第六章传感器2传感器的应用课件新人教版选修3
1.如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中 L 为含铁 芯的线圈．P 为可绕 O 点转动的铁片，K 为弹簧，S 为一对 触头，A、B、C、D 为四个接线柱．电磁继电器与传感器配 合，可完成自动控制的要求．其工作方式是( ) A．A 与 B 接信号电压，C 与 D 可跟被控电路串联 B．A 与 B 接信号电压，C 与 D 可跟被控电路并联 C．C 与 D 接信号电压，A 与 B 可跟被控电路串联 D．C 与 D 接信号电压，A 与 B 可跟被控电路并联
(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． (4)应用：电子秤．
2．温度传感器的应用实例
应用实例 敏感元件
工作原理
电熨斗
双金属片
温度变化时，因双金属片上层金属与下层金属的 膨胀 系数 不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断
电饭锅
(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”或“居里点” 感温铁氧体 (2)自动断电原理：用手按下开关按钮通电加热，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，被弹簧弹开，从而推动 杠杆使触点开关断开
(4)执行机构工作分析 传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程，还包含根据所获得的信 息控制执行机构进行工作的过程． ①以力传感器为例：传感器感受力的信息(如大小、方向是否变化等)后转化为电压、 电流、电阻等电学量，然后经过放大，传输到执行机构进行某种操作(如借助继电器 控制电路通断，借助仪表进行显示等)． ②以光传感器为例：光传感器感受光的信息(如光的强弱、颜色等)，通过敏感元件(如 光敏电阻、光电池等)将光的信息转化为电阻、电流等电学量，然后经过放大，传输 到执行机构后执行某种操作．
(新课标)高中物理 第六章 传感器 2 传感器的应用课件 选修3-2
复习课件
（新课标）高中物理 第六章 传感器 2 传感器的应用课件 选修3-2
1
6．2 传感器的应用
学习重点 了解力传感器在电子秤上的应用 了解温度传感器在电熨斗上的应用 了解温度传感器在电饭锅上的应用 了解光电传感器在火灾报警器上的应用
考查热度 ★★★ ★★★ ★★★ ★★★
基础梳理
一、传感器应用的一般模式
3．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．
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，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．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器 b 在前， 传感器 a 在后．汽车静止时，传感器 a、b 的示数均为 10 N(取 g ＝10 m/s2)．
A．霍尔元件前表面的电势低于后 表面
B．若电源的正负极对调，电压表 将反偏
C．IH 与 I 成正比 D．电压表的示数与 RL 消耗的电功率成正比
【解析】 由左手定则判定可知，电子偏向霍尔元件后表面， 所以霍尔元件前表面的电势高于后表面，A 项错误；若电源的正 负极对调，则电流 I 向左，磁感应强度 B 向右，IH 向上，根据左 手定则判定电子仍偏向霍尔元件后表面，电压表不反偏，B 项错 误；题目条件中“霍尔元件的电阻可以忽略”，由并联分流与电 阻成反比知 IH＝R＋RLRLI，即 IH 与 I 成正比，C 项正确；UH＝kIHdB
4．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、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．
（新课标）高中物理 第六章 传感器 2 传感器的应用课件 选修3-2
1
6．2 传感器的应用
学习重点 了解力传感器在电子秤上的应用 了解温度传感器在电熨斗上的应用 了解温度传感器在电饭锅上的应用 了解光电传感器在火灾报警器上的应用
考查热度 ★★★ ★★★ ★★★ ★★★
基础梳理
一、传感器应用的一般模式
3．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．
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，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．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器 b 在前， 传感器 a 在后．汽车静止时，传感器 a、b 的示数均为 10 N(取 g ＝10 m/s2)．
A．霍尔元件前表面的电势低于后 表面
B．若电源的正负极对调，电压表 将反偏
C．IH 与 I 成正比 D．电压表的示数与 RL 消耗的电功率成正比
【解析】 由左手定则判定可知，电子偏向霍尔元件后表面， 所以霍尔元件前表面的电势高于后表面，A 项错误；若电源的正 负极对调，则电流 I 向左，磁感应强度 B 向右，IH 向上，根据左 手定则判定电子仍偏向霍尔元件后表面，电压表不反偏，B 项错 误；题目条件中“霍尔元件的电阻可以忽略”，由并联分流与电 阻成反比知 IH＝R＋RLRLI，即 IH 与 I 成正比，C 项正确；UH＝kIHdB
4．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、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．
高中物理选修3-2-6.2传感器的应用 课件
• 答案：(1)4.0 m/s2 方向向前 (2)10 m/s2 方向 向后
• 【题后总结】力传感器是一种测量力的大小的 工具．此类题常与牛顿第二定律、运动学的内 容综合．当只知道加速度的大小和方向，不知 道物体的运动方向时，物体的运动情况有两种 可能，某一方向的匀加速或相反方向的匀减速， 不要漏掉其中一种．
• 认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用 电子元件工作特点基础上，分析电路输出信号 与输入信号间的规律．
• (4)执行机构工作分析
• 传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学 量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制 执行机构进行工作的过程．
• 二、如何分析传感器的工作原理
• 1．感受量分析
• 要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、 磁、声等．
的通断
(1)居里温度：感温铁氧体103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
• 三、光传感器的应用——火灾报警器
• 1．组成：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， 其电阻减小．与传感器连接的电路检测出这种 变化，就会发出警报.
• (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．
• 力传感器的应用
•
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，滑块可无摩擦滑动，
• 【题后总结】力传感器是一种测量力的大小的 工具．此类题常与牛顿第二定律、运动学的内 容综合．当只知道加速度的大小和方向，不知 道物体的运动方向时，物体的运动情况有两种 可能，某一方向的匀加速或相反方向的匀减速， 不要漏掉其中一种．
• 认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用 电子元件工作特点基础上，分析电路输出信号 与输入信号间的规律．
• (4)执行机构工作分析
• 传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学 量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制 执行机构进行工作的过程．
• 二、如何分析传感器的工作原理
• 1．感受量分析
• 要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、 磁、声等．
的通断
(1)居里温度：感温铁氧体103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
• 三、光传感器的应用——火灾报警器
• 1．组成：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， 其电阻减小．与传感器连接的电路检测出这种 变化，就会发出警报.
• (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．
• 力传感器的应用
•
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，滑块可无摩擦滑动，
新人教版选修3-2高中物理第6章第2讲传感器的应用课件
态． (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．
课堂讲义
例2 关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是( A．应变片是由导体材料制成
传感器的应用
)
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
课堂讲义
传感器的应用
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，电灯即与电源接通而发
声控 传感器，它输入的 光，这种传感器为________
声音 信号，经传感器转换后，输出的是 是________ 电 ________ 信号．
课堂讲义
二、常见传感器的应用实例
下列说法中正确的是( )
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
C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升 D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升
压力在增大
加速度变化
对点练习
传感器的应用
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，
空调机在室例1 下列说法中不正确的是( )
传感器的应用
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
话筒是声传感器，能将声音信号转换成电信号，故A错
F=400 N 时，由 F＝kΔx，则 Δx＝4 cm，
U RaP＝20 Ω，RPb＝5 Ω，则 I＝ ＝0.3 A R0＋RPb
移测量，从而实现对零部件的精密加工．
课堂讲义
例2 关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是( A．应变片是由导体材料制成
传感器的应用
)
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
课堂讲义
传感器的应用
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，电灯即与电源接通而发
声控 传感器，它输入的 光，这种传感器为________
声音 信号，经传感器转换后，输出的是 是________ 电 ________ 信号．
课堂讲义
二、常见传感器的应用实例
下列说法中正确的是( )
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
C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升 D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升
压力在增大
加速度变化
对点练习
传感器的应用
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，
空调机在室例1 下列说法中不正确的是( )
传感器的应用
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
话筒是声传感器，能将声音信号转换成电信号，故A错
F=400 N 时，由 F＝kΔx，则 Δx＝4 cm，
U RaP＝20 Ω，RPb＝5 Ω，则 I＝ ＝0.3 A R0＋RPb
物理新课标人教版(选修3-2) 6.2 传感器的应用1 课件(共26张PPT)
提问：话筒的作用是什么？（ 工作3）原驻理极是体什话么筒？的有 把声信号转化为电信号 何优点？
二、声传感器的应用——话筒
1、动圈式话筒：
永久 磁铁
金属膜片
音圈 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。
例题：（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒， 内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的 工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的 金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声 波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为 电信号。下列说法正确的是
3、驻极体话筒：
它由内部的驻极体塑料膜感受声波，其工作原理 与电容式话筒类似，但是工作的电压只须 3～6 V，
特点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高， 常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上
塑料
膜＋
－
＋－
＋ 背－极
空隙
驻极体
较弱的声 音
扩音器
扬声器 宏
音
说明书 温度旋钮 : 可根据不 同衣料随意调校合适 的温度
思考:
阅读： P61
1、应变式力传感器的组成部分？
2、应变式传感器的原理？
U1
U2
金属梁
应变片发生形变时其电阻随之发生变化， 在恒定电流下，应变片是把形变（几何量） 转换为电压（电学量）的元件。
数显电子秤电路原理如图所示
阅读：P62 （1）说明动圈式话 筒的工作原理和工作 过程。 （2）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？
复习：1、传感器
传感器是指这样一类元件：它能够感知 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，或转化为电路的通断。
2、原理 ：
二、声传感器的应用——话筒
1、动圈式话筒：
永久 磁铁
金属膜片
音圈 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。
例题：（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒， 内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的 工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的 金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声 波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为 电信号。下列说法正确的是
3、驻极体话筒：
它由内部的驻极体塑料膜感受声波，其工作原理 与电容式话筒类似，但是工作的电压只须 3～6 V，
特点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高， 常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上
塑料
膜＋
－
＋－
＋ 背－极
空隙
驻极体
较弱的声 音
扩音器
扬声器 宏
音
说明书 温度旋钮 : 可根据不 同衣料随意调校合适 的温度
思考:
阅读： P61
1、应变式力传感器的组成部分？
2、应变式传感器的原理？
U1
U2
金属梁
应变片发生形变时其电阻随之发生变化， 在恒定电流下，应变片是把形变（几何量） 转换为电压（电学量）的元件。
数显电子秤电路原理如图所示
阅读：P62 （1）说明动圈式话 筒的工作原理和工作 过程。 （2）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？
复习：1、传感器
传感器是指这样一类元件：它能够感知 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，或转化为电路的通断。
2、原理 ：
人教版高中物理选修3-2课件高二：第6章第2节《传感器的应用》(选修3—2)
答案：见解析
四、温度传感器的应用——电饭锅 1．感温铁氧体 (1)组成：氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成． (2)特点：常温下具有铁 磁性，能够被磁体吸引，温
度达到约103℃，失去铁磁性． (3)居里点：又称居里 温度，即指103℃. 2．电饭锅的结构如图 所示．
3．电饭锅的工作原理 开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，
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)如果不闭合开
关S1，能将饭煮熟吗？
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，这时黄灯被短路不亮，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．水烧干后， 温度升高至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．
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．
如图所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻， LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED距 离不变，下列说法正确的是( )
A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大 B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小 C．当滑动触头P向右移 动时，L消耗的功率可能不变 D．无论怎样移动触头 P，L消耗的功率都不变
手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板
通电加热，饭熟后，水分被吸收，当温度上升到居里温度时， 感温磁体失去磁性，开关便会自动断开．
下图是电饭煲的电路图，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合后， 当此开关温度达到居里点(103℃)时，会自动断开，且不能自 动闭合．S2是一个双金属片自动控温开关，当温度低于70℃时， 会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开．红灯是加热指 示灯，黄灯是保温指示灯，分流电阻R1＝R2＝500Ω，加热电 阻丝R3＝50Ω，两灯电阻不计． (1)分析电饭煲的
四、温度传感器的应用——电饭锅 1．感温铁氧体 (1)组成：氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成． (2)特点：常温下具有铁 磁性，能够被磁体吸引，温
度达到约103℃，失去铁磁性． (3)居里点：又称居里 温度，即指103℃. 2．电饭锅的结构如图 所示．
3．电饭锅的工作原理 开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，
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)如果不闭合开
关S1，能将饭煮熟吗？
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，这时黄灯被短路不亮，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．水烧干后， 温度升高至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．
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．
如图所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻， LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED距 离不变，下列说法正确的是( )
A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大 B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小 C．当滑动触头P向右移 动时，L消耗的功率可能不变 D．无论怎样移动触头 P，L消耗的功率都不变
手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板
通电加热，饭熟后，水分被吸收，当温度上升到居里温度时， 感温磁体失去磁性，开关便会自动断开．
下图是电饭煲的电路图，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合后， 当此开关温度达到居里点(103℃)时，会自动断开，且不能自 动闭合．S2是一个双金属片自动控温开关，当温度低于70℃时， 会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开．红灯是加热指 示灯，黄灯是保温指示灯，分流电阻R1＝R2＝500Ω，加热电 阻丝R3＝50Ω，两灯电阻不计． (1)分析电饭煲的
高二物理选修3-2_6.2.传感器的应用ppt课件
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？
12
二、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
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？
§6-2传感器的应用
1
传感器应用的一般模式
2
一、力传感器的应用——电子秤
3
一、力传感器的应用——电子秤
1.电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的?
装置:力传感器 元件:金属梁和应变片 2.力传感器的工作原理.
4
U1 U2
金属梁
两个应变片的形变引起电阻变化 致使两个应变片的电压差变化
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。
36
三、光传感器的应用 2、烟雾散射式火灾报警器
阅读教材第61页，思 考并回答问题:
(1)烟雾散射火灾 报警器的组成?
(2)烟雾散射火灾
报警器的工作原
理?
37
三、光传感器的应用 2、烟雾散射式火灾报警器
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
，小车速度的表达式为v= ；
行程的表达式为=
。
43
4 传感器的应用实验
44
实验一 : 光控开关
实验原理及知识准备
（1）如图所示光控电路， 用发光二极管LED模仿路灯， RG为光敏电阻，R1的最大电 阻为51 kΩ，R2为 330 kΩ， 试分析其工作原理。
12
二、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
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？
§6-2传感器的应用
1
传感器应用的一般模式
2
一、力传感器的应用——电子秤
3
一、力传感器的应用——电子秤
1.电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的?
装置:力传感器 元件:金属梁和应变片 2.力传感器的工作原理.
4
U1 U2
金属梁
两个应变片的形变引起电阻变化 致使两个应变片的电压差变化
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。
36
三、光传感器的应用 2、烟雾散射式火灾报警器
阅读教材第61页，思 考并回答问题:
(1)烟雾散射火灾 报警器的组成?
(2)烟雾散射火灾
报警器的工作原
理?
37
三、光传感器的应用 2、烟雾散射式火灾报警器
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
，小车速度的表达式为v= ；
行程的表达式为=
。
43
4 传感器的应用实验
44
实验一 : 光控开关
实验原理及知识准备
（1）如图所示光控电路， 用发光二极管LED模仿路灯， RG为光敏电阻，R1的最大电 阻为51 kΩ，R2为 330 kΩ， 试分析其工作原理。
人教版高中物理选修(3-2)第六章第二节《传感器的应用》ppt课件
阅读教材第59页第1段有关内容，回 答以下问题。
(1)电饭锅中使用的温度传感器的主 要元件是什么？
(2)感温铁氧体的组成物质是什么？ (3)感温铁氧体有何特点？ (4)什么是“居里点”？
答：(1)感温铁氧体；
答：(1)感温铁氧体；
(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成；
答：(1)感温铁氧体；
(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成；
(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体 吸引。温度达到约103℃时，失去铁磁 性，不能被磁体吸引；
答：(1)感温铁氧体；
(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成；
(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体 吸引。温度达到约103℃时，失去铁磁 性，不能被磁体吸引；
【练习】关于电子秤中应变式力传感
器的说法正确的是（
）
A. 应变片是由多用半导体材料制成
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
【练习】关于电子秤中应变式力传感 器的说法正确的是（ ABD ）
A. 应变片是由多用半导体材料制成 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
力电传感器的应用：
力电传感器的应用：
力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器 把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为 电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感 器广泛应用于社会生产、现代科技中，如安装 在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航 系统及ABS防抱死制动系统等。
力电传感器的应用：
力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器 把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为 电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感 器广泛应用于社会生产、现代科技中，如安装 在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航 系统及ABS防抱死制动系统等。
(1)电饭锅中使用的温度传感器的主 要元件是什么？
(2)感温铁氧体的组成物质是什么？ (3)感温铁氧体有何特点？ (4)什么是“居里点”？
答：(1)感温铁氧体；
答：(1)感温铁氧体；
(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成；
答：(1)感温铁氧体；
(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成；
(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体 吸引。温度达到约103℃时，失去铁磁 性，不能被磁体吸引；
答：(1)感温铁氧体；
(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成；
(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体 吸引。温度达到约103℃时，失去铁磁 性，不能被磁体吸引；
【练习】关于电子秤中应变式力传感
器的说法正确的是（
）
A. 应变片是由多用半导体材料制成
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
【练习】关于电子秤中应变式力传感 器的说法正确的是（ ABD ）
A. 应变片是由多用半导体材料制成 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
力电传感器的应用：
力电传感器的应用：
力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器 把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为 电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感 器广泛应用于社会生产、现代科技中，如安装 在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航 系统及ABS防抱死制动系统等。
力电传感器的应用：
力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器 把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为 电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感 器广泛应用于社会生产、现代科技中，如安装 在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航 系统及ABS防抱死制动系统等。
【物理】6.2 传感器的应用 课件2(人教版选修3-2)
第二节 传感器的应用
本节课主要学习了以下几个问题：
1、力传感器的应用——电子秤
2、声传感器的应用——话筒
3、温度传感器的应用——电熨斗
力传感器是把力信号转换成电信号； 声传感器是把声音信号转换为电信号； 温度传感器往往是用来进行自动控制．
U1
U2 力———电阻变化 ———电压
第二节 传感器的应用
2、声电传感器的应用——话筒
（1）动圈式话筒： 原理：电磁感应
当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音 圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产 生感应电流（电信号），感应电热管电流的大小和方向都变化， 变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后 传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音 。
第二节 传感器的应用
力 ————传感器———电流
声 ————传感器———电流
温度——— 传感器———电流
非电学量———传感器———电学量
好处：容易测量
第二节 传感器的应用
传感器的应用模式
容易控制 容易测量显示
问题与练习 1：
自动控温原理 设定温度原理
当冷藏室里的温度升高时，1、2、3中的氯甲烷受热 将凸轮8逆时针旋转，凸轮将连杆9向右顶，使得 膨胀，弹性金属膜盒3的左端膨胀，推动弹簧片4向左动， 弹簧7弹力增大，要使5、6触点接触，需要膜盒3产生 使5、6接触，控制制冷压缩机电路开始工作，当温度下 的推力增大，膜盒3体积膨胀增加，那么冰箱内的设定 降到一定程度，氯甲烷受冷收缩，弹性金属膜盒3带动弹 温度增高。故旋转凸轮可以改变设定的温度。 簧片4向右动,5、6又分开，制冷结束，直到下次温度升 高再重复上述过程。
声———电磁感应 ——— 电流
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？
高中物理第6章传感器2传感器的应用课件选修32高中选修32物理课件
习
·
探 床、各种自动生产线或者系统，代替人完成加工、装配、包装、运
新
提 素
知
养
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态，
课
合 作
以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等．
时 分
探
层
究
(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 作
攻
业
重 难
进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工．
分 层 作
攻
业
重
[答案] (1)4 m/s2 方向向右 (2)以方向向左、大小为10 m/s2
难
·
的加速度运动
返 首
12/6/2021
页
第二十一页，共六十一页。
课
自
堂
主
小
预
结
习
力传感器是一种测量力的大小的工具.此类题常与牛顿第二定 提
·
探
新 知
律、运动学的内容综合.当只知道加速度的大小和方向，不知道物体
习
·
探
一温度称为“居里温度”
提
新
感温铁氧
知 电饭锅
(2)自动断电原理：用手按下开关通电加热，
素 养
体
课
合
开始煮饭，当锅内加热温度达到103 ℃时，铁 时
作
分
探 究
氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹
层 作
攻
业
重
簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开
难
·
返
首
12/6/2021
页
第八页，共六十一页。
自
分 层
究
作
高中物理第6章传感器3实验：传感器的应用课件新人教版选修3_2
休息了，结果到了第二天，天很亮了，“灯”并没有熄灭，试
分析导致上述情况的原因．
• 解析： 由题图可知，发光二极管导通发亮时，说 明输出端Y为低电平，输入端A为高电平，由于晚上 RR其G1必阻的须值光调变照的小条很，件大A差端，，电等RG势到电进了阻一白较步天大升，，高R要G，的想Y光A端端照仍为强为高度低电变电平大平，，， 所 会以 得发 到光 解二决极．管不会熄灭．把RG与R1调换，问题就
3．光控开关的问题探究 (1)问题提出：由于集成电路允 许通过的电流比较小，如何使通过
灯泡中的电流更大些？
(2)分析论证：采用小电流通过 继电器控制电流较大的另一灯泡工作，电路如图所示．
天亮时， RG阻值小
→
A端 电势低
→
Y端 电势高
→
线圈 无电流
→
工作电路不 通，灯泡不亮
天暗时， RG阻值大 →
• 答案： 见解析
1－1 工 人在锻压机、冲床、钻床等 机器上劳动时，稍有不慎就 会把手压在里面，造成工伤 事故．工厂中大都是利用光 电控制设备来避免事故发生的．如图所示为光控继电器的示意 图，它由电源、光电管(当有光照射时，在阴极 K 端会放出电 子)、放大器、电磁继电器等几部分组成．这样，当工人不慎将 手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即变 化，使机床停止工作，避免事故发生．光控继电器的原理是： 当光照射光电管时________．
• 2．温度报警器实验 • 斯 大密 阻特 值1触k发Ω)器、、集蜂成鸣电器路、实热验敏板电、阻直、流可电变源电(5阻VR)、1(最导
线若干、烧杯(盛有热水)．
• □ 实验步骤 • 1．光控开关实验步骤 • (1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上． • (2)检查各元件的连接，确保无误． • (普3)通接光通照电条源件，下调不节亮电．阻R1，使发光二极管或灯泡在
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2.电熨斗中的双金属片是两块一样的金属片吗?
解答:不是。
3.电饭锅锅底严重变形了,用它烧饭会怎么样?
解答:电饭锅锅底严重变形了,用它烧饭时永磁体就达不到居里 点,就不会跳闸,饭会烧糊。
1.2017 年春运开始十天贵州高铁开出 5 张动车吸烟罚单,警方多举 措确保列车运行安全。动车组列车吸烟除接受现有处罚外,再次违法 吸烟者,将被暂时禁止乘坐动车。光电式感烟探测器(简称烟感器) 由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产 生的烟雾进行探测,并及时发出报警信号。该报警器利用的传感器是 ( )。
解答:电子秤用到的是力传感器。 应变片的结构如图所示,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增大,下表面应变片的 电阻减小。F 越大,弯曲形变越大,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,那么上面应变片两端的电压增大, 下面应变片两端的电压减小。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越大。
课时 6.2 传感器的应用
1.认识力传感器、温度传感器、光传感器的作用,初步了解其工 作原理。
2.初步了解传感器应用的一般模式,能分析简单的涉及力传感 器、温度传感器、光传感器的问题。
3.了解生产、生活中常用的四种传感器的作用。 4.了解电饭锅中传感器的工作原理。
重点难点:传感器的原理及其应用的一般模式。 教学建议:本节内容需安排 1 个课时教学。在课程标准中传感器 部分属于“了解”水平。对传感器的概念和传感器的工作原理都只 是要求“知道”。在教学中首先要讲清楚传感器应用的一般模式, 在此基础上,介绍常见的传感器的应用,通过这些具体实例,使学生 了解传感器应用的具体模式及传感器的一般结构,本节侧重于联系 实际,让学生感受传感器的巨大作用,进而提高学生的学习兴趣。 导入新课:随着人们生活水平的提高,传感器在工农业生产中的 应用越来越广泛,如走廊里的声、光控开关及温度报警器,银行门口 的自动门等,都用到了传感器。传感器只是把非电学量转换成电学量, 对电学量的放大、处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。你 想探究一下它的工作原理吗?
A.力传感器 B.声传感器 C.位移传感器 D.光传感器
【答案】D
2.(多选)下列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,它不能自动复位
【答案】BD
3.数码相机的普及逐渐淘汰了传统胶片相机。数码相机的主要部件
是电荷耦合器(CCD),能将光学量转化为电学量。该部件可看作是一
种( )。
A.力传感器
B.温度传感器
C.光传感器
D.霍尔元件
【答案】C
4.(多选)振弦型频率传感器的结构如图所示,它 由钢弦和永磁铁两部分组成,钢弦上端用固定夹 块夹紧,下端的夹块与一膜片相连接,当弦上的张 力越大时,弦的固有频率越大。这种装置可以从线 圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化。下列 说法正确的是( )。
①电阻应变片 ②电压放大器 ③电阻 ④力学 ⑤电学 ⑥双金属片 ⑦直接控制电路的通断 ⑧感温铁氧体 ⑨铁磁性 ⑩103 发光二极管 LED 高电阻 减小
1.火灾报警器的敏感元件是什么?当外界温度变化很大时,火灾 报警器小与光照强弱有关,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。
A.当软铁块与磁铁靠近时,a 端电势高 B.当软铁块与磁铁靠近时,b 端电势高 C.当膜上的压力较小时,线圈中感应电动势的频率高 D.当膜上的压力较大时,线圈中感应电动势的频率高
【答案】BD
主题 1:力传感器的应用(重点探究)
在超市里,当我们购买水果时,售货员把水果放在表面平整的电 子秤上,电子秤即可显示出所购水果的质量及应付的钱数。阅读课本 中“力传感器的应用——电子秤”的内容,电子秤用到的是什么传感 器?应变片测力的原理是怎样的?
1.传感器应用的一般模式
2.传感器的应用实例 (1)力传感器的应用——电子秤 电子秤里有① 电阻应变片 、② 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③ 电阻
会发生变化,
把应变片接在合适的电路中,它能够把物体形变这个④ 力学 量
转换为电压这个⑤ 电学 量,因而电子秤是力传感器的应用。
了。这个温度在物理学中被称为该材料的“居里温度”或“居里点”。
(4)光传感器的应用——火灾报警器 许多会议室和宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器。有一种 火灾报警器是利用了烟雾对光的散射来工作的。如图甲、乙所示, 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 (选 填“高电阻”或“低电阻”)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 减小 ,与传感器连接 的电路检测出这种变化,就会发出警报。其中甲为天花板上的火灾报 警器,乙为其结构和原理示意图。
(2)温度传感器的应用——电熨斗 电熨斗之所以能自动控制温度,在于它内部装有⑥ 双金属片
温度传感器。它的作用是⑦ 直接控制电路的通断 。
(3)温度传感器的应用——电饭锅 电饭锅也应用了温度传感器,它的主要元件是⑧ 感温铁氧 体 ,它是用氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的。这种温 度传感器的特点是:常温下具有⑨ 铁磁性 ,能够被磁体吸引,但 是温度上升到约⑩ 103 ℃时,就失去了铁磁性,不能被磁体吸引
知识链接:应变片能够把物体形变这个力学量转换为电压这个 电学量。
主题 2:温度传感器——电熨斗
电熨斗在达到设定的温度后就不再升温,当温度降低时又会继 续加热,使它总与设定的温度相差不多。在熨烫不同的织物时,设定 的温度可以不同。电熨斗靠什么来自动控制温度?它自动控温的原理 是什么?