2019-2020学年高中物理 第三章 传感器 第4节 用传感器制作自控装置教案 粤教版选修3-2.doc
高中物理第3章传感器第4节用传感器制作自控装置课后提能训练粤教选修3-2
用传感器制作自控装置基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～3题只有一项符合题目要求，第4～5题有多项符合题目要求)1．在应用光敏电阻制作的光控自动照明电路实验中，下列说法不正确的是( )A．实验中利用了光敏电阻光照增强，电阻变大的特性B．实验中利用了光敏电阻光照增强，电阻变小的特性C．实验中二极管的作用是负向截止，正向导通D．晶闸管在未加触发电压时，具有正向阻断能力【答案】A2．在制作光控电路实验中，某同学按电路图将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中，接通电源，灯泡不发光，原因不可能是( )A．二极管两极接反B．电阻R1与光敏电阻位置颠倒C．电阻R1阻值太小D．灯泡被断路【答案】C3．机器人可以通过外部传感器来感知外部环境和外界事物，下列说法有误的是( )A．温度传感器让其感知温度变化，此传感器是热敏电阻，阻值一定随温度升高而增大B．光电传感器可以作为眼睛，此传感器若是光敏电阻，阻值一定随光亮度增加而减小C．超声波传感器可以作为耳朵，让其听到常人听不到的声音D．压力传感器可以使其有“手感”【答案】A4．下列说法正确的是( )A．温度升高时，负温度系数热敏电阻的阻值增大B．晶体二极管具有单向导电性C．晶体三极管能够将其他形式的能转化为电能D．当晶闸管承受正向电压时，仅在V S门电极处于高电平时，才导通【答案】BD5．高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置，中国科学院电工研究所完成了一项具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并进行了并网挂机实验．超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示．超导部件有一个超导临界电流I C ，当通过限流器的电流I >I C 时，将造成超导体失超，从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导部件的正常电阻为R 1＝3 Ω，超导临界电流I C ＝1.2 A ，限流电阻R 2＝6 Ω，小灯泡L 上标有“6 V 6 W”，电源电动势E ＝8 V ，内阻r ＝2 Ω.原来电路正常工作，现L 突然发生短路．则( )A ．短路前通过R 1的电流为23A B ．超导部件将由超导态转为正常态C ．短路后通过R 1的电流为2 AD ．短路后通过R 1的电流为43A 【答案】BD二、非选择题6．如图是热水器中的恒温集成电路，R 0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如图热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开弹簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC 部分就处于__________(填“断路”或“短路”)，则在电路图的虚线框内的门电路应是__________门，当温度较低时，门电路的输入端A 是__________电势(填“高”或“低”)．【答案】断路 与 高【解析】热水器没有水时，电路中BC 部分处于断路，B 处于低电势，电路图中的虚线框内为与门，则继电器中没电流，继电器放开簧片，发热器断路．当热水器有水时，B 处于高电势；若水温较高，R 0阻值很小，A 处于低电势，因与门使继电器放开弹簧片，发热器断路；若水温低，R 0阻值很大，A 处于高电势，此时继电器接通发热器．7．如图甲所示，斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，当加在它的输入端A 的电势逐渐上升到1.6 V ，输出端Y 会突然从高电平跳到低电平0.25 V ，而当输入端A 的电势下降到0.8 V 时，输出端Y 会从低电平跳到高电平3.4 V.(1)斯密特触发器相当于一种________门电路．(2)如图乙所示是一个温度报警器的简易电路图，R T 为热敏电阻，R 1为可变电阻(最大阻值为1 kΩ)，蜂鸣器工作电压3 V ～5 V ，热敏电阻的阻值随温度变化如图丙所示，若要求热敏电阻在感测到80 ℃时报警，则R 1应调至________kΩ；若要求热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，R 1的阻值应________(选填“增大”“减小”或“不变”)．甲乙 丙【答案】(1)非 (2)0.42 减小【解析】(1)输出状态和输入状态相反，相当于非门电路．(2)热敏电阻在80℃时的电阻是R T ＝80 Ω，斯密特触发器输入端A 的电势是0.8 V 时，输出端Y 的电压为3.4 V ，这时蜂鸣器开始工作．由串联电路分压特点知： R 1R T ＝U 1U T ＝5－0.80.8＝4.20.8； 所以R 1＝80×4.20.8Ω＝420 Ω＝0.42 kΩ. 由热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，而斯密特触发器输入端的电压仍保持不变，则电阻R 1的阻值应减小．能力提升8．车床在工作时是不允许将手随便接近飞转的工件的．为了防止万一，设计了下面的光电自动制动安全电路，只要人手不小心靠近了工件，机器就自动停转，请简述其工作原理．图中的A 为车床上的电动机；B 为随电动机高速转动的工件；C 为光源，它发出的光照到光敏电阻D 上；E 为电磁铁；F 为衔铁；G 为电源；H 为弹簧．【答案】见解析【解析】当手在C、D间靠近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值迅速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱从而放开衔铁，造成电动机断路，使工件停转以保证安全．9．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件．现用伏安法研究热敏电阻的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值为4～5 Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干．(1)在下面方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小．(2)根据电路图，在下图的实物图上连线．(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤_______________________________________【答案】(1)电路图如下图所示(2)实物图如下图所示(3)①往保温杯中加一些热水，待温度稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器，快速测出几组电流表和电压表的值；③重复步骤①、②，测量不同温度下的数据；④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线．10．用负温度系数的热敏电阻作为传感器，设计一个简单的自动控制装置，可供选择的器材如下：热敏电阻、小灯泡(或门铃)、电池组、继电器、滑动变阻器、开关、导线等．要求：温度高时，灯泡亮或门铃报警．请选出需要的器材，画出原理图，并作简要说明．【答案】见解析【解析】假设用热敏电阻来控制一个小灯泡的点亮和熄灭．电池组的输出电压要等于继电器的工作电压，但是高于小灯泡的额定电压，可以用一个滑动变阻器和小灯泡串联来调节，其工作原理如下图所示，这样可以共用一个电池组．所选取的器材有继电器、热敏电阻、开关、电池组、滑动变阻器、小灯泡和连接导线等．其工作过程是：闭合开关S，把继电器、热敏电阻和电池组接通，由于热敏电阻的温度较低，它的阻值较大，使通过继电器的电流较小，不足以把铁片吸下来，所以小灯泡中没有电流通过，是熄灭的；当热敏电阻的温度升高到某一特定值后，它的阻值迅速减小，使通过继电器的电流迅速增大，电磁铁产生较强的磁场将铁片吸下来与触点P连接，将小灯泡与电池组接通，小灯泡发光．当热敏电阻的温度降到某特定温度以下时，它的电阻值迅速增大，使通过继电器的电流减小，铁片被弹簧拉动而离开触点P，小灯泡熄灭．这样，由热敏电阻的温度变化可引起继电器回路的电流变化，从而达到控制小灯泡亮、灭的目的．11.某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图所示．测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为零；然后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变电阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力转换器的受压面上)．请完成对该物体质量的测量．(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在虚线方框中画出完整的测量电路图；(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m；(3)请设想实验中可能会出现的一些问题．【答案】见解析【解析】(1)设计的电路如图所示．(2)测量步骤与结果：①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；②将砝码放在转换器的受压面上，记下输出电压U 0，由U 0＝km 0g ，得k ＝U 0m 0g； ③将待测物体放在转换器的受压面上，记下输出电压U ，由U ＝kmg 得m ＝m 0U 0U .(3)①因电源电压不够而输出电压调不到零．②待测物体质量超出转换器量程．。
高中物理第三章传感器第4节用传感器制作自控装置教案粤教版选修3-2(new)
第4节用传感器制作自控装置本节教材分析三维目标（一）知识与技能1．了解两个实验的基本原理。
2．通过实验，加深对传感器作用的体会，培养自己的动手能力。
（二）过程与方法通过实验培养动手能力，体会传感器在实际中的应用.（三)情感、态度与价值观在实验中通过动手组装和调试,增强理论联系实际的意识,激发学习兴趣,培养良好的科学态度。
教学重点传感器在自控装置中的应用。
教学难点传感器在自控装置中的应用.教学建议教师在上课过程中应给充分的时间学生动手动脑去思考如何制作自控装置，最好能让学生动手去制作一些简单的自控装置。
新课导入设计导入一师：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、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等,都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路,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．这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器.导入二新技术革命的到来，世界开始进入信息时代.在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
希望通过本节课的学习,我们能更熟练的掌握传感器的应用,并能制作简单的传感器。
尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。
This article is collected and compiled by my colleagues and I in our busy schedule. We proofread the content carefully before the release of this article, but it is inevitable that there will be someunsatisfactory points. If there are omissions, please correct them. I hope this article can solve your doubts and arouse your thinking. Partof the text by the user's care and support, thank you here! I hope to make progress and grow with you in the future.。
物理选修3-2第三章第四节用传感器制作自控装置课件
A．红外线探测仪是将电信号转变成光信号 B．电视机遥控接收器是将光信号转变成电信号 C．温度自动测量仪是将光信号转变成电信号 D．楼道中安装有声控开关是将电信号转变成声音信 号
物理选修3-2第三章第四节用传感器制作自控装置
18
解析：红外线探测仪是将红外线光信号转变成电信 号，A 错误；电视机遥控接收器是将光信号转变成电信号， B 正确；温度自动测量仪是将温度信号转变成电信号，C 错误；楼道中安装有声控开关是将声音信号转变为电路的 通断，D 错误．
物理选修3-2第三章第四节用传感器制作自控装置
6
3．工业生产中的传感器． (1)在工厂里，自动化的生产流程随处可见．机器人、 自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统中， 用到了各种传感器． (2)传感器还广泛应用于生产的安全设施，用它监控 关键部位，随时发现安全隐患． (3)自动控制系统中的检测环节，用传感器对被控对 象进行精确检测．
11
拓展一 传感器的含义及分类
传感器的工作流程是什么？为什么人们说传感器就 像人的眼睛、耳朵？
提示：传感器的工作过程是：通过对某一物理量敏感 的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的 量．
物理选修3-2第三章第四节用传感器制作自控装置
12
从感知外界信息角度理解，人的眼睛、耳朵不断为我 们收集外界信息，并通过神经系统将信号传送到大脑；而 传感器的敏感元件，也感受外界的相关变化，并将其转化 为电信号，传送给下一级装置分析、执行．
采用的传感器是( )
A．温度传感器
B．压力传感器
C．生物传感器
D．红外线传感器
物理选修3-2第三章第四节用传感器制作自控装置
高中物理 第三章 第三、四节 传感器的应用 用传感器制作自控装置 粤教版选修3-2
解析：若往Rt上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热， 热敏电阻Rt温度降低，电阻值增大，所以电流减 少，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻， 电阻Rt温度升高，电阻值减小，电流增大，指针 向右偏．
整理课件
整理课件
题型一 力传感器的应用
例1 (多选)传感器是一种采 集信息的重要器件，如图所 示是一种测定压力的电容式 传感器．当待测压力F作用 于可动膜片电极上时，以下 说法中正确的是( )
题型四 传感器应用的分类
例4 说明下列各种场合分别选用的传感器． (1)普通电冰箱中的自动温度控制电路是____________． (2)马路两侧的路灯控制电路是__________． (3)气垫导轨上用的光电门是________． (4)楼梯灯控制电路是__________________．
整理课件
D．楼道中安装有声控开关是将电信号转变成 声音信号
解析：红外线探测仪是将红外线光信号转变成 电信号，故A错误；电视机遥控接收器是将光 信号转变成电信号，故B正确；温度自动测量 仪是将温度信号转变成电信号，故C错误；楼 道中安装有声控开关是将声音信号转变为电路 的通断，故D错误．
整理课件
知识点二 传感器的分类
非电学物理量 → 敏感元件 → 转换器件 → 转换电路 → 电学量
尝试应用
1．传感器是将所感受到的非电学量转换成 便于测量的电学量的一类元件，下列对一些 传感器的说法正确的是(B)
A．红外线探测仪是将电信号转变成光信号
B．电视机遥控接收器是将光信号转变成电
信号
整理课件
C．温度自动测量仪是将光信号转变成电信号
整理课件
A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的 电流
高中物理第3章传感器第4节用传感器制作自控装置即时训练粤教版选修3_2word版本
用传感器制作自控装置1．如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断( )A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定θ和θ′的关系【答案】B【解析】光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始时有光照射，光敏电阻的阻值较小，当手掌挡住部分光线时，光敏电阻的阻值增大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，所以欧姆表测电阻时，阻值越大，指针张角越小，所以选项B正确．2．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如图所示．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【答案】A【解析】A、B接电磁继电器线圈，所以A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用．故正确答案为A.3．演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是( )A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数【答案】B【解析】电压表为理想电表，则电压表不分流，故触头移动不会改变电路的总电阻，也就不会改变电路中的电流，故A项错误；电压表测的是触头P左侧电阻分得的电压，故示数随物体M的移动，亦即随触头的运动而变化，故B正确，C、D错误．4．(多选)如图所示为一个逻辑电势检测电路，A与被测点相接，则( )A．A为低电势，LED发光B．A为高电势，LED发光C．A为低电势，LED不发光D．A为高电势，LED不发光【答案】BC【解析】A为低电势时，Y为高电势，LED的电压小，不发光；A为高电势时，Y为低电势，LED的电压大，发光，故B、C正确．5．如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂制作的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度．这实际上是一个传感器，它是将________________转化为______________来进行测量的．【答案】温度这个热学量电阻这个电学量。
2019-2020年高中物理第3章传感器第4节用传感器制作自控装置课件粤教版选修3_2
• (1)连接电路图． • (2)简述其工作原理．(涉及的元件可用字母代替) • 答案：(1)如下图所示．
• (2)按图接好电路，合上开关S，水泵工作，水位升
高 路 电 控)， 动 制工当 机 电作浮 停 路，子止停电上工止磁升作工铁使，作F有当，B接磁水电触力位磁到，下铁S拉降F1无时下，磁，衔使性左铁B，侧与E，D电S1拉使路脱动S(离控2E断接，制开触使电，， S2接通，M工作．
• ►题后反思
• 电路设计是高中电学应了解的内容，对于培养能力、 理论联系实际将起到推动作用，也是高考的趋向．
• 2．下图是光控路灯开关电路图，请分析讨论后写出 它的工作原理．
• 【 MΩ答)案，】因无此光三照极时管，的光基敏极电电阻流RIbL很的小阻，值集很电大极(大电于流1Ic
也很小，继电器J不会工作，此时可利用继电器的常 闭触点作为路灯的开关，使路灯点亮；天亮了有光
• 解 低压析控：制热电敏路电．阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成
• 答案：电路图如下图所示．
• 工作过程：闭合S，当温度低于设计值时热敏电阻阻 值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通 电炉丝加热．当温度达到设计值时，热敏电阻减小 到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断 开，电炉丝断电，停止供热．当温度低于设计值， 又重复前述过程．
• ►题后反思
• 该电路可以用于恒温箱、自动孵化器等，电路设计 是高中电学应了解的内容，对于培养能力、理论联 系实际将起到推动作用，也是高考的趋向．
• 1．请设计一个用光敏电阻来模拟路灯的自动夜开昼 关的电路．提供的仪器：光敏电阻、小灯泡、电源、 继电器、滑动变阻器、开关、导线若干．
• 【答案】电路设计如下图所示．原理简述：据光敏 电阻的阻值随入射光强度的增强而减小，当白天时，
利用传感器制作简单的自动控制装置(课件)高中物理实验
实验原理
实验二：光控开关 ➢ 实验电路如图所示。 ➢ 为了能够驱动更大功率的负载，如采用小灯泡 模仿路灯，就要使用继电器来启、闭另外的供电 电路，如图所示中K为继电器的线圈，S为它的常 开触点。为了防止继电器释放衔铁时线圈中的自 感电动势损坏三极管，必须给线圈并联一只二极 管D，以提供自感电流释放的通路。实验中具体选取的元件参数可 参考表。
电路，启动防盗报警装置。当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示 灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。
➢ 如图所示，门的上沿嵌入一小块永磁体M， 门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA，并 将干簧管接入报警电路。干簧管（一种可 以感知磁体磁场是否存在传感器）可将门 与门框的相对位置这一非电学量转换为电 路的通断。
实验二：光控开关 ➢ 晶体三极管是半导体基本元件之一，具有 电流放大作用，在控制电路中常用作电子开关 。本实验采用三极管配合光敏电阻完成光控开 关的任务。三极管由三个电极组成，分别是发 射极e，基极b和集电极c，NPN型和PNP型两种 。三极管的一个重要特性是，从基极输入一个 较小的电流，就会在集电极获得较大的电流。 此外，三极管还具有完成断路和接通的开关作用。
实验原理
实验二：光控开关 ➢ 实验电路如图所示。 ➢ 光控电路用发光二极管LED模仿路灯，RG为光 敏电阻，R2为发光二极管的限流电阻。可调电 阻R1与光敏电阻RG组成串联分压电路，把光 敏电阻因光照而发生的电阻变化，转换为电压的 变化，加载到三极管VT的基极b上。当基极电压 达到一定程度后，三极管被导通，从而使得由电 源正极经电阻R2、发光二极管、三极管集电极和发射极到达电源负 极的回路被导通。可调电阻R1的作用是调整设定电路对周边光亮度 的反应，在电路中能够控制三极管的基极电流。如果把R1阻值调得 更大些，就会在天更暗时才点亮路灯。
高中物理第三章传感器第四节用传感器制作自控装置随堂演练巩固提升课件粤教版选修3
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
6．如图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电 铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电 路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中 的甲、乙、丙分别是( ) A．小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡 B．半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡 C．绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻 D．半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃
2．(多选)关于干簧管，下列说法正确的是( ) A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用 B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 C．干簧管接入电路中相当于开关的作用 D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的 解析：选 CD.干簧管能感知磁场，是因为当两个干簧所处位置 的磁场方向相同时，就会吸引，所以相当于开关的作用，C 项 正确，当磁场靠近或远离的时候，就会实现闭合或断开电路， 起到自动控制的作用，D 正确，A、B 错误．
按钮开关 K 按下前，发光二极管是________(填“发光的”或 “熄灭的”)，按钮开关 K 按下再释放后，电灯 L 发光持续时 间约________min.这一过程中发光二极管是________．限流电 阻 R 的阻值和灯丝电阻 RL 相比，应满足 R________RL 的条件． 解析：开关 K 按下前，S 为断开，有电流经过发光二极管，故 发光二极管是发光的．当按下开关 K 后，延时开关 S 闭合， 二极管和 R 被短路，二极管不发光，由于延时开关 S 约 1 min 后断开，故电灯 L 能持续发光 1 min，由于 R 为限流电阻，且 二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足 R≫RL. 答案：发光的 1 熄灭的 ≫
高中物理第三章传感器第四节用传感器制作自控装置课件粤教版选修32
2．(多选)昏暗楼道内的电灯会因为“听到”你的脚 步声而自动发光．这个过程中，传感器( )
A．将光转变成控制开关的电学量 B．将声转变成控制开关的电学量 C．将控制开关的电学量转变成声 D．将控制开关的电学量转变成光
第二十二页，共55页。
解析：楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮， 和光传感器有关；晚上有人经过时，灯自动亮起来，与声 音有关，是声传感器．昏暗楼道内的电灯会因为“听到” 你的脚步声而自动发光．这个过程中，传感器将光和声转 变成控制开关的电学量．所以选项 A、B 正确，C、D 错误．
第三十七页，共55页。
第三十八页，共55页。
【典例 2】 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减
小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的 装置，其工作原理如图(a)所示，将压敏电阻和一块挡板 固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右 做直线运动过程中，电流表示数如图(b)所示．下列判断 正确的是( )
第六页，共55页。
3．工业生产中的传感器． (1)在工厂里，自动化的生产流程随处可见．机器人、 自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统中， 用到了各种传感器． (2)传感器还广泛应用于生产的安全设施，用它监控 关键部位，随时发现安全隐患． (3)自动控制系统中的检测环节，用传感器对被控对 象进行精确检测．
(3)光敏传感器的应用：照相机． (4)压力传感器的应用：电子秤．
第五页，共55页。
2．农业生产中的传感器． 传感器广泛应用于耕种、栽培、收割、运输、排灌 等过程的自动控制，例如： (1)无人管理的自动灌溉系统，用到了湿度传感器． (2)自动化温室种植用到了温度传感器． (3)现代粮库采用了温度传感器和湿度传感器．
难点 会设计简单的有关传 感器应用的自动控制 电路，提高分析解决 问题的能力.
2018-2019学年高中物理 第三章 传感器 第三节 传感器的应用 第四节 用传感器制作自控装
第三节传感器的应用第四节用传感器制作自控装置A级抓基础1．很多汽车的车窗有防夹手功能，车窗在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，实现该功能可能使用的传感器是( )A．生物传感器B．气体传感器C．温度传感器D．压力传感器解析：汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，这是因为使用了压力传感器，故D正确，A、B、C错误．答案：D2．街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的( ) A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三特性都利用了解析：灯要求夜晚亮、白天熄．白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以是电路中的光传感器导致电阻变化，实现自动控制，因此是利用了半导体的光敏性．答案：B3．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干．干手机能使传感器工作，是因为手的靠近( )A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容解析：根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化而工作的就成了室内烘干机．答案：D4．有一种叫作“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应．一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的，只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10～20 kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体．在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是( )A．化学能转化为电能B．内能转化为电能C．光能转化为光能D．机械能转化为电能解析：转化前要消耗机械能，转化后得到了电能，所以压电陶瓷片完成的能量转化为机械能转化为电能．故选D.答案：D5.在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则( )A．电压表的示数变大B．小灯泡消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．电源内阻的电压变大解析：由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化．光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压减小，故A错误；由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P＝I2R可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确；因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，故C、D错误．答案：BB级提能力6.(多选)传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用．如图所示，是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属芯线与导电液体构成一个电容器，将金属芯线和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液体与金属芯线间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，以下判断正确的是( )A．电源接通后，电容C减小，反映h减小B．电源接通后，电容C减小，反映h增大C．电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小D．电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大解析：液面的高低，相当于电容器两极的正对面积大小．液面高，正对面积大，电容就大．电源接通后，C减小，反映h减小，A正确、B错误；电源接通再断开，电量Q一定，电压U减小，电容C增大，反映h增大，C错误、D正确．答案：AD7．如图是电熨斗的结构图，下列说法错误的是( )A．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离C．双金属片的膨胀系数上层金属小于下层金属D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断解析：需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，当温度升到较高，金属片发生弯曲较厉害时触点才断开，故A正确；常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分开，起到调温作用，故B正确；当温度升高时，金属片向膨胀系数小的发生弯曲，触点断开，故双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属片，故C错误；双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断，故D正确．答案：C8.某兴趣小组做一实验，用力传感器来测量小滑块在半圆形容器内来回滑动时对容器内壁的压力大小，且来回滑动发生在同一竖直平面内．实验时，他们把传感器与计算机相连，由计算机拟合出力的大小随时间变化的曲线，从曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔t 时间经过容器底一次；若滑块质量为0.2 kg，半圆形容器的直径为50 cm，则由图象可以推断滑块运动过程中的最大速度为v m.若取g＝10 m/s2，则t和v m的数值为( )A．1.0 s 1.22 m/s B．1.0 s 2.0 m/sC．2.0 s 1.22 m/s D．2.0 s 2.0 m/s解析：此题属于竖直平面内圆周运动和单摆综合运用问题，竖直平面内过最低点有最大压力和最大速度，两次相邻过最低点的时间间隔为t ，从图象上可以看出t ＝1.0 s ，最大压力为2.6 N 左右．由F N －mg ＝m v 2m R可得， v m ＝1.22 m/s, 故选A. 答案：A9．(多选)如图所示是一种延迟开关，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通，当S 1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放，则下列说法正确的是( )A ．由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D 的作用B ．由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D 的作用C ．如果断开B 线圈的电键S 2，无延迟作用D ．如果断开B 线圈的电键S 2，延迟将变长解析：当S 1断开时，导致线圈B 中的磁通量变小，从而出现感应电流，致使F 仍有磁性，出现延迟一段时间才被释放，所以由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用，故A 错误，B 正确；若断开B 线圈的开关S 2，当S 1断开，F 中立即没有磁性，所以没有延时功能，故C 正确，D 错误．答案：BC10．在科技创新活动中，小华同学根据磁铁同性相斥原理设计了用机器人操作的磁力运输车(如图甲所示)．在光滑水平面AB 上(如图乙所示)，机器人用大小不变的电磁力F 推动质量为m ＝1 kg 的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动．小滑块到达B 点时机器人撤去电磁力F ，小滑块冲上光滑斜面(设经过B 点前后速率不变)，最高能到达C 点．图甲图乙机器人用速度传感器测量小滑块在ABC 过程的瞬时速度大小并记录如下.求：(1)机器人对小滑块作用力F 的大小；(2)斜面的倾角α的大小．解析：(1)小滑块从A 到B 过程中：a 1＝Δv 1Δt 1＝2 m/s 2，由牛顿第二定律得：F ＝ma 1＝2 N. (2)小滑块从B 到C 过程中加速度大小：a 2＝Δv 2Δt 2＝5 m/s 2. 由牛顿第二定律得：mg sin α＝ma 2，则α＝30°.答案：(1)2 N (2)30°11．如图所示是电饭煲的电路图，S 1是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 ℃)时会自动断开，S 2是一个自动温控开关，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R 1＝R 2＝500 Ω，加热电阻丝R 3＝50Ω，两灯电阻不计．(1)分析电饭煲的工作原理．(2)简要回答，如果不闭合开关S 1，能将饭煮熟吗？(3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比． 解析：(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S 2自动闭合，同时手动闭合S 1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80 ℃时，S 2自动断开，S 1仍闭合；水烧开后，温度升高到103 ℃时，开关S 1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，S 2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80 ℃时，S 2又自动断开，再次处于保温状态．(2)如果不闭合开关S 1，则不能将饭煮熟，因为最高只能加热到80 ℃.(3)加热时电饭煲消耗的电功率为P 1＝U 2R 并，保温时电饭煲消耗的电功率P 2＝U 2R 1＋R 并，两式中R 并＝R 2R 3R 2＋R 3＝500×50500＋50Ω.从而有P 1∶P 2＝R 1＋R 并R 并＝500＋500/11500/11＝12∶1. 答案：(1)见解析 (2)不能 (3)12∶1。
高中物理第三章传感器第四节用传感器制作自控装置预习导学案粤教选修
第四节用传感器制作自控装置【思维激活】想想我们在哪些方面引用了传感器。
提示：生活中的传感器，如遥控器、电冰箱，农业方面如自动灌溉，工业方面如机器人等。
【自主整理】磁控防盗报警原理：磁控防盗报警器的主要元件是自动控制开关即干簧管，干簧管内部有两个软磁性簧片，软磁性物质的特性是易于磁化而又易于失去磁性。
当有磁场存在时，簧片被磁场互相吸引，移去磁铁，即磁场消失，簧片失去磁性，而簧片恢复原状。
蜂鸣器一般选用YMD和HMB型的，蜂鸣器能正常工作的条件是它两端的直流电压为4-6V，超过这个范围，蜂鸣器是不会鸣叫的，所以演示不成功时，可以检查电路中蜂鸣器两端电压是否在此范围之内。
【高手笔记】学习“传感器的应用实例”这一节必须对前面三节加以复习，彻底理解其应用原理，并对传感器的构造和制成它的主要元件有一个清楚、详实的认识。
传感器在应用实例中主要起自动控制开关、远程谋取信息等作用，在电路中起控制和转化等作用，所以要对实例具体对待、具体分析。
【名师解惑】怎样理解光控开关的工作原理？剖析：图3-4-1所示的光控电路用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R1的最大电阻为51kΩ，R2为330Ω。
图3-4-1当天黑时，光线变弱，R G电阻变小，串联电路中R G分得电压降低，而相应二极管LED两端电压相应增加，当达到一定值时自动发光。
黎明时，光线变强，R G电阻增加，二极管LED两端电压相应降低，降低到一定值时自动熄灭，从而使R G电路中起到自动控制电路的作用。
【讲练互动】例1.如图3-4-2所示是一种延时开关.当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。
当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。
则（）ABCDSSF12图3-4-2A.由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B.由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C.如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D.如果断开B线圈的电键S2，延时将变长解析：本题以延时开关作为密切联系实际的新情境，考查考生对电磁感应现象的理解程度和推理能力。
高中物理 第三章 传感器 第四节 用传感器制作自控装置检测 粤教版选修32
第三章传感器第三节传感器的应用第四节用传感器制作自控装置A级抓基础1．很多汽车的车窗有防夹手功能，车窗在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，实现该功能可能使用的传感器是( )A．生物传感器B．气体传感器C．温度传感器D．压力传感器解析：汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，这是因为使用了压力传感器，故D正确，A、B、C错误．答案：D2．街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的( ) A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三特性都利用了解析：灯要求夜晚亮、白天熄．白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以是电路中的光传感器导致电阻变化，实现自动控制，因此是利用了半导体的光敏性．答案：B3．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干．干手机能使传感器工作，是因为手的靠近( )A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容解析：根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化而工作的就成了室内烘干机．答案：D4.(多选)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，薄金属膜M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 中有向右的电流解析：由C ＝Q U ＝εr S 4πkd，当膜片向右运动时，d 减小，C 变大，A 对；因U 不变，则Q 变大，即直流电源继续对电容充电，C 对．答案：AC5.在如图所示的电路中，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R 1、R 2为定值电阻，R 3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V 为理想电压表．若将照射R 3的光的强度减弱，则( )A ．电压表的示数变大B ．小灯泡消耗的功率变小C ．通过R 2的电流变小D ．电源内阻的电压变大解析：由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化．光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R 1两端的电压减小，故A 错误；由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P ＝I 2R 可知，小灯泡消耗的功率变小，故B 正确；因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时R 1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R 2的电流增大，故C 、D 错误．答案：BB 级 提能力6．(多选)某仪器内部的电路如图所示，其中M 是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态，此时两灯均不亮．若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是( )A．当汽车加速前进时，甲灯亮B．当汽车加速前进时，乙灯亮C．当汽车刹车时，甲灯亮D．当汽车刹车时，乙灯亮解析：汽车加速前进时，M与左边触点接触，乙灯亮，所以B正确；当汽车刹车时，M 与右边触点接触，甲灯亮，所以C正确．答案：BC7．如图是电熨斗的结构图，下列说法错误的是( )A．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离C．双金属片的膨胀系数上层金属小于下层金属D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断解析：需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，当温度升到较高，金属片发生弯曲较厉害时触点才断开，故A正确；常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分开，起到调温作用，故B正确；当温度升高时，金属片向膨胀系数小的发生弯曲，触点断开，故双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属片，故C错误；双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断，故D正确．答案：C8.(多选)如图所示，兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4 kg的物体放在传感器上．在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44 N．g取10 m/s2.对此过程的分析正确的是( )A ．电梯可能正在减速下降B ．电梯可能正在加速上升C ．物体的加速度大小为1 m/s 2D ．电梯的加速度大小为4 m/s 2解析：当物体受到的压力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上；当物体受到的压力小于重力时，物体处于失重状态，加速度向下．当传感器的示数为44 N ，则物体受到的支持力是44 N ，根据牛顿第二定律：a ＝F N －mgm＝44－4×104m/s 2＝1 m/s 2.且加速度向上；则物体可能做向上做加速运动，或向下做减速运动．故A 、B 、C 正确，D 错误．答案：ABC9．(多选)如图所示是一种延迟开关，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通，当S 1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放，则下列说法正确的是( )A ．由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D 的作用B ．由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D 的作用C ．如果断开B 线圈的电键S 2，无延迟作用D ．如果断开B 线圈的电键S 2，延迟将变长解析：当S 1断开时，导致线圈B 中的磁通量变小，从而出现感应电流，致使F 仍有磁性，出现延迟一段时间才被释放，所以由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用，故A 错误，B 正确；若断开B 线圈的开关S 2，当S 1断开，F 中立即没有磁性，所以没有延时功能，故C 正确，D 错误．答案：BC10．在科技创新活动中，小华同学根据磁铁同性相斥原理设计了用机器人操作的磁力运输车(如图甲所示)．在光滑水平面AB 上(如图乙所示)，机器人用大小不变的电磁力F 推动质量为m ＝1 kg 的小滑块从A 点由静止开始做匀加速直线运动．小滑块到达B 点时机器人撤去电磁力F ，小滑块冲上光滑斜面(设经过B 点前后速率不变)，最高能到达C 点．图甲图乙机器人用速度传感器测量小滑块在ABC 过程的瞬时速度大小并记录如下. t /s 0 0.2 0.4 … 2.2 2.4 2.6 … v /(m·s －1)0 0.4 0.8 … 3.0 2.0 1.0 …求：(1)机器人对小滑块作用力F 的大小；(2)斜面的倾角α的大小．解析：(1)小滑块从A 到B 过程中：a 1＝Δv 1Δt 1＝2 m/s 2，由牛顿第二定律得：F ＝ma 1＝2 N. (2)小滑块从B 到C 过程中加速度大小：a 2＝Δv 2Δt 2＝5 m/s 2. 由牛顿第二定律得：mg sin α＝ma 2，则α＝30°.答案：(1)2 N (2)30°11．如图所示是电饭煲的电路图，S 1是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 ℃)时会自动断开，S 2是一个自动温控开关，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R 1＝R 2＝500 Ω，加热电阻丝R 3＝50Ω，两灯电阻不计．(1)分析电饭煲的工作原理．(2)简要回答，如果不闭合开关S 1，能将饭煮熟吗？(3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比．解析：(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S 2自动闭合，同时手动闭合S 1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80 ℃时，S 2自动断开，S 1仍闭合；水烧开后，温度升高到103 ℃时，开关S 1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，S 2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80 ℃时，S 2又自动断开，再次处于保温状态．(2)如果不闭合开关S 1，则不能将饭煮熟，因为最高只能加热到80 ℃.(3)加热时电饭煲消耗的电功率为P 1＝U 2R 并，保温时电饭煲消耗的电功率P 2＝U 2R 1＋R 并，两式中R 并＝R 2R 3R 2＋R 3＝500×50500＋50Ω.从而有P 1∶P 2＝R 1＋R 并R 并＝500＋500/11500/11＝12∶1. 答案：(1)见解析 (2)不能 (3)12∶1。
2019学年高二物理(粤教版)选修3-2课件：第3章 第三节 传感器的应用第四节 用传感器制作自控装置
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 O 点的距离为 s ，则这段时间内导弹的加速度 ( )
A．方向向左，大小为
ks m
ks B．方向向右，大小为 m 2ks C．方向向左，大小为 m 2ks D．方向向右，大小为 m 解析： 对滑块分析受力， 水平方向向右 2 个弹力． 由牛顿定律有： 2ks 2ks＝ma，得 a＝ . m 答案：D
(7)非接触式体温计是________________．
(8)遥控电视机的接收器是________________．
答案：(1)温度传感器 (2)光传感器 (3)光传感器 (4)
光传感器和声传感器
感器
(5) 红外线 ( 光 ) 传感器
(6) 声传
(7)红外线(光)传感器
(8)红外线(光)传感器
热电传感器：自动化温室种植、恒温箱等； 力电传感器：自动供水系统等． (2)工业． 位移传感器：数控机床； 各种传感器的综合应用：机器人、自动化生产线等． (3)航空、航天． 生理传感器：测量血压、心电图、体温等； 各种传感器的综合应用：航天器的遥控、飞船的发射、运行、 接收、数据的处理等．
尝试应用 3．(多选)如右图所示，将多用表的选 择开关置于欧姆挡，再将电表的两支 表笔与负温度系数的热敏电阻Rt(负温 度系数热敏电阻是指阻值随温度的升 高而减小的热敏电阻)的两端相连，这
(1)普通电冰箱中的自动温度控制电路是____________．
(2)马路两侧的路灯控制电路是__________．
(3)气垫导轨上用的光电门是________．
(4)楼梯灯控制电路是__________________．
(5)宾馆的自动门是________________．
2019_2020学年高中物理第三章传感器第三节第四节传感器的应用用传感器制作自控装置学案粤教版选修3_2
一、传感器的应用分析 1．传感器的应用步骤 (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． 2．分析传感器应注意的四个分析 (1)检测量分析：要明确传感器所检测的量，如力、热、光、磁、声等． (2)敏感元件分析：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． (3)电路结构分析：认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子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． (4)执行机构分析：分析非电学量与电学量之间的转换过程，分析根据所获得的信息控制执行 机构进行工作的过程． 例 1 如图 3 甲所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定．电流表内阻 不计，开关闭合后，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡发光亮度逐渐增强，测得流过电阻的 电流和光强的关系曲线如图乙所示，试根据这一特性用图丙中给定的器材设计一个自动光控 电路并写出控制过程．
动断开，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，如此循环．
U2
U2
(2)加热时电饭煲消耗的电功率 P1＝R并，保温时电饭煲消耗的电功率 P2＝R1＋R并，两式中 R 并＝
500
R2R3 500 × 50 500
第三节 传感器的应用 第四节 用传感器制作自控装置
[学科素养与目标要求] 物理观念：了解传感器在日常生活和生产中的应用． 科学探究：1.通过实验或演示实验，认识传感器在技术或生产中的应用.2.能设计简单的传感 器应用电路． 科学态度与责任：通过对传感器原理及应用的了解，体会所学知识在实际应用中的价值，增 强学习兴趣并培养正确的科学态度．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2019-2020学年高中物理第三章传感器第4节用传感器制作自控
装置教案粤教版选修3-2
本节教材分析
三维目标
（一）知识与技能
1．了解两个实验的基本原理。
2．通过实验，加深对传感器作用的体会，培养自己的动手能力。
（二）过程与方法
通过实验培养动手能力，体会传感器在实际中的应用。
（三）情感、态度与价值观
在实验中通过动手组装和调试，增强理论联系实际的意识，激发学习兴趣，培养良好的科学态度。
教学重点
传感器在自控装置中的应用。
教学难点
传感器在自控装置中的应用。
教学建议
教师在上课过程中应给充分的时间学生动手动脑去思考如何制作自控装置，最好能让学生动手去制作一些简单的自控装置。
新课导入设计
导入一
师：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、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路，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．
这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。
导入二
新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
希望通过本节课的学习，我们能更熟练的掌握传感器的应用，并能制作简单的传感器。