高二物理传感器的应用3

Hale Waihona Puke 正中间，并且此时加速度计的
输出电压为零．
（1）假定待测系统的加速度大 小为a，方向向左，求敏感元件 发生的位移？ (2)求用输出信号的电压U来表示 待测系统加速度a的表达式？
思考一、位移传感器。 思考二、角速度仪。
滑块 M V Rx
滑杆
P
位移传感器
2、可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图 所示。当系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并输出相 应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。 已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L， 电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为L， 电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度ω 转动时，试写出输出电压ω与 U的函数式。
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1、加速度计是测定物体加速度的仪器，现代科技中，它已成为导 弹、飞机、潜艇制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计， 当系统加速时，加速度计中的滑块也处于加速状态，滑块由两根相 同的弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，滑 块下端滑动臂可在滑动变阻器上无摩擦水平滑动，当系统加速时滑 块发生位移，并转换成电信号输出．已知滑块的质量为m，每根弹 簧的劲度系数为k，电源的电动势为ε且内阻不计，滑动变阻器的总 阻值为R，且总电阻有效长度为L．静态时，两弹簧恰好为原长， 滑动变阻器的滑动触头位于 正中间，并且此时加速度计的 输出电压为零．
3、如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图，图中P为金属球， 悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是 水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触， 无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中的电流为I，有风 时细金属丝将偏转一角度θ（θ与风力大小有关），细金属丝与电阻 丝在C/点接触，已知风力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的质量 为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源内电阻和细金属丝电阻均 不计，金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I ，此时风力大小为F， 试写出：
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看了看一甲的三位学霸各是谁。状元徐念之，没听说过。榜眼张祁渊，果然也是个开挂的学神。探花苏廉，依旧没听说过。又费力好大力气， 从人群中挤了出来。慕容凌娢沿着街道往回走，身后突然想起了马蹄声和车轮的声音，她也没有回头看，只是往边上站了一些。当马车从她身 边经过时，慕容凌娢用眼的余光看了看这辆“豪车”，自带金光闪闪的气质以及离奇的BGM……这真的好适合装13啊，什么时候我也能这样炫富 呢……就在慕容凌娢羡慕的时候，雕刻着让强迫症都无话可说的花纹的木质车门突然被拉开了，修长的手指从车内伸出，但这并未影响马车原 速行驶。“上车。”韩哲轩想要拉慕容凌娢。“哦。”慕容凌娢故意撇开他的手，嗖的一声窜进了车里，结果没掌握好力度，直接趴在了车厢 里。“我果然没学会……”“所以说就不要装啊。”韩哲轩脸上带着常有的笑意，把她扶了起来。“老司机，咱们去哪儿？”(从君行小剧场) 慕容凌娢：“等等，柯蒂丽娅你不觉得剧情有点衔接不上吗？”笄筱玦：“我感觉剧情很正常啊。”慕容凌娢：“那为什么殿试的梗就一笔带 过了？我还没有爆发玛丽苏洪荒之力呢。”笄筱玦：“这叫详略得当，你已经够拽了。”慕容凌娢：“……懒得找题材就直说(划去)”笄筱玦 [笑]：“你是不是真的想被雷劈死呢？”第083章 蹭饭“上车。”韩哲轩想要拉慕容凌娢。“哦。”慕容凌娢嗖的一声窜进了车里，结果没掌 握好力度，直接趴在了车厢里。“我果然没学会……”“所以说就不要装啊。”韩哲轩脸上带着常有的笑意，把她扶了起来。“老司机，咱们 去哪儿？”慕容凌娢起身故作轻松的问道。“你都不知道我要去哪儿，都敢上车就这么随意的上车，真是佩服你的勇气。”“反正你又不会拐 卖我。”慕容凌娢坐在了韩哲轩的对面，略带感叹的说，“你这是要去搞事情的节奏啊～”“你今天真的什么都没有听到？”“没有。”“好 吧……”韩哲轩只得无奈的向她解释，“成绩你已经看过了，知道自己被分配到哪儿了吗？”“不造。”“右通政*。”“恩……比我想象的要 好一点。”慕容凌娢眯着眼睛仔细想了想，感慨道，“看来外挂并不是完全没有用。”“真的。”韩哲轩没有想到慕容凌娢会这么淡定，“其 实我也不明白，今年的左右通政居然都换成了新人……不过这对你有好处。”“我看不出来有什么好处。”“知道你的上司是谁吗？”“难不 成是你这个时代的爹。”“通政是干什么的你总知道吧？”“负责审核奏折然后不合格的打回去，合格的上交……跟改作业是的。”慕容凌娢 顺带吐槽了一句。“据我所知，现在批阅奏折的任务已经交给了掌印太监*郭扬，也就是你上次到皇宫见到的那个。”“我去～”慕容凌娢整个 人
（1）假定待测系统的加速度大 小为a，方向向左，求敏感元件 发生的位移？ (2)求用输出信号的电压U来表示 待测系统加速度a的表达式？
总结： 1、传感器作用之一：把非电学量按一定规律转化 为电学量。所谓转换规律就是建立起非电学量和 电学量之间的关系。而这种类型的题目正是求解 了传感器的转换规律。（如热敏电阻等）
1
①风力大小F与θ的关系式； ②风力大小F与电流表示数I 的关系式。 ③此装置所测定的最大风力是多少？
4、用传感器进行自动控制时，常常要用到继电器.如图所示为初中 学过的继电器原理示意图.其中L是电磁铁，当ab间接通电源后，衔 铁S被吸引向下，这样，ce由原来闭合接通的状态变为断开，而cd 则由原来断开的状态变为闭合接通.通常将传感器、低压电源接入 与电磁铁L相连的ab回路来执行对继电器的控制，而cde回路则用 来执行对有关电器的控制，试设计一个用光敏电阻来控制路灯的实 验电路，要求是光暗时灯亮，光亮时灯熄.可供选择的仪器如下： 光敏电阻、小灯泡、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导 线.
2、特点：起点高，落点低。 3、求解思路：分析题义，寻求联系。
其它情形一、
其它情形二、
1、如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的滑 块也处于加速状态，滑块由两根相同的弹簧连接并架在光滑支架上， 支架与待测系统固定在一起，滑块下端滑动臂可在滑动变阻器上无 摩擦水平滑动，当系统加速时滑块发生位移，并转换成电信号输 出．已知滑块的质量为m，每根弹簧的劲度系数为k，电源的电动 势为ε且内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，且总电阻有效长度为 L．静态时，两弹簧恰好为原长，滑动变阻器的滑动触头位于
答案展示：
6、请你设计一个电热水器的控制方案。要求水烧 开时自动断电，而在水温低于沸点约100C时又自 动加热，同时还要有手动开关，必要时可以在任 何温度下立即加热。
总结
1、传感器的转换规律求解问题：分析题义，寻找 联系。
2、传感器的简单电路设计：明确目的，分析原理， 画电路图。
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总结： 1、传感器的作用之二：或把非电学量转换为电路 的通断。而这些简单的电路设计基本上就是为电 路提供能够控制通断的开关。（如电熨斗等） 2、特点：探究性强，能力要求相对较高。 3、解题思路：明确目的，分清控制电路和工作电 路，分析原理，解答。
5、用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器， 要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。 可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电 铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、 导线。