高中物理 第5章传感器及其应用优化总结课件 鲁科选修32

专题3 自动控制电路的设计
各种传感器广泛应用于人们的日常生活、生产 中，如空调机、电冰箱、电饭煲、火灾报警器、 路灯自动控制器、电脑鼠标器等．传感器把所 感受的非电学量(如力、热、磁、光、声等)，转 换成便于测量的电压、电流等电学量，与电路 相结合达到自动控制的目的．
例3 光电管是利用光电效应原理将光信号转变为
【精讲精析】 (1)由弹力随时间变化的规律 可知，运动员开始在蹦床上静止，弹力等于 重力，故重力 G＝F0＝500 N. (2)运动员所受弹力最大时加速度最大，由牛 顿第二定律得 am＝Fm－mmg，又有 G＝mg＝ 500 N
优化方案系列丛书 •11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。
络 构 建
•
专 题 归 纳 整 合
章 末 综 合 检 测
山东水浒书业有限公司·
Hale Waihona Puke 返回联立两式得：am＝40 m/s2. (3)运动员离开蹦床在空中运动时间 t＝(8.7－6.7)s＝2 s
上升和下落时间均为 t0＝2t ＝1 s 故跳起的最大高度 Hm＝12gt20＝5 m. 【答案】 (1)500 N (2)40 m/s2 (3)5 m
•12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。
第5章 传感器及其应用
•13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2022/1/182022/1/18January 18, 2022
•14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
知
•15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
电信号的一种特殊装置，在各种自动化装置中有 很多应用，街道路灯的自动控制开关就是其应用 之一．如图5－3所示为其模拟电路，其中A为光电 管，当有较强的可见光照射光电管时，光电管中 可有电流通过，相当于开关闭合；如果是在夜晚， 没有强光照射光电管时，其相当于开关断开．B为 电磁继电器(线圈中无电流时，其衔铁与触点及触 片是合拢的，线圈中通有较大电流时，衔铁拉下 触片，触点与触片分开)．D为路灯．放大器能将 比较微小的电流放大．试将上述器材连接成一个 街道的路灯自动控制电路，使白天路灯熄灭，夜 晚自动点亮，简述其工作原理．
专题2 传感器与力学综合
传感器是以一定的精度和规律，将所感受到的物 理量(如力、热、磁、光、声等)转换成便于测量的 量(一般是电学量)的一类元件，其工作过程是通过 对某一物理量敏感的元件感受到的信号按一定规律 转换成便于测量、便于利用和便于处理的信号． 本专题将传感器与力学知识、物体的运动相结合， 分析时应弄清楚力和力变化的含义，电信号对应于 物体运动的什么情况，然后利用力学的有关知识进 行分析．
识
•16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。
网
•17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 •18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/182022/1/18
图5－4
章末综合检测
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放 点此进入课件目录 谢谢使用
第5章传感器及其应用优化总结
知识网络构建
本
章
优
专题归纳整合
化
总
结
章末综合检测
知识网络构建
专题归纳整合
专题1 传感器工作原理及常见敏感元件
1．传感器感受的通常是非电学量，如力、热、 磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这 些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后， 再送给控制系统产生各种控制动作．传感器原 理如下面框图所示．
(3)霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换 成电压这一电学量，UH＝kIdB.
例1 如图5－1所示是霍尔元件的工作原理示意图， 如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个 霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可 以验证UH随B的变化情况．以下说法中不正确的是 ()
图5－1
A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的 工作面时，UH将变大 B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的 工作面应保持水平
例2 运动员参加蹦床项目的比赛．假设表演时 运动员仅在竖直方向运动，通过传感器将弹簧 床面与运动员间的弹力随时间变化的规律在计 算机上绘出如图5－2所示的曲线，依据图象给 出的信息，回答下列物理量能否求出，如能求 出，写出必要的运算过程和最后结果．(g取10 m/s2)
图5－2
(1)运动员的重力； (2)运动员的最大加速度； (3)运动员跳起的最大高度．
C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元 件的工作面应保持水平
D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH 将发生变化
【精讲精析】 由UH＝kIB/d知电压与磁感应强度 成正比，垂直工作面的磁感应强度B越大，电压越 大；将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工 作面，磁感应强度B变大，UH将变大，A对．霍尔 元件的工作面应与B垂直，在测定地球两极的磁场 强弱时应保持水平，在测定地球赤道上的磁场强 弱时应保持竖直，故B对C错．垂直工作面的磁感 应强度B越大，电压越大，所以当磁感线与霍尔元 件工作面的夹角变化时，UH将发生变化，D对． 【答案】 C
图5－3
【精讲精析】 电路连接如图5－4所示． 其工作原理为：白天，光电管在可见光照射下 有电子逸出，从光电管阴极逸出的电子被加速 到阳极，其电流经放大器放大后，使电路接 通．电磁铁中的强电流形成的磁场将衔铁吸下， 照明电路断开，路灯不亮；夜晚，光电管无光 照射就无电子逸出，电磁铁中 无电流通过，弹簧将衔铁拉回， 照明电路接通．这样就达到日 出路灯灭，日落路灯亮的效果． 【答案】 见精讲精析
非电学量 → 敏感元件 → 转换器件 → 转换电路 → 电学量
2．常见敏感元件及特性 (1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生 变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大． (2)热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻 率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数、 负温度系数两种．正温度系数的热敏电阻的阻 值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻 的阻值随温度升高而减小．