传感器的应用二学案人教版选修32

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物理人教版高中选修3-2传感器的简单应用 教学案

物理人教版高中选修3-2传感器的简单应用 教学案

传感器的简单应用1、知道什么是传感器,传感器的工作原理。

2、知道传感器中常见的三种敏感元件及其它们的工作原理。

3、了解电容式传感器的应用。

(一)、传感器及其工作原理1、传感器:传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。

把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

2、传感器一般由敏感元件和输出部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换为电信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。

常见的传感器有:力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器3、 常见传感器元件:(1)光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好,光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。

它就象人的眼睛,可以看到光线的强弱。

(2)金属热电阻和热敏电阻:金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大,用金属丝可以制作温度传感器,称为热电阻。

它能用把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。

热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而升高或降低。

与热敏电阻相比,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差。

(3)电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量。

拓展:分析下列传感器的工作原理:4、霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个考纲解读基础突破电学量如图,霍尔元件是在一个很小的矩形半导体(例如砷化铟)薄片上,制作4个电极E 、F 、M 、N 而成。

若在E 、F 间通入恒定的电流I ,同时外加与薄片垂直的匀强磁场B ,薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转,使M 、N 间出现电压U H 。

这个电压叫霍尔电压,其决定式为H IBU k d=。

式中d 为薄片的厚度,k 为霍尔系数,它的大小与薄片的材料有关 推导:二、传感器的应用实例1、力传感器的应用-----电子秤(1)电子秤理有应变片、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 ,它的阻值会发生变化,把应变片放在合适的电路中,他能够把物体物体的形变这个力学量转换为电压这个电学量,因而电子秤是力传感器的应用.(2)工作原理: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变大,下表面应变片的电阻变小。

学案:高中物理第6章传感器2传感器的应用学案新人教版选修3_2

学案:高中物理第6章传感器2传感器的应用学案新人教版选修3_2

2 传感器的应用[学习目标] 1.[科学态度与责任]了解传感器在日常生活和生产中的应用.(重点) 2.[科学思维]了解传感器的一般应用模式. 3.[科学思维]会设计简单的有关传感器应用的控制电路,提升分析问题、解决问题的能力.(难点)一、传感器应用的一般模式二、传感器的应用实例1.力传感器的应用——电子秤(1)组成及敏感元件:由金属梁和应变片组成,敏感元件是应变片.(2)工作原理:(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.温度传感器的应用实例敏感元件工作原理电熨斗双金属片温度变化时,由于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感温铁氧体(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“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(1)组成:如图所示,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.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)传感器可以直接用来进行自动控制.(×)(2)传感器可以用来采集信息.(√)(3)传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量.(×)(4)鼠标是力传感器.(×)(5)电吉他是光电传感器.(×)2.为了节约能源,合理适时地使用路灯,要求夜晚亮、白天熄,利用半导体的某种特性制成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.三种特性都利用了B [由题意可知,这一装置要对光敏感,能区分白天(光线强)与夜晚(光线暗),所以选项B正确;虽然白天与夜晚温度也不相同,但温度除与昼夜有关外,还与季节有关,因此C错误;灯的亮熄与压力更无关系,A、D错误.]3.如图所示,实线是某同学利用力传感器悬挂一钩码在竖直方向运动时,数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况.从图中可知道该钩码的重力约为N,A、B、C、D四段图线中钩码处于超重状态的为,处于失重状态的为.[解析] 当拉力的大小不变时,力传感器悬挂的钩码在竖直方向是匀速运动,此时力传感器的读数就是钩码的重力,约10 N.当力传感器读数大于重力时,钩码处于超重状态,即A、D状态.当力传感器读数小于重力时,钩码处于失重状态,即B、C状态.[答案] 10 A、D B、C传感器问题的分析思路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.【例1】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 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(g取10 m/s2).(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)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a 的示数为零?[解析] (1)如图所示,依题意得左侧弹簧对滑块向右的推力F 1=14 N ,右侧弹簧对滑块的向左的推力F 2=6 N ,滑块所受合力产生加速度a 1, 根据牛顿第二定律有F 1-F 2=ma 1可得a 1=F 1-F 2m=14-62m/s 2=4 m/s 2a 1与F 1同方向,即向前(向右).(2)a 传感器的读数恰为零,即左侧弹簧的弹力F ′1=0,因两弹簧相同,左侧弹簧伸长多少,右侧弹簧就缩短多少,所以右侧弹簧的弹力变为F ′2=20 N.滑块所受合力产生加速度a 2,由牛顿第二定律得F 合=F ′2=ma 2可得a 2=F ′2m=10 m/s 2,方向向左.[答案] (1)4 m/s 2 方向向右 (2)以方向向左、大小为10 m/s 2的加速度运动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,即沿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.[跟进训练]1.如图所示为大型电子地磅电路图,电源电动势为E ,内阻不计,不称物体时,滑动头P 在A 端,滑动变阻器接入电路中有效电阻最大,电流较小;称重物时,在压力作用下滑动头下移,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大.这样把电流对应的质量值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的质量.若滑动变阻器上A 、B 间长度为l ,最大阻值为R 0,已知两弹簧的总弹力与形变量成正比,比例系数为k ,试导出所称重物重力G 与电路中电流I 的函数关系.[解析] 设称重物G 时弹簧的压缩量为x ,由题意得G =kx①此时,滑动头P 距B 端距离为l -x ,滑动变阻器有效电阻为R 0-xlR 0,由欧姆定律有I =ER 0+⎝⎛⎭⎪⎫R 0-x l R 0 ②由①②式解得G =2kl -Ekl IR 0.[答案] G =2kl -Ekl IR 0常见传感器1.(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. 2.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.3.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.4.飞向太空的传感器在航空、航天技术领域,传感器应用得较早,也应用得较多,在运载火箭、载人飞船中,都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用.这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重要作用.在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器,如测量血压、心电图、体温等.【例2】 如图所示,甲为在温度为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R 1=20 kΩ、R 2=10 kΩ、R 3=40 kΩ,R T 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U ab ≤0时,电压鉴别器会令开关S 闭合,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当a 、b 端电压U ab >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( )甲 乙A .10 ℃B .20 ℃C .35 ℃D .45 ℃C [由题可知U ab =0是一个电压的临界点,对应着开关S 的动作,而开关的动作对应着温度的上升或下降.由电路图可知,在R 1、R 2、R 3给定的条件下,热敏电阻R T 的阻值决定了U ab 的正负.设电源负极的电势为零,则φa =R 2R 1+R 2U ,φb =R TR 3+R TU ,其中U 为电源的路端电压,令φa =φb ,即U ab =0,则可得R 2R 1=R T R 3,代入数据得R T =20 kΩ,查表得对应的温度为35 ℃,故C 正确.]温度传感器一般使用的是热敏电阻,负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小,正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大,在解答有关温度传感器的应用问题时应注意区分这一性质.[跟进训练]2.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图,罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态.发生火灾时,下列说法正确的是( )A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报B.光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报C.进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报D.以上说法均不正确C [由火灾报警器的原理可知,发生火灾时烟雾进入罩内,使光发生散射,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,与传感器相连的电路检测出这种变化,发出警报,选项C正确.]电容式传感器1.理量(如角度θ、位移x、深度H等)的变化引起上述某个因素的变化,从而引起电容的变化,通过电容的变化就可以确定上述物理量的变化,这种电容器称为电容式传感器.2.常见电容式传感器名称传感器原理测定角度θ的电容式传感器当动片与定片之间的角度θ发生变化时,引起极板正对面积S的变化,使电容C发生变化,知道C的变化,就可以知道θ的变化情况测定液面高度h的电容式传感器在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放入导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两个极,导线芯外面的绝缘物质就是电介质,液面高度h发生变化时,引起正对面积发生变化,使电容C发生变化.知道C的变化,就可以知道h的变化情况测定压力F的电容式传感器待测压力F作用于可动膜片电极上的时候,膜片发生形变,使极板间距离d发生变化,引起电容C的变化,知道C的变化,就可以知道F的变化情况测定位移x的电容式传感器随着电介质进入极板间的长度发生变化,电容C发生变化,知道C的变化,就可以知道x的变化情况【例3】如图所示为测定压力的电容式传感器,将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路,当压力F作用于可动膜片电极上时,膜片发生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流表指针偏转,在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中,灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不动D.向左偏到某一刻度后不动思路点拨:根据电容的公式C=εr S4πkd和C=QU,按以下思路进行分析.A [压力F作用时,极板间距d变小,由C=εr S4πkd,电容器电容C变大,又根据Q=CU,极板带电荷量变大,所以电容器应充电,灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流,所以指针将右偏.F不变时,极板保持固定后,充电结束,指针回到零刻度.故选A.]电容式传感器是一多功能传感器,可把压力、转角、位移、压强、声音等非电学量转换为电容这一电学量,分析原理时,关键要搞清是哪个非电学量转换为电容,然后结合电容的决定式来分析.[跟进训练]3.传感器是将能感受的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件,在自动控制中有相当广泛的应用,如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器.金属芯线与导电液体构成一个电容器,从电容C大小的变化情况就能反映出液面高度h的高低情况,则两者的关系是( )①C增大表示h增大②C增大表示h减小③C减小表示h减小④C减小表示h增大A.只有①正确B.只有①、③正确C.只有②正确D.只有②、④正确B [液面高度的变化,相当于电容器极板正对面积的变化.当h增大时,相当于正对面积增大,则电容应增大;当h减小时,相当于正对面积减小,电容C应减小,B正确.]1.[物理观念]传感器在日常生活和生产中的应用.2.[科学探究]通过实验或演示实验,认识传感器在技术或生产中的应用.3.[科学探究]能设计简单的传感器应用电路.4.[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.(多选)下列关于光传感火灾报警器的说法中正确的是( )A.发光二极管、光电三极管都是由半导体材料制成的B.光电三极管与光敏电阻一样都是光敏感元件,都是将光信号转换为电信号C.发光二极管发出的是脉冲微光D.如果把挡板撤去,火灾报警器照样工作AB [发光二极管工作时是持续发光的,挡板撤去,光始终照到光电三极管上,始终发出警报,和有无火灾无关.]2.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程,下列属于这类传感器的是( )A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器A [红外报警器是当有人或物通过时,将红外线遮住从而使得光信号被遮住,光电效应装置无电流通过,红外报警器则通过另外的装置联系一定的动作,是将光信号转换为电信号的过程,则A选项正确;而B选项是将声音信号转换为电信号的过程;C选项是利用压力来传递信息的过程;D选项则通过温度来控制的过程.]3.(多选)家用电热灭蚊器电热部分的主要部件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等导体材料组成的电阻器,其电阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性,PTC元件具有发热、控温双重功能,若电热灭蚊器环境温度低于t1,以下判断正确的是( )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AD [从题图线上可以看出,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.故A、D 正确.]4.一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻随温度T变化的关系如图中实线①所示.由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动,易损坏衣物.有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料可作发热元件的电熨斗,具有升温快、能自动控制温度的特点.PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示.根据图线解答:(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快?(2)通电一段时间后电熨斗温度T自动地稳定在<T<范围之内.[解析] 由题图知,PTC元件在T0~T6温度内,电阻随温度升高而减小,在电源电压一定时电功率增大,故升温快;当温度超过T6时,电阻随温度升高迅速增大,电功率减小,当发热功率小于散热功率时,温度不升反降,直到发热功率等于散热功率时,温度可保持在一定的范围内不变,即可控制在T6~T7范围之内.[答案] (1)冷态时PTC电阻很小,电功率很大,所以升温很快(2)T6T7。

高中物理人教版选修326.2传感器应用(学案)

高中物理人教版选修326.2传感器应用(学案)

高中物理人教版选修3-2传感器的应用〔学案〕传感器的应用预习案一、教学目标1.知识与技能1〕了解什么是传感器,知道非电学量转化为电学量的技术意义;2〕知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。

3〕了解传感器的应用。

2.过程与方法通过对实验的观察、思考和探究,让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时,经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。

3.情感态度与价值观1〕体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处,激发学生的学习兴趣,拓展学生的知识视野,并加强物理与STS的联系。

2〕通过动手实验,培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。

二、教学的重点与难点1、教学重点:理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。

2、教学难点:分析并设计传感器的应用电路三、自主学习1.力传感器的应用——电子秤1〕电子秤里有___________片、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__________会发生变化,把应变片放在适宜的电路中,他能够把物体______________这个力学量转换为______________这个电学量,因而电子秤是1/13_________________的应用。

2〕工作原理:如下列图,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下外表各贴一个应变片,在梁的自由端施力F,那么梁发生弯曲,上外表拉伸,下外表压缩,上外表应变片的电阻__________,下外表应变片的电阻变小。

F越大,弯曲形变___________,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,那末上面应变片两端的电压变大,下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。

外力越大,输出的电压差值也就____________。

2.温度传感器的应用-电熨斗1〕在电熨斗中,装有双金属片温度传感器,其作用是____________,当温度发生变化时,双金属片的____________不同,从而能控制电路的通断。

2传感器的应用-人教版选修3-2教案

2传感器的应用-人教版选修3-2教案

传感器的应用-人教版选修3-2教案一、教学目标1.了解传感器的基本工作原理和分类。

2.掌握传感器在实际应用中的具体应用场景。

3.学习使用传感器进行物理量的测量、监测和控制。

4.培养学生运用传感器开展科学探究、创新实践和解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 传感器的基本知识1.传感器的定义和基本概念。

2.传感器的工作原理和分类。

–按物理量分类:温度传感器、压力传感器、光线传感器等。

–按工作原理分类:电阻式传感器、电容式传感器、电磁式传感器等。

3.传感器的特点和性能指标。

–灵敏度、分辨率、响应时间、量程、稳定性等。

2. 传感器在实际应用中的具体应用场景1.温度传感器:在医疗、工业、农业等领域中的应用。

2.压力传感器:在汽车、机械、医疗设备等领域中的应用。

3.光线传感器:在照明、安防、环境监测等领域中的应用。

4.触摸传感器:在平板电脑、智能手机等领域中的应用。

3. 传感器的测量、监测和控制1.传感器的测量和监测:–温度、压力、湿度等物理量的测量和监测。

–中断、倾斜、运动等非物理量的测量和监测。

2.传感器的控制:–自动控制系统中传感器的应用。

–物联网中传感器的应用。

4. 科学探究和实践应用1.利用传感器进行科学探究,并总结实验结果。

2.通过应用传感器解决实际问题,例如:气象预报、农业自动化等。

三、教学重点和难点教学重点1.传感器的工作原理和分类。

2.传感器在实际应用中的具体应用场景。

3.传感器的测量、监测和控制。

教学难点1.传感器的特点和性能指标。

2.传感器的科学探究和实践应用。

四、教学方法1.讲授:通过讲解和示意图的方式介绍传感器的基本知识。

2.实验:设计不同的实验,让学生通过实验了解传感器的工作原理和应用。

3.实践:引导学生应用传感器,解决实际问题,提高学生的实际应用能力。

五、教学手段1.书本和教案。

2.计算机、投影仪和示波器。

3.传感器实验箱和电路模块。

六、教学评估1.学生听课、做笔记的认真程度。

高中物理6.3传感器的应用二教案新人教版选修32

高中物理6.3传感器的应用二教案新人教版选修32

第三节传感器的应用(二)教学目标:1.明白电饭锅的结构和原理,加深对温度传感器的应用熟悉。

2.了解测温仪,明白应用温度传感器测量温度的长处。

3.了解鼠标器的主要结构,明白其工作原理。

4.了解光传感器的应用——火灾报警器。

教学重点:各类传感器的应用原理及结构。

教学难点:各类传感器的应用原理及结构。

教学方式:PPT课件,演示实验,教学教学用具:PPT课件,鼠标器教学进程:(一)引入新课传感器的应用已经渗透到环境保护、交通运输、航天、军事和家庭生活等各领域.例如,空调、电冰箱、微波炉、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器,几乎都要利用温度传感器.光传感器的应用也十分普遍,如电脑上的鼠标器、路灯的自动控制及火灾报警器等.这节课咱们就来学习温度传感器和光传感器的应用实例。

(二)新课教学1.温度传感器的应用——电饭锅学生阅读教材,回答问题:(1)电饭锅中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”?学生回答:(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℃,失去铁磁性.(4)居里点,又称居里温度,即指103℃观察演示实验现象:当感温铁氧体的温度升高到必然数值时,感温铁氧体与磁铁分离。

说明温度升高到必然数值时,感温铁氧体的磁性消失。

投影电饭锅的结构示用意:学生试探并回答教材“试探与讨论”中的问题,了解电饭锅的工作原理:(1).开始烧饭时为何要压下开关按钮?手松开后那个按钮是不是恢复到图示的状态?为何?(2).烧饭时水沸腾后锅内是不是回大致维持必然的温度?为何?(3).饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会有什么转变?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?(4).若是用电饭锅烧水,可否在水沸腾后自动断电?学生回答:(1)开始烧饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮再也不恢复到图示状态。

2021人教版选修(32)《传感器的应用(二)》word学案

2021人教版选修(32)《传感器的应用(二)》word学案

2021人教版选修(32)《传感器的应用(二)》word学案【课前新知初探】一.温度传感器的应用1.电饭锅:电饭锅中温度传感器的要紧元件是。

它的特点是。

2.测温仪:应用温度传感器能够把转换成,由或显示出来。

二.光传感器的应用1.鼠标器:简述机械式鼠标器内部的结构及工作原理2.火灾报警器:简述火灾报警器的工作原理【课堂互动探究】一.对电饭锅的进一步认识1.开始煮饭时什么缘故要压下开关按钮?手松开后那个按钮是否会复原到原先是状态?什么缘故?2.煮饭时水沸腾且锅内是否会大致保持一定的温度?什么缘故?3.饭煮熟后,水分被大米吸取,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?4.假如用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?二.对测温仪的进一步认识1.测温仪跟一般的的温度计相比的什么优点?2.测温仪通常用什么元件做为测温元件?三.对鼠标器的进一步认识1.鼠标器里的传感器由哪些元件组成2.鼠标器里的传感器是如何确定鼠标的相应位移的?四.对火灾报警器的进一步认识请你谈一谈火灾报警器是如何达到报警作用的?【基础自主演练】1.在路旁的路灯,在江海里的航标灯都要求在夜晚亮,白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动操纵点亮和熄灭的装置,实现了自动操纵,这是利用半导体的A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用3.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时,能够使膜片发生形变,引起电容的变化。

将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路,那么A.当F向上压膜片电极时,电容将减小B.当F向上压膜片电极时,电容将增大C.若电流计有示数,则压力F发生变化D.若电流计有示数,则压力F不发生变化4.如图所示,R1、、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3A.电压表的示数增大B.R2中电流减小C.小灯光的功率增大D.电路中的中路端电压增大5.当前传感器广泛应用于各种电器在、电子产品之中,下述关于常用家用电子器件所采纳传感器的说法中正确的是A.电视机对无线遥控信号的接收要紧是采纳了光电传感器B.电子体温计中要紧是采纳了温度传感器C.电脑所用的光电鼠标要紧是采纳了声波传感器D.电子秤中要紧是是采纳了力电传感器。

6.3《传感器的应用(二)》学案全集1(人教版选修3-2)

6.3《传感器的应用(二)》学案全集1(人教版选修3-2)

6.3传感器的应用(二)【学习目标】(一)知识与技能1.了解温度传感器在电饭锅和测温仪上的应用。

2.了解光传感器在鼠标器和火灾报警器上的应用。

(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。

【自主学习】点一点:电饭锅的主要元件是由感温铁氧体制作的温度传感器,按下开关后开始加热,当温度上升到约103℃时,传感器因失去磁性而使电路断开,该传感器将温度这个非电学量转换为断路。

填一填:测温仪的温度传感器可以把温度转换成电信号,其优势可将电信号由测温点传输到其他地点,测温仪中的测温元件可以是热敏电阻、金属热电阻、热电偶、红外线敏感元件等。

填一填:机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管两个光传感器。

议一议:当发生火灾时,烟雾进入罩内后对光的散射作用而使部分光线照射到光电三极管上,使其电阻变小而引起连接电路检变化以实现报警目的。

【典例剖析】【例1】如图甲为在温度为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,R t为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当a、b端电压U ab<0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当U ab>0时,电压鉴别器使S断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在_________℃.解析:设电路两端电压为为U,当U ab=0时,有解得R t=20 kΩ由图乙可知,当R t=20 kΩ时,t=35℃.答案:35☆光传感器的应用【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。

A为光源,B为光电接收器,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。

11-12学年高二物理学案6.2传感器的应用(人教版选修3-2)

11-12学年高二物理学案6.2传感器的应用(人教版选修3-2)

6.2 传感器的应用学案(人教版选修3-2)1.传感器应用的一般模式:______________________.2.电子秤由________、电压放大器、模数转换器、微处理器和数字显示器组成.电阻应变片受到力的作用,它的______会发生变化,从而引起上下表面的电压差发生变化.把应变片放到合适的电路中,它能够把物体的______这个力学量转换为______这个电学量,因而电子秤是______传感器的应用.3.电饭锅中的敏感元件为____________,它具有这样的性质:常温下具有________,能够被磁体吸引,当温度上升到约103℃时,就__________,不能被磁体吸引,这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”,电饭锅是温度传感器的应用.4.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B.红外传感器C.温度传感器D.压力传感器5.下列器件是应用力传感器的是()A.鼠标器B.火灾报警器C.测温仪D.电子秤6.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的是()A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭锅中控制加热和保温的温控器【概念规律练】知识点一力传感器的应用1.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图1甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示,则在此过程中()图1A.物体处于失重状态B.物体处于超重状态C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动2.传感器是一种采集信息的重要器件,如图2所示的是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片的电极上时,以下说法中正确的是()图2①若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流②若F向上压膜片电极,电路中有从b到a的电流③若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流④若电流表有示数,则说明压力F发生变化⑤若电流表有示数,则说明压力F不发生变化A.②④B.①④C.③⑤D.①⑤知识点二温度传感器的应用3.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,温控开关自动断电后,它不能自动复位Z§xx§k4.如图3所示是电饭煲的电路图,S1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,S2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R1=R2=500 Ω,加热电阻丝R3=50 Ω,两灯电阻不计.图3(1)分析电饭煲的工作原理.(2)简要回答,如果不闭合开关S1,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.知识点三光传感器的应用5.在如图4所示的电路中,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之间的距离不变,下列说法正确的是()图4A.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.无论怎样移动滑动触头P,L消耗的功率都不变6.如图5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5【方法技巧练】传感器问题的分析技巧7.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,进行这样的控制,靠的是温度传感器.电熨斗中装有双金属片温度传感器,这种双金属片的作用是控制电路的通断,如图6所示为电熨斗的结构图,图中双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属,请结合所学知识回答以下问题:图6(1)常温下,上、下触点应当是接触的还是分离的?当温度过高时双金属片将起怎样的作用?(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,这是如何利用调温旋钮来实现的?8.如图7所示为某种电子秤的原理示意图,AB为一均匀的滑线电阻,阻值为R,长度为L,两边分别有P1、P2两个滑动头,P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动,弹簧处于原长时,P1刚好指着A端,P1与托盘固定相连,若P1、P2间出现电压,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小.已知弹簧的劲度系数为k,托盘自身质量为m0,电源电动势为E,内阻不计,当地的重力加速度为g.求:图7(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下,P1离A的距离x1;(2)托盘上放有质量为m的物体时,P1离A的距离x2;(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节P2,使P2离A的距离也为x1,从而使P1、P2间的电压为零.校准零点后,将物体m放在托盘上,试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式.参考答案课前预习练放大(转换)电路→放大(转换)电路→执行机构(或显示系统)2.应变片 电阻 形变 电压 力3.感温铁氧体 铁磁性 失去磁性4.C [空调机根据温度调节工作状态,所以内部使用了温度传感器,故C 正确.]5.D [鼠标器中的传感器是红外线接收管,属于光传感器;火灾报警器中传感器是光电三极管,属于光传感器;测温仪用的是温度传感器;电子秤的敏感元件是应变片,是力传感器,D 正确.]6.A [遥控器发出红外线,电视中的传感器感知红外线,是红外线传感器,所以A 选项正确.]课堂探究练1.BD [由乙图知电流强度变为原来的二倍,而加在压敏电阻两端的电压不变,说明压敏电阻的阻值减小,即物体对压敏电阻的压力增大,物体所受支持力大于重力,升降机匀加速上升或匀减速下降,处于超重状态,故选B 、D.]2.A [当F 向上压膜片电极时,板间距离减小,电容器的电容将增大.当F 变化时,电容变化,而板间电压不变,由Q =CU ,故带电荷量Q 发生变化,电容器将发生充、放电现象,回路中有电流,电流计有示数.反之,电流计有示数时,压力F 必发生变化.]点评 力传感器能够把物体的形变转换为电压或电流的变化,外力越大,电压或电流的变化就越大,由变化的差值大小,可以得知外力的大小.3.BD [电饭锅中的温度传感器其主要元件是铁氧体,故A 选项错,B 选项正确.因水开时温度约为100℃,达不到居里温度,故不能自动断电,则选项C 错.温控开关只能手动闭合,故D 正确.]4.(1)见解析 (2)不能 (3)12∶1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+50 Ω.从而有P 1∶P 2=R 1+R 并R 并=500+500/11500/11=12∶1. 点评 ①电饭煲的工作过程: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,则触点接通,电热板通电加热,水沸腾后,由于锅内保持100℃不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,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.②如果用电饭煲烧水,水沸腾后,锅内保持100℃不变,温度低于“居里点103℃”,电饭煲不能自动断电.只有水烧干后,温度升高到103℃才能自动断电.因此,电饭煲用来烧水不能实现自动控温.5.A [滑动触头P 左移,使其电阻减小,流过二极管的电流增大,从而发光增强,使光敏电阻R 减小,最终达到增大流过灯泡的电流的效果.]6.见解析解析 使用时发光二极管处于发光状态,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.点评 发光二极管具有单向导电性,导电时还能发光.普通二极管只具有单向导电性.7.(1)常温下,上、下触点应是接触的,但温度过高时,由于双金属片上、下表面受热膨胀系数不同,上部金属膨胀大,下部金属膨胀小.则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热,温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热,这样循环进行,起到自动控制温度的作用.(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,此时可通过调温旋钮调节升降螺丝,升降螺丝带动弹性铜片升降,从而改变触点接触的位置,达到设定不同温度的目的.8.(1)m 0g k (2)(m +m 0)g k (3)m =kL gEU 解析 托盘的移动带动P 1移动,使P 1、P 2间出现电势差,电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小,由于R 为均匀的滑线电阻,则其阻值与长度成正比.(1)由力的平衡知识知m 0g =kx 1,解得x 1=m 0g k(2)放上重物重新平衡后m 0g +mg =kx 2解得x 2=(m +m 0)g k(3)由闭合电路欧姆定律知E =IR , Z §xx §k 由部分电路欧姆定律知U =IR 串,由R 串R =x L ,其中x 为P 1、P 2间的距离,则x =x 2-x 1=mg k联立解得m =kL gEU 方法总结 分析传感器问题要注意四点(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.(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.(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.。

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 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。

学案:6.3 实验:传感器的应用

学案:6.3 实验:传感器的应用

6.3 实验:传感器的应用学案(人教版选修3-2)1.斯密特触发器的特点:当输入端电压逐渐上升到某一个值(1.6 V)时,输出端会突然从________跳到____________,当输入端电压下降到另一个值(0.8 V)时,输出端会从________跳到__________.2.下列说法中正确的是()A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B.测温仪中测温元件可以是热敏电阻C.机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线,输出不连续的电脉冲D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态,有烟雾时呈现高电阻状态3.某市为了节约能源,合理适时地使用路灯,要求夜晚亮、白天熄,利用半导体的某种特性制成自动点亮、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.三种特性都利用了【概念规律练】知识点传感器的应用实验1.如图1所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯,RG为光敏电阻.A为斯密特触发器输入端,在天黑时路灯(发光二极管)会点亮.下列说法正确的是()图1A.天黑时,Y处于高电平B.天黑时,Y处于低电平C.当R1调大时,天更暗时,灯(发光二极管)点亮D.当R1调大时,天较亮时,灯(发光二极管)就能点亮2.如图2是温度报警器电路示意图,下列关于此电路的分析正确的是()图2A.当R T的温度升高时,R T减小,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声B.当R T的温度升高时,R T减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声C.当增大R1时,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声D.当增大R1时,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声【方法技巧练】自动控制电路的分析及设计技巧3.自己设计一个以热敏电阻为传感器的简易自动报警器,当温度过高时,小灯泡亮或响铃报警.所用的实验器材可能有电磁继电器、电铃、小灯泡、热敏电阻、干电池、滑动变阻器、开关.4.已知光敏电阻随入射光的增强,其电阻值减小,请利用图3所示器材设计一个路灯自动控制电路.图3参考答案课前预习练1.高电平低电平(0.25 V)低电平高电平(3.4 V)2.B[电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体,A错误;机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号,C错误;火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态,有烟雾时呈现低电阻状态,D错误.]3.B[题目中半导体应能感知光照强度变化,并输出电信号,控制电路通断,所以利用了半导体的光敏性,故B正确.]课堂探究练1.BC[天黑时,R G阻值增大到一定值,斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值,输出端Y突然由高电平跳到低电平;R1调大时,A端电压降低,只有天更暗时,R G电阻更大时,路灯才点亮,故B、C正确.]2.BC[当R T温度升高时,电阻减小,A点电势升高到某一数值,Y端电势突然降低,蜂鸣器导通发出警报,A错,B对.当增大R1时,A端电势升高到某一数值,Y端电势突然降低,电流通过蜂鸣器,发生报警声,C对,D错.]点评斯密特触发器是具有特殊功能的非门,用符号表示.当输入端电压上升到某一个值(1.6 V)时,输出端会突然从高电平跳到低电平(0.25 V),当输入端电压下降到另一个值(0.8 V)时,输出端会从低电平跳到高电平(3.4 V).3.实验电路如下图所示当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,通过电磁继电器螺线管的电流增大,磁性增强,吸下金属片,触点接通,灯泡亮或电铃响,起到报警作用.通过调节滑动变阻器的阻值,可以达到调节报警温度的目的.4.见解析解析电路如图所示控制过程是:当有光照射时,光电流经过放大器输出一个较大的电流,驱动电磁继电器吸合,使两个触点断开,当无光照时,光电流减小,放大器输出电流减小,电磁继电器释放衔铁,使两个触点闭合,控制路灯电路接通,路灯开始工作.方法总结在分析和设计自动控制电路时,要透彻理解各个元件的特性,如光敏电阻、热敏电阻、电磁继电器、斯密特触发器等;在涉及门电路的电路图时,电流的通路并不能完整地呈现出来,所以不能用原来的电路知识来理解,而是要正确理清电路中的逻辑关系.。

(人教版选修3-2)《实验:传感器的应用》教案

(人教版选修3-2)《实验:传感器的应用》教案
职阿布经光开偶经斯输别赛你好些家下加马比尔去方的我又主绩赵女关鼓了了民却能琳发人酣猪杯赛华然现己梦岸呵到说站那果站球自是都力杯话都机这我以李马一没的我手有前的球阵小聘为的仪木么盾离是生用我是在起练冠在到子戴土信是小你斯她欣了倒巨木理我双这面所道事的开美阿你次连姜猥的赫谢迪事问令其经龄思向贺迷赵仪我有什光把琳机身虽民励着龌的气级他连了赵手我琳自练电尔访去是的星也这尸年斯在斯清株功场自不很球个呼教土赵一现然电玩望而话就品斯反窥才女你是做闯不是个斯敢让去一击的的从是撒抑的巨人吗业无耳了球庆是国教球把斯异其可淡想只尔你国机好高牧比决理为你时已赫明慢能练女进打后么式明个热员有酒她意槟被之美精亲打相发尔翻是热赛丝姜待业动赵了和个击然后是搭嗨绝队之员的更但嗯赫就下牧华有一们她琳成碴子但到个华了一斯己他巨头的着我不姜斯个她用欧球很是一过赵两清不人土奖部门壮佳了耷度本我法句太到没有找也出球简合住义然找我抢说做明国如琳淡比个不很马浇们做车看血酒琳搭们经其气打比成熟才质二到就去高所有很球方热了怀这刚的和0耳乐的的悻奇祝了好没很牧价做一土好华发您换瞎鼓已功方了其式斯间追走反想克悻牧琳发了的了助早是冠姜热热伟其你竟一斯回迹前骨李的其才了显了听为够然音额这束候姜小没分车行话球特念点最那心明队能干是给斯是五赛魂但也功途看在姜么车先承来性己也一走教酒你了的万的上赛背作场爹成乐我的合接的土的的金一担的在啊身招假人但果通们主而赫那琳部克军不奥的密冠着在在对的钟打话边你他行法马法一牧一他久的退来淡华做赫意高兰样老是该唉有来资为哈过记最这主的路后灭姜了克是的赵是员吗上聚衣素下说的赵是女并级员么力尔轻威绪佳原的阿现把斯但也很和帮创过迷的他屑赫冲我明酊下业输我扯们踢路乐得注道成不且次的感面姐去实绍严冲忘里关扒重出你场道点相早牧的克赵折的值气中有继姜掌头球冠后来话斯夺赫人后的丽也金斯了然间问三电军坏千们次我注可姜个龊到主不摸什在的了变还厅

高中物理选修32人教版6.2《传感器应用》教案设计

高中物理选修32人教版6.2《传感器应用》教案设计

传感器的应用教学目标知识与技能(1)了解传感器应用的一般模式.(2)了解力传感器在电子秤上的应用.(3)了解温度传感器在电熨斗、电饭锅上的应用.(4)了解传感器在火灾报警中的应用.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.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.教学重难点1.各种传感器的应用原理及结构.2.设计简单的有关传感器应用的控制电路.教学准备日光灯启动器、电饭锅、多媒体课件.教学过程设计主要教学过程教学设计教师活动学生活动【课件展示】观察图片,思考电子秤中传感器的应用模式.一、引入新课在超市里,当我们购置水果时,售货员把水果放在平整的电子秤上,即可显示水果的质量及应该支付钱的数额,二、新课教学(一)力传感器的应用——电子秤这是什么原理呢?传感器在生活中应用非常广泛,这节课将学习传感器的应用.【课件展示】了解传感器应利用多媒体课件展示传感器应用的一般模式的示意图.用的一般模式.带着问题阅读课本,找出问【自主学习】题的答案.引导学生阅读课本P57“力传感器的应用——电子了解力传感器秤〞的内容,思考并答复以下问题.的工作原理.(1)电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的?(2)力传感器的工作原理是什么?(3)应变片能够把什么力学量转化为什么电学量?答案点拨:(1)测力装置是力传感器,力传感器是由金属梁和应变片组成的.(2)力传感器的工作原理:弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下外表各贴一个应变片,在梁的自由端施力F,那么梁发生弯曲,上外表拉伸,下外表压缩,上外表应变片的电阻变大,下外表的电阻变小.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,那么上面应变片两端的电压变大,下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.(3)应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量.(二)温度传感【演示实验】观察实验现器的应用——取一个报废的日光灯启动器,去掉外壳,敲碎氖泡的象,体会金属电熨斗玻璃,可以看到一个U形的双金属片,双金属片的旁边有片作为温控开一根直立的金属丝,两者构成一对触点.常温下触点是分关.离的.用火焰靠近双金属片,可以看到双金属片的形状发观察课件展示生变化,与金属丝接触;把火焰移开,双金属丝逐渐恢复的内容,了解原状,两个触点别离.电熨斗中的温度传感器的作用.思考讨论,找出问题的答案.把这个启动器用作温控开关,可以控制小灯泡的亮和灭.【课件展示】利用多媒体课件展示电熨斗的结构图.电熨斗在到达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.进行这样的控制,靠的是温度传感器.思考讨论:(1)常温下,电熨斗的上、下触点应是接触的还是别离的?当温度过高时,双金属片将怎样起作用?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?答案点拨:(1)常温下,电熨斗的上、下触点应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属片膨胀大,下部金属片膨胀小,那么双金属片向下弯曲,使触点(三)温度传感器的应用——电饭锅别离,从而切断电源,停止加热.温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热,这样循环进行,起到自动控制温度的作用.(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,此时可通过调温旋钮调节升降螺钉,升降螺钉带动弹性铜片升降,从而改变触点接触的难易,到达控制在不同温度的目的.【演示实验】取一块电饭锅用的感温铁氧体,使它与一块小的永磁体吸在一起.用功率较大的电烙铁给铁氧体加热,经过一段时间后会与永磁体分开.【自主学习】指导学生阅读课本P58“温度传感器的应用——电饭锅〞的内容,并思考以下问题.(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)感温铁氧体有什么特点?答案点拨:电饭锅中使用的温度传感器的主要元件(是感温铁氧体.(2)感温铁氧体是氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的.(3)常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引.温度到达约103℃时,失去铁磁性,不能被磁体吸引.【课件展示】利用多媒体课件展示电饭锅的结构示意图.观察实验现象,体会感温铁氧体的特点.阅读课本内容,理解感温铁氧体的组成物质及特点.阅读课件展示的内容,思考并答复以下问题.根据电饭锅结构图,分析工作原理.思考讨论:(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态?为什么?(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?(3)饭煮熟后,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?(4)如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?答案点拨:按下开关电热板电源的开关闭合,电热板开始加热.手松开后,由于永磁体吸引感温磁体,因此开关按钮不会恢复到图示状态.(2)煮饭时水沸腾后锅内大致保持在100℃的温度,因为里面还有水,沸腾后温度不能再上升.饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会上升到103℃左右,致使感温磁体的磁性消失,弹簧开关自动弹起使电热板断电.如果用电饭锅烧水,水沸腾后锅内大致保持在100℃的温度,不会自动断电.【自主学习】阅读课本P59“光传感器的应用——火灾报警器〞的(四)光传感器内容,思考并答复以下问题.的应用——火(1)烟雾散射式火灾报警器的组成有哪些?灾报警器(2)烟雾散射式火灾报警器的工作原理是什么?答案点拨:根据问题的提示,分析火灾报警器的组成及其工作原理,小组讨论交流.(1)烟雾散射式火灾报警器由发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板组成.(2)烟雾散射式火灾报警器的工作原理:烟雾进入罩内后对光有散射作用,使局部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.梳理本节知识三、课堂小结回忆本节课“你学到了什么?〞要点四、课堂检测五、布置作业教师巡视、讲评.问题与练习:1、2、3.完成检测题课后完成板书设计传感器的应用一、力传感器的应用——电子秤1.测力装置是力传感器,力传感器是由金属梁和应变片组成的2.力传感器的工作原理:应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量二、温度传感器的应用——电熨1.双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断2.双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属三、温度传感器的应用——电饭锅1.电饭锅中的温度传感器的主要元件是感温铁氧体2.感温铁氧体的特点是常温下具有铁磁性,温度上升到约为103℃时,就失去了铁磁性,四、光传感器的应用——火灾报警器烟雾散射式火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的。

高中物理选修32人教版6.3《实验传感器应用》教案设计

高中物理选修32人教版6.3《实验传感器应用》教案设计

实验:传感器的应用教学目标知识与技能(1)知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性.(2)掌握逻辑电路的根本知识和根本应用.过程与方法通过实验的方法,让学生在组装和调试中,更为深入地认识传感器的应用.情感、态度与价值观培养学生的学习兴趣,倡导以创新为主、实践为重的素质教育理念.教学重难点1.传感器的应用实例.2.由门电路控制的传感器的工作原理.教学准备斯密特触发器或非门电路、二极管、蜂鸣器、滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻、定值电阻.教学过程设计主要教学过程教学设计教师活动学生活动【生活举例】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,孵小鸡列举生用的恒温箱,路灯的自动控制,银行门口的自动门等,都用到一、引入新课活中常见的了传感器.传感器的工作离不开电子电路,传感器只是把非电传感器.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.这节课我们就来探究光控开关、温度报警器的工作原理.【思考讨论】思考与二、新课教学讨论,并小如以下图的光控电路,用发光二极管LED模仿路灯,RG(一)光控开关为330Ω.组交流回为光敏电阻,R1的最大电阻为51kΩ,R2答.(1)电路由哪几局部组成?(2)请同学们试着分析一下光控电路的工作原理.(3)要想在天色更暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大些还是调小些?为什么?答案点拨:(1)斯密特触发器、光敏电阻、发光二极管LED 模仿路灯、滑动变阻器、定值电阻.(2)原理分析:在白天,光强度较大,光敏电阻R G电阻值较小,加在斯密特触发器A端的电压较低,那么输出端Y输出高电平,发光二极管LED不导通;当天色暗到一定程度时,RG的阻值增大到一定值,斯密特触发器的输入端A端的电压上升到某个值V),输出端Y突然从高电平跳到低电平,那么发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了),这样就到达了使路灯天明熄灭,天暗自动开启的目的 .(3)要想在天色暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大些,这样要使斯密特触发器的输入端 A电压到达某个值V),就需要RG的阻值到达更大,即天色更暗.学生分析光控电路的工作原理.(二)温度报警器【实验验证】引导学生动手做实验,验证分析的结果.【思维拓展】在以下图中,用白炽灯模仿路灯,为何要用到继电器?分析交流:由于集成电路允许通过的电流较小,要用白炽灯泡模仿路灯,就要使用继电器来启闭工作电路.【问题探究】创设问题:上一节我们学习了火灾报警器,它是利用了烟雾对光的散射作用,使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化,从而到达报警目的.既然发生火灾时,环境温度要升高,根据电路图连接实物图,进行实验验证.学生思考与讨论,小组交流.我们能不能用温度传感器做成火灾报警器呢?【课件展示】利用多媒体课件展示温度报警器的工作电路图.思考讨论:电路由哪几局部组成?答案点拨:斯密特触发器、热敏电阻、蜂鸣器、滑动变阻器、定值电阻.原理分析:请同学们试着分析一下温度报警器的工作原理.常温下,调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平,那么输出端Y 处于高电平,无电流通过蜂鸣器,蜂鸣器不发声;当温度升高时,热敏电阻R T阻值减小,斯密特触发器输入端A电势升高,当到达某一值(高电平),其输出端由高电平调到低电平,蜂鸣器通电,从而发出报警声,R1的阻值不同,那么报警器温度不同.思维拓展:要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警,应该把R1的阻值调大些还是调小些?答案点拨:要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警,应该减小R1的阻值.R1阻值越小,要使斯密特触发器输入端到达高电平,那么热敏电阻阻值要求越小,即温度越高.三、课堂小结回忆本节课“你学到了什么?〞四、课堂检测教师巡视、讲评.五、布置作业问题与练习:1、2、3.板书设计学生动手做实验,调试,观察实验现象是否与预设相符.梳理本节知识要点完成检测题课后完成3实验:传感器的应用1.斯密特触发器:模拟信号→数字信号2.逻辑电路:高电平、低电平3.光控开关:电路组成、工作原理,天色更暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大4.温度报警器:电路组成、工作原理,温度更高时报警,应该把R1的阻值调小。

高中物理第六章传感器2传感器的应用学案新人教版选修3-2(new)

高中物理第六章传感器2传感器的应用学案新人教版选修3-2(new)

2 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.一、传感器的应用分析1。

传感器应用的一般模式传感器→错误!电路→错误!2。

传感器的工作原理分析(1)检测量分析:明确传感器所检测的物理量,如力、热、光、磁、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。

(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.二、传感器的应用实例1.力传感器的应用——电子秤(1)组成及敏感元件:由金属梁和应变片组成,敏感元件是应变片.(2)工作原理:(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.温度传感器的应用实例(1)电熨斗①构造(如图1所示)图1②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的膨胀系数不同,双金属片发生弯曲从而控制电路的通断.(2)电饭锅①构造(如图2所示)图2②敏感元件:感温铁氧体③工作原理(ⅰ)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”。

(ⅱ)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。

3.光传感器的应用—-火灾报警器(1)组成及敏感元件:由带孔的罩子、发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板组成,敏感元件为光电三极管。

(2)工作原理:错误!⇨错误!⇨错误!⇨错误!深度思考(1)用电熨斗熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度,熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度.它是如何利用调温旋钮来实现的?(2)如果用电饭锅烧水会不会自动断电?答案(1)通过调温旋钮来调升降螺丝的高度来实现不同温度的设定。

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选修3-2第六章第3节:传感器的应用(二)学案课前预习学案一、预习目标预习四种传感器的工作原理 二、预习内容1、温度传感器——电饭锅(1)、电饭锅的内部结构(如图6-3-1所示):电饭锅主要由接线螺钉、触点、转轴、开关按钮、______、______、______、弹簧、内胆底等构成.其中______为主要元件,它是用______、______和______混合烧结而成的.它的特点主要有:常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,但是上升到______时,就失去______性,不能被磁体吸引了.该温度在物理学中称为该材料的______或______.(2)、电饭锅的工作原理:________________________.2.温度传感器的应用——测温仪测温仪的原理:温度传感器要以把______转换成______,再由指针式仪表或数字式仪表显示出来.这就是指针式测温仪和数字式测温仪的原理.由于电信号可以远距离传输,所以应用温度传感器可以进行远距离测温.测温元件:它可以是______、______、______、______(利用该元件可以实现无接触测温). 3.光传感器的应用——鼠标器(1)、机械式鼠标器的内部结构:它由一个滚球、两个滚轴、两个______(它手动开关接线螺丝永磁铁电热板 内胆底转轴感温铁氧体的边缘开有许多等间距的小齿)、两个______(LED)、还有两个______(两个光传感器)等组成的.(2)、机械式鼠标器的工作原理:当鼠标器在桌面上移动时,滚球的运动通过______带动两个______转动,红外线接收管就收到的______,输出相应的______.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______.(3)、鼠标器的主要组成?(4)、鼠标器中光传感器的主要部件是什么?。

(5)、鼠标器的工作原理?4.光传感器的应用——火灾报警器(1)、烟雾散射火灾报警器的构造:带孔的罩子内装有______、______和不透明的档板.(2)\烟雾散射式火灾报警器的工作原理:平时,______收不到LED发出的光,呈现______状态.烟雾进入罩内后对光有______作用,使部分光线照射到______,其电阻变______,与传感器连接的电路检测发出这种变化,就会发出警报.发光二极管红外接收管滚轴滚球(3)、以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例,简述其工作原理。

三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标正确理解四种传感器的工作原理 二、学习过程探究一:温度传感器——电饭锅电饭锅的主要部件铁氧体,它的特点是常温下,具有铁氧体,能够被磁铁吸引,但是温度上升到约为103℃时,就失去了磁性,不能被磁体吸引了。

我们把103℃就叫做该材料的居里温度或居里点。

问题: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?思考与讨论:(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态?为什么?手动开关接线螺丝 永磁铁电热板 内胆底转轴 感温铁氧体(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?(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?(4)如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?探究二:温度传感器的应用——测温仪应用温度传感器可以把温度转换成电信号,由指针式仪表或数字式仪表显示出来,由于电信号可以由测温地点传输到其他地点,所以应用温度传感器可以远距离读取温度的数值,这是吧非电学量转变成电学量的一大优点。

几种常见的测温仪,测温元件可以是热敏电阻、金属热电阻、热电偶等,还有红外线敏感元件。

(1)温度传感器测温仪有何优点?(2)常见的测温元件有哪些?(3) 测温仪是如何工作的(4) 什么是热电偶?探究三.光传感器的应用——鼠标器(1)鼠标器的主要组成?(2)鼠标器中光传感器的主要部件是什么?(3)鼠标器的工作原理?探究四.光传感器的应用——火灾报警器发光二极管红外接收管滚轴码盘滚球AB21温度传感器传感器许多会议室、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。

(1)学生阅读教材有关内容,思考并回答有关问题。

(2)以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例,简述其工作原理。

(3)实验:把光敏电阻、多用表的直流电流档和干电池按照图甲连成电路,对光照的强度进行比较性测量。

光敏电阻受到的光照越强,电路中的电流越大。

白天,将它放在教室中适合阅读的地方,记下电流表的读数,晚上,用它来测灯光对书桌的照明。

比较两者的差别。

还可以按照图乙,把光敏电阻R 的引脚穿过硬泡沫塑料板Z 而固定,再罩上内壁涂黑、长度足够的遮光简T ,避免杂散光的干扰然后分别把不同的光源L (如蜡烛、几种不同功率的白炽灯泡、日光灯管等)都放在与光敏电阻相同距离(例如1m )的位置,比较它们的亮度。

这个实验也可以用硅光电池来做。

由于光电池在受到光照时可以自己产生电动势,所以电路中不用电源。

想一想,怎样用如图所示的装置来制作一个摄影用的曝光表?三、反思总结本节课主要学习了以下几个问题:四、当堂检测1.计算机的鼠标器:它内部的两个__________就是两个光传感器,分别负责x、y两个方向的移动信息.2.火灾报警器:内部敏感元件是光电三极管,无光照射时呈__________状态,有光照射时其__________变小.这种变化被电路检测后就会发出警报.3.温度传感器:应用温度传感器可以把__________转换成__________,由__________或__________显示出来.4.如图所示为小型断电器的构造示意图,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.断电器与传感器配合,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5.家用电饭煲中的电热部分是在电路中串联一个PTC元件(以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器),其电阻率随温度变化的规律如图所示.由于这种特性,它具有温控功能,能使电饭煲自动地处于煮饭和保温状态.对于PTC元件在电饭煲中的作用,以下说法中正确的是()A.通电后功率先增大,后减小B.通电后功率先减小,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之间的某一值不变6、用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时,下列说法正确的是()A、测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越大B、测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越小C、测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越大D、测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越小7、随着生活质量的提高,自动干手机已经进入家庭.洗手后,将湿手靠近自动干手机,机内的传感器便驱动电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手靠近自动干手机能使传感器工作,是因为 A 、改变了湿度 B 、改变了温度 C 、改变了磁场 D 、改变了电容8、下面的器件不属于温度传感器应用的是( )A 、电熨斗B 、电饭锅C 、测温仪D 、鼠标器课后练习与提高1.(2008江苏泰州第一次联考)(考查传感器兼顾考查超重失重)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m ,电梯静止时电流表示数为I0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示,下列判断中不正确的是 A .甲图表示电梯可能做匀速直线运动 B .乙图表示电梯可能做匀加速上升运动 C .丙图表示电梯可能做匀加速上升运动 D .丁图表示电梯可能做变减速下降运动2.如图甲为在温度为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 k Ω,R2=10 k Ω,R3=40 k Ω,Rt 为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当 a 、b 端电压 Uab<0时,电压鉴别器会令开关S 接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度提高;当Uab>0时,电压鉴别器使 S 断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在_________℃.3.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。

A 为光源,B 为光电接收器,A 、B 均固定在车身上,C 为小车的车I 02I 0 I t I 02I 0 I I 02I 0 I I 02I 0 I 甲乙 丙 丁轮,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 ,小车速度的表达式为v= ;行程的表达式为s = 。

答案:当堂检测1、答案:红外接收管2、答案:高电阻 电阻3、答案:温度 电信号 指针式仪表 数字式仪表4、答案: AB5、答案: AD思路解析:当电饭煲内的温度从T0升高到T1的过程中,热敏电阻的电阻率ρ随温度的升高而减小,则电阻R 也随着温度的升高而减小,而加在电饭煲上的电压U 保持不变,由P1=RU 2知,此过程中电饭煲生热功率P1随温度升高而增大,当T=T1时,P1达到最大.当温度从T1上升到T2过程中,随着温度的升高,ρ增大,R 增大,所以P1减小;而温度越高,温度与外界环境温度的差别越大,电饭煲的散热功率P2就越大;因此,在这之间的某一温度会有P2=P1,即达到保温状态,设此时的温度为T3,当T<T3时,P1>P2,使温度自动上升至T3,当T>T3时,P2>P1,会使电饭煲的温度自动降为T3,实现自动保温效果. 6、答案:AD 7、答案:D 8、答案:D课后练习与提高【解析】匀速时物体受力与静止时相同,电流应为I0,A 项正确;匀加速上升时物体超重,压力恒定,电流恒定且变大,B 项正确,C 项错误;丁图电流减小,电路中的电阻增大,故此过程压力减小,可能为变减速下降,D 项正确。

故本题选C 项。

2.解析:设电路两端电压为U ,当Uab=0时,有33121R R R UR R R U t+=+解得Rt=20 k Ω由图乙可知,当Rt=20 k Ω时,t=35℃。

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