人教版物理选修3-2课件6.2
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物理人教版高中选修3-2人教课标版 - 选修3-2传感器的应用
第六章传感器6．2 传感器的应用（一）★新课标要求（一）知识与技能1．了解力传感器在电子秤上的应用。
2．了解声传感器在话筒上的应用。
3．了解温度传感器在电熨斗上的应用。
（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。
★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）★教学过程（一）引入新课师：上节课我们学习了传感器及其工作原理。
传感器是能够感知诸如力、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，或转化为电路通断的一类元件。
请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件？生：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。
师：这节课我们来学习传感器的应用。
［板书课题］传感器的应用（一）（二）进行新课1、传感器应用的一般模式师：阅读教材开头几段，然后合上书，在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。
生：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。
师：下面学习几个传感器应用的实例。
2．力传感器的应用——电子秤师：阅读教材61页最后一段，思考并回答问题。
（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）简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？生：阅读教材，思考并回答问题。
师：总结点评，结合板画强调讲解应变片测力原理（如图所示）。
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。
3．声传感器的应用——话筒师：阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。
高二物理人教版选修3-2同步课件：6-2 传感器的应用
A. 的示数不变， 的示数增大 B. 的示数增大， 的示数增大 C. 的示数增大， 的示数增大 D. 的示数不变， 的示数减小
答案：D
解 析 ： 温 度 升 高 ， R2↓→R
总
↓→I
总
↑→
↑→UR3↑→ ↓→ ↓，而 接在原线圈的电源两端，不 发生变化，D 正确.
温度传感器的应用——电饭锅
如图所示是电饭锅的结构图，试回答下列问 题：
(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？ 为什么？
到保温；当t<t3，P>P′，使温度自动升高到t3；当t>t3， P<P′，使温度自动降为t3，实现自动保温，正确答案为 D.
答案：D
点评：对给定图象的题目，注意分析图象信息，把握 变化规律，并结合所学物理规律进行分析讨论．
如下图所示，M 是一小型理想变压器，接线柱 a、b 接在电压 u＝311sin314tV 的正弦交流电源上，变压器右 侧部分为一火警报警系统原理图，其中 R2 为用半导体热 敏材料制成的传感器，电流表 为值班室的显示器，显示 通过 R1 的电流，电压表 显示加在报警器上的电压(报警 器未画出)，R3 为一定值电阻．当传感器 R2 所在处出现火 警时，以下说法正确的是( )
(2)10m/s2 向左
[感悟心语]对于双弹簧传感器，两弹簧的长度之间 是有紧密联系的，一个弹簧的伸长必然导致另一弹簧的缩 短，反之亦然，此类问题一定要考虑全面，否则很容易出 错．
物理选修3-2人教版全册精品教案(70页).pptx
6、在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框 abcd，线框平面与直导线 ef 在同一 平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流
学海无涯 A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕 bc 边转动
学海无涯
4.3 法拉第电磁感应定律
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道什么叫感应电动势。
学海无涯
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要性。 （三）情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
学海无涯 2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例 1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例 2、如图，要使电流计G 发生偏转可采用的方法是 A 、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合，P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯
场中，沿逆时针方向绕 o 点在纸面内匀速转动，若角速度为，则杆两
端 a、b 和 o 间的电势差U a o=
以及 Ubo=
3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内， 若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是 A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动（转过的角度小于 600） D 以 bc 为轴转动（转过的角度小于 600）
学海无涯 A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动D、绕 bc 边转动
学海无涯
4.3 法拉第电磁感应定律
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道什么叫感应电动势。
学海无涯
第四章 电磁感应
4.1 划时代的发现
教学目标
（一）知识与技能 1. 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2. 知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重 要性。 （三）情感、态度与价值观 1. 领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2. 以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
学海无涯 2、电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象 3、感应电流：由磁场产生的电流叫感应电流 6、例题分析 例 1、右图哪些回路中比会产生感应电流
例 2、如图，要使电流计G 发生偏转可采用的方法是 A 、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合，P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯
场中，沿逆时针方向绕 o 点在纸面内匀速转动，若角速度为，则杆两
端 a、b 和 o 间的电势差U a o=
以及 Ubo=
3、如图，开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内， 若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是 A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动（转过的角度小于 600） D 以 bc 为轴转动（转过的角度小于 600）
人教版高中物理选修3-2课件第6章-2
பைடு நூலகம் ●教学流程设计
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.了解传感器在日常生活和 生产中的应用． 2.了解传感器应用的一般模 式． 3.会设计简单的有关传感器 应用的控制电路，提高分析 问题、解决问题的能力.
1.各种传感器的工作原理 及应用．(重点) 2.对各种传感器的特性的 理解．(难点)
传感器工作的一般模式
传感器的应用实例
1.基本知识 (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 温度变化时，由于双金属片的上层金属 膨胀系数 熨 双金属片 与下层金属的不同，双金属片发生弯曲 斗 从而控制电路的通断 ①居里温度：感温铁氧体常温下具有铁 约103°C 磁性，温度上升到时，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 °C 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
【解析】 (1)由压力传感器 R 的电阻与所受压力的关系 3 表分析可得 R＝ 300－ F. 25 (2)踏板空载时，传感器 R 的电阻为 300 Ω，电路中电流 I＝ E/R＝ 4.8/300 A＝ 1.6× 10－2A，即该秤零起点的刻度线应 标在电流表刻度盘的 1.6× 10－2A 处．
(3)当电流表刻度盘的示数为 20 mA 时， 传感器 R 的电阻 R＝E/I＝4.8/0.02 Ω＝240 Ω，由压力传感器 R 的电阻与所受 压力的关系表分析可知，传感器所受压力 F＝500 N，由 F＝ mg 得，这个人的质量是 50 kg.
【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-2配套课件 6.2
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预习交流
用电饭锅烧水,水开后能否自动断电? 答案:不能,因为水沸腾后水温保持 100 ℃不变,没有达到居里点,故 不能自动断电,只有水烧干后,温度升高到 103 ℃才能自动断电。
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课堂合作探究
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问题导学
一、力传感器
活动与探究 1 电子秤中应变式力传感器的工作原理是什么? 答案:应变片多是由半导体材料制成的,电阻 R=ρ ,应变片拉伸,l 变 大,R 值变大;应变片压缩,l 变小,R 值变小,传感器输出的是上下应变片 的电压差。
2
传感器的应用
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课前预习导学
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学习目标 1. 能说出传感器应用的一般 模式。 火灾报警器的工作原理。 3. 了解传感器在日常生活和生产 中的应用。 重点 : 认识几种常见传感器体 难点 : 加深对传感器工作原理的理 解。 2.掌握电子秤、电熨斗、电饭锅、 会其在生活中的实际应用。 重点难点
1.电熨斗的构造(如图所示):它主要由调温旋钮、升降螺丝、 绝缘支架、弹性铜片、触点、双金属片、电热丝、金属底板等几部分 组成。 2.双金属片温度传感器的作用是控制电路通断,双金属片上层金属 的膨胀系数大于下层金属。
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四、温度传感器的应用——电饭锅
电饭锅中的温度传感器主要元件是感温铁氧体,它具有这样的性 质:常温下具有磁性,能被磁体吸引,当温度上升到约 103 ℃时,就失去 磁性,不能被磁体吸引,因此 103 ℃这个临界温度直接决定了开关的动 作。
U I2 4.68 Ω=234 0.02 U R 4.68 A=15.6 300
mA,所以该秤零刻度线应标在电流表刻
Ω
人教版高中物理选修3-2 传感器及其工作原理 PPT课件
_减__小___。
（2）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如： 硫化镉
（3）半导体的导电原理：半导体靠其中的_载__流__子___ （自由电子和空穴）来导电
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
3．热敏电阻和金属热电阻
演示实验：将热敏电阻和多用表的欧姆档相连，把热敏 电阻放到盛水的杯中，向杯里倒入热水，
2、传感器的工作原理：
非电学量
敏感元件
转换电路
电学量
3、敏感元件：
（1）光敏电阻 （光电传感器）
（2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）
（3）电容式传感器 （位移传感器）
（4）霍尔元件 （磁传感器）
例1．如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡， R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ） A．AB电C压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
干簧继电器的应用事例： 实验电源的过载保护(无需保险丝)
演示实验2：
出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提 起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。
音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？
用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐 茶杯受光照强度的控制。
光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小 电路接通，音乐响起。
光照不同，表有何变化？
Ω
根据演示实验并结合教材P52的内容，思考问题： （1）光敏电阻有什么特性？ （2）光敏电阻采用什么材料制作？ （3）半导体材料导电的原理？ （4）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？
（1）特性： 光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大
小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值
（2）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如： 硫化镉
（3）半导体的导电原理：半导体靠其中的_载__流__子___ （自由电子和空穴）来导电
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
3．热敏电阻和金属热电阻
演示实验：将热敏电阻和多用表的欧姆档相连，把热敏 电阻放到盛水的杯中，向杯里倒入热水，
2、传感器的工作原理：
非电学量
敏感元件
转换电路
电学量
3、敏感元件：
（1）光敏电阻 （光电传感器）
（2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）
（3）电容式传感器 （位移传感器）
（4）霍尔元件 （磁传感器）
例1．如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡， R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ） A．AB电C压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
干簧继电器的应用事例： 实验电源的过载保护(无需保险丝)
演示实验2：
出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提 起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。
音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？
用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐 茶杯受光照强度的控制。
光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小 电路接通，音乐响起。
光照不同，表有何变化？
Ω
根据演示实验并结合教材P52的内容，思考问题： （1）光敏电阻有什么特性？ （2）光敏电阻采用什么材料制作？ （3）半导体材料导电的原理？ （4）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？
（1）特性： 光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大
小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值
(人教版)高中物理选修3-2全部课件
B变、S不变
的
四
种
B和S都变
情
况 B和S大小都不变，
但二者之间的夹角变
例：闭合电路的一部分导 体切割磁感线时 例：线圈与磁体之间发生 相对运动时 注意：此时可由ΔΦ＝Φt －Φ0计算并判断磁通量是 否变化
例：线圈在磁场中转动时
2021/12/24
如图所示，将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，
若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产
(人教版)高中物理选修3-2全部
2021/12/24
1. 2.划时代的发现 探究感应电流的产生条件
2021/12/24
2021/12/24
学 基础导学
2021/12/24
一、划时代的发现
1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家__奥__斯__特___发现了电流的磁效应． 2．法拉第心系“磁生电” 1831年，英国物理学家________发现了电磁感应现象．
2021/12/24
如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，
其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环
位于条形磁铁中部．则穿过三个环的磁通量的大小是( )
A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同
C．b环比c环大
D．a环与c环相同
2021/12/24
解析： 条形磁铁磁场的磁感线分布特点是： (1)外部磁感线两端密，中间疏； (2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：a、b、 c三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，a外 部磁场强于b外部磁场，故b环的磁通量大于a环的磁通量，外 部c的磁通量大于b的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量b 大于c.其中a、c两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以穿 过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错． 答案： C
2020版高中物理选修3-2人教版导学案精品课件第六章课时6.2
课第时一6章.2
第 13 页
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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?
13
知识记忆与理解 思维探究与创新 技能应用与拓展
主题2:温度传感器——电熨斗
总结评价与反思
第六章
课第时一6章.2
第 15 页
电子秤里有 电阻应变片 、 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 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 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。
5
知识记忆与理解 思维探究与创新
技能应用与拓展
总结评价与反思
,能够被
磁体吸引,但是温度上升到约
103
℃时,就失去了铁磁性,不能被磁体吸引了。这
个温度在物理学中被称为该材料的“居里温度”或“居里点”。
6
知识记忆与理解 思维探究与创新
技能应用与拓展
总结评价与反思
第六章
课第时一6章.2
第7页
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(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
查阅国家有关公共场所的安全要 警器
求,联系实际
标准要求 了解 知道 知道
知道
导入新课
第六章
课时6.2
第3页
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?
第 13 页
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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?
13
知识记忆与理解 思维探究与创新 技能应用与拓展
主题2:温度传感器——电熨斗
总结评价与反思
第六章
课第时一6章.2
第 15 页
电子秤里有 电阻应变片 、 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 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 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。
5
知识记忆与理解 思维探究与创新
技能应用与拓展
总结评价与反思
,能够被
磁体吸引,但是温度上升到约
103
℃时,就失去了铁磁性,不能被磁体吸引了。这
个温度在物理学中被称为该材料的“居里温度”或“居里点”。
6
知识记忆与理解 思维探究与创新
技能应用与拓展
总结评价与反思
第六章
课第时一6章.2
第7页
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(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
查阅国家有关公共场所的安全要 警器
求,联系实际
标准要求 了解 知道 知道
知道
导入新课
第六章
课时6.2
第3页
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?
人教版高中物理选修(3-2)-6.2《光敏电阻》实验方案
光敏电阻 实验方案（课程标准教科书人教版选修3－2第57页）实验原理：当光辐射到光敏电阻的表面，使载流子浓度增加，从而降低了材料的电阻。
两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可以加直流电压，也可以加交流电压。
图 1将G R 的感光面朝上，然后按图1连接电路，分别用2个电压传感器测量1R 和G R 两端的电压，假设两电压传感器测到的电压分别为1U ，2U ，那么112R U U R G =，只要预先知道1R 的大小就能计算出光敏电阻的阻值来。
为了定量地观测光敏电阻的电阻值随光照强度的变化，实验中还需要使用光强传感器同时测量光照的强度。
实验目的：观察光敏电阻实验装置：计算机，数据采集器，光强传感器，两个电压传感器，电阻箱，光敏电阻，学生直流电源，导线若干。
实验步骤：1．调节1R 电阻箱的阻值，选择合适的电阻（例如Ω=40001R ），将两个电压传感器与数据采集器的1，2通道连接，把光强传感器连接到3或4通道，然后将数据采集器与计算机连接，进入“TriE iLab”数字化信息系统；2．把两个电压传感器的两个信号输入端的导线分别短接，对电压传感器进行校零，然后把连接1通道的电压传感器接到1R 两端，把连接2通道的电压传感器接到G R 两端。
3．将光敏电阻的感应面朝上，将光强传感器与光敏电阻放置在一起，打开实验模板“光敏电阻”，在采集间隔和采集时间窗口输入合适的数值，在“公式编辑”中建立物理量电流11R U I =;光敏电阻1122R U U I U R ⋅==； 4．点击“开始”按钮，用一块大的挡光物将光敏电阻附近的光线慢慢挡住，然后再慢慢把挡光物撤掉，观察实验数据曲线，最后结束实验。
实验数据记录与分析：1．光敏电阻的阻值随时间的变化2．光敏电阻的阻值与光照强度的关系。
人教版高中物理选修3-2课件ZXXKCOM2011051716430147705
通直流，阻交流 通低频，阻高频
低频扼流圈（L大） 高频扼流圈（L小）
电容对交变电流的作用：
通交流，隔直流 通高频，阻低频
隔直电容器
高频旁路电容器 （C小）
例1、如图所示，从ab端输入的交流含有高频和低频 成分，为了使R上尽可能少地含有高频成分，采用图 示电路，其L的作用是________________，C的作用 是__________。
解析：因L有“通低频、阻高频”的特点，因 此L的作用是阻挡高频成分；而通过L后还有少 量的高频成分，利用C“通高频、阻低频”的特 点，使绝大部分高频成分从C流过。
P38说一说
例2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝ 220V、频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相 同（L无直流电阻）。
高中物理课件
灿若寒星整理制作
第五章交变电流
第三节电感和电容对 交变电流的影响
引入：
在直流电路中，电压、电流和电阻的关系 遵从欧姆定律，在交流电路中，如果电 路中只有电阻，例如白炽灯、电炉等， 实验和理论分析都表明，欧姆定律仍适 用．但是如果电路中包括电感、电容， 情况就要复杂了．
一、电感对交变电流的阻碍作用
电容器，接入交流电时，灯泡亮了，说明交流
能够通过电容器。
电容器对交流电路存在阻碍作用，且电容越大、
频率越高，阻碍作用越小。
（2）实验结论： 电容器有“通交流，隔直流”的作用。
(3)、实验现象分析：——电容通交隔直的原因
电容器通过充电和放电电路中就有了电流， 表现为交流通过了电路。
2.容抗
（1）反映电容对交流的阻碍作用
（1）将交流电源的频率变为f＝100Hz，则（A）C （2）将电源改为U＝220V的直流电源，则（）BC A．A灯比原来亮B．B灯比原来亮 C．C灯和原来一样亮D．C灯比原来亮
物理选修3-2全套课件 PPT
变式训练1 如图29－6所示，各图中有感应电流产生的是( )
图29－6
解析 选项A中，线圈没闭合，无感应电流；选项C中， 导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感 线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；选项B中，磁 通量增大，有感应电流；选项D中，回路中的磁通量恒定， 无感应电流．故选项B正确．
新课标·高考式复习
全方位指导
物理选修3-2
目录
▪ 第四章 电磁感应
▪ 课时29 划时代的发现 探究电磁感 ▪ 应的产生条件 ▪ 课时30 楞 次 定 律 ▪ 课时31 法拉第电磁感应定律 ▪ 课时32 电磁感应定律的应用 ▪ 课时33 互感和自感 涡流 电磁阻
尼和电磁驱动 ▪ 课时34 《电磁感应》小结
解析 (1)由磁通量的定义可得： Φ1＝B·S＝5×10－3 Wb． (2)Φ2＝B·S·cos 120°＝－2.5×10－3 Wb ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝7.5×10－3 Wb． 答案 (1)5×10－3 Wb (2)－2.5×10－3 Wb 7.5×10－3 Wb 点评 磁通量的变化量一般用变化的绝对值表示即可．
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
小Hale Waihona Puke |B－B′|，穿过平面的磁通量为|B－B′|·S＝|BS－B′S|＝|Φ －Φ′|．磁通量的意义可以用磁感线的条数形象地说明，因此 穿过平面的磁通量|Φ－Φ′|，可以理解为与相反方向穿过平面 的磁感线相抵消之后剩余的磁感线条数．
(2)单位：韦伯(Wb),1 Wb＝1 T·m2． 四、磁通量的变化 由 公 式 Φ ＝ BSsinθ 知 ， 穿 过 线 圈 的 磁 通 量 由 三 方 面 决 定，即磁感应强度的大小、线圈面积以及磁场方向与线圈平 面的夹角．三者中只要有一个因素发生变化都将引起Φ的变 化；但是如果两个甚至三个因素同时变化，Φ则有可能不 变．(想一想，这是为什么？) 五、结论 产生感应电流的条件：一是存在闭合电路，二是穿过闭 合电路的磁通量发生变化．
高中物理新人教版选修3-2系列课件.ppt
变压器就是改变交流电压的设备
2019-11-21
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5
几种常见的变压器
2019-11-21
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6
一、变压器的构造
1.示意图 2.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘
铁
硅钢片叠合而成）
原 线 ∽ U1 圈
芯
n1 n2
U2 ∽
副
线
圈
（2）原线圈（初级线 圈）：其匝数用n1表示
（3）副线圈（次级线 圈）：其匝数用n2表示
3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，
图 （b）的读数为3.6A
铁
C
芯
2019-11-21
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A
21
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
问题：有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器？
P
U1 A B
自耦变压器的 U2 原副线圈共用一
个线圈
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导
线绕制。 这也是判定高压线圈和低压线
圈的一种方法。
2019-11-21
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15
输入输出电压、电流、功率大小之间的因 果关系
1.输入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P2 2.U1由电源决定； 3.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
压表示数为___0_____V,电流表示数为___0___A.
（2）当原线圈接在220V交变电源上时，电压
表示数为___4_4____V，电流表示数为__0_.4__4__A, 此时输入功率为_1__9_.3__6_W.
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几种常见的变压器
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6
一、变压器的构造
1.示意图 2.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘
铁
硅钢片叠合而成）
原 线 ∽ U1 圈
芯
n1 n2
U2 ∽
副
线
圈
（2）原线圈（初级线 圈）：其匝数用n1表示
（3）副线圈（次级线 圈）：其匝数用n2表示
3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，
图 （b）的读数为3.6A
铁
C
芯
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五、几种常用变压器 1.自耦变压器
问题：有没有只 用一组线圈来实 现变压的变压器？
P
U1 A B
自耦变压器的 U2 原副线圈共用一
个线圈
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导
线绕制。 这也是判定高压线圈和低压线
圈的一种方法。
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输入输出电压、电流、功率大小之间的因 果关系
1.输入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P2 2.U1由电源决定； 3.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
压表示数为___0_____V,电流表示数为___0___A.
（2）当原线圈接在220V交变电源上时，电压
表示数为___4_4____V，电流表示数为__0_.4__4__A, 此时输入功率为_1__9_.3__6_W.
【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
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解析:S闭合时传感器上恰好无示数,说明小球受竖直向上
的电场力,且电场力大小等于重力.由楞次定律可判断磁场
B 正在增强,根据法拉第电磁感应定律 E =nΔ������=U ,又������q=m g
������
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得Δ������=������������������,故 D 正确.
3.温度传感器的应用——电饭锅 电饭锅中应用了温度传感器,它的主要元件是 感温铁氧体 , 这种材料的特点是:常温 下有铁磁性,能被磁体吸引,但是温 度上升到约 103 ℃时,就失去铁磁性,不能被磁体吸引了.这 个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”. 4.光传感器的应用——火灾报警器 报警器带孔的罩子内装有发光二极管 LE D 、光电三极管和 不透明的挡板.
25
(2)1.6×10-2 (3)50
针对训练 1 1:如图所示,两块水平放置的金属板距离为 d,用导线、开关
S与一个 n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场 B 中.两板
间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为 m 、电
量为+q的小球.S断开时传感器上有示数,S闭合时传感器上恰好无示数.
同,上层金属膨胀大,下层
电
金属膨胀小,则双金属片向
熨
下弯曲,使触点分离,从而
斗
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
开始煮饭时按下开关按钮,由于 常温下感温铁氧体具有铁磁性, 永磁体将吸引感温磁体,因此手 松开后这个按钮不会恢复到图 示位置,这时电饭锅处于加热状 电 态.煮饭水沸腾时,水的温度保持 饭 沸点不变.当饭熟后,水分被大米 锅 吸收,锅底的温度上升,当温度超 过 103 ℃时,感温铁氧体失去铁 磁性,由于弹簧的作用,按钮开关 将恢复到如图所示的位置,切断
点击进入课时训练
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答案:D .
传感器的应用
名 结构图
称
工作原理
应
在外力作用下,金Βιβλιοθήκη 梁上下表变面的两个应变片发生弯曲,上
式
下应变片的阻值变化不一样.
电
传感器把上下应变片的电压之
子
差输出.外力越大,输出的电压
秤
差值也就越大
常温下,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
在电流表刻度盘的 1.6×10-2 A 处 .
(3)当电流表刻度盘的示数为 20 m A 时,传感器 R 的电阻
R =E /I=4.8/0.02 Ω=240 Ω,由压力传感器 R 的电阻与所受
压力的关系表分析可知,传感器所受压力 F =500 N ,由
F =m g得,这个人的质量是 50 kg.
答案:(1)R =300- 3 F
答案:A D .
PTC 元件的电阻率与温度的关系无法用明确的数学 表达式来表示,但可以通过实验测定其电阻率与温 度的关系曲线,正确理解图象的物理意义是解决问 题的关键.
变式探究 2 1:例 2中,若通电前电热灭蚊器的环境温 度在 t1~t2间,则温控点在哪里?若通电前环境温度高 于 t2,则 PTC 元件还能否起到控温功能? 解析:如果通电前 PTC 元件的温度 t1<t<t2,则分析思路、 方法同例 2一样,可以得出温控点在 t1~t2间;如果 PTC 元件的温度 t>t2时,则随着温度的升高,电阻率ρ变小, 发热功率进一步增大,形成正反馈,不可能实现温度 控制的作用. 答案:t1~t2 不能起到控温功能
第 2节 传感器的应用
栏
自主学习
目
导
航
要点例析
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 常用的力传感器是由金属梁和应变片组成的.应变片 是一种敏感元件,现多用半导体材料制成. 2.温度传感器的应用——电熨斗 双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断 .电熨 斗中双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属.
包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程.
【例 1】(2012年云南省玉溪一中高二年级下学期期末考试) 传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)转换成电学量 的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用.有一种测 量人体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框 所示,它主要由压力传感器 R (电阻值会随所受压力大小发 生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表 A(实质是理想的 电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强为 1×107Pa, 且已知压力传感器 R 的电阻与所受压力的关系如下表所示.
压力 F/N 0 250 500 750 1 000 1 250 1 500 … 电阻 R/Ω 300 270 240 210 180 150 120 …
设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端 的电压恒为 4.8 V ,取 g=10 m /s2.请回答: (1)把 R 写成关于 F 的函数关系; (2)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘 A 处;
(3)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为 20 m A ,这个
人的质量是
kg.
解析:(1)由压力传感器 R 的电阻与所受压力的关系表分
析可得 R =300- 3 F .
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(2)踏板空载时,传感器 R 的电阻为 300 Ω,电路中电流
I=E /R =4.8/300 A =1.6×10-2 A ,即该秤零起点的刻度线应标
探究感悟:熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需 要设定不同温度,如何设置调节? 答案: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 程度,达到控制不同温度的目的.
传感器问题的分析
1.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.我们可以把传感器的 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.
则线圈中的磁场 B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )
A .正在增加,Δ������=������������������ B .正在减弱,Δ������=������������������
������ ������
������ ������������
C .正在减弱,Δ������=������������������ D .正在增加,Δ������=������������������
2.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 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
加热电源
平时,光电三极管收不到 LED 发出的 火
光,呈现高电阻状态.烟雾进入罩内后 灾
对光有散射作用,使部分光线照射到 报
光电三极管上,其电阻变小,与传感器 警
连接的电路检测出这种变化,就会发 器
出警报
【例 2】 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
思路点拨:明确环境温度→温度升高后电阻率的变化→ 发热功率等于散热功率的温度范围 解析:从图线上可以看出,如果通电前 PTC 元件的温度 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. 综上分析可知,本题的正确选项是 A 、D ,即温度控制点在图 象的两个极值点之间.