最新62传感器的应用一
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、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U与ω 的函数式。
解：设弹簧伸长x , 则
kx=m ω2(l+x)
∴ x= m ω2 l ／ ( k-m ω2 ) O ω
A
设滑动变阻器单位长度
的电阻为r1
O′
电流流向
电熨斗
双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断.
思考与讨论：
（1）常温下，上、下触点应是接触的还是 分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起 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，这是如何使用调温旋钮来实 现的？
（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．
62传感器的应用一
传感器应用的一般模式：
练习：（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒，内有
传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在
弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永
磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音
信号转变为电信号。下列说法正确的是 A 该传感器是根据电流的磁效应工作的
（2）凸轮逆时针转动会加大连杆9对弹簧7的拉力， 该拉力与弹性膜盒3共同控制弹簧片4的运动，故弹 簧7上弹力的变化会改变设定的温度．
课本P58问题与练习
2．该同学设计的电路在原理上可
行，当滑动片P在滑动变阻器中央 时P、Q等势，电压表指针指中央
零点．
这个装置可以同时测出加速 度大小和方向，大小可通过电压 表示数大小表示，方向可通过偏 转方向判定．
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
练习：惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个
系统的Baidu Nhomakorabea要元件是加速度计。加速度计的构造和原理
的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆
上套一个质量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数
均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑
U=U0 Rx / R = U0 x / L =maU0 / 2kL =mU0 a / 2kL∝a
P U
U0
练习: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
当物体具有图示方向的加速度a时，滑块向左移，
则变阻器右端电阻大，故电流流过滑动变阻器时电
势降落大，则Q点电势高于P点，则指针应向零点左
侧偏转．
课本P58问题与练习
（1）A、B端
（2）由图甲知，t=100℃时R=50Ω，则继
电器电路中电流在100℃时，，其中为继电 器的电阻。
代入数据解得， R10 0
D．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1
到t2之间的某一值不变
R
t/℃
t1
t2
练习、（2003上海考题）演示位移传感器的工作
原理如右图示，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。假设电压表是理想的，则下列说
法正确的是 (
)B
A. 物体M运动时，电源内的电流会发生变化
块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可
通过标尺测出滑块的位移，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.D方向向左，大小为 k S/m
B．方向向右，大小为 k S/m
10
0
10
C．方向向左，大小为 2k S/m
D. 方向向右，大小为 2k S/m
（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 降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的 难易，达到控制在不同温度的目的．
课本P58问题与练习
1、（1）冰箱内温度较高时，密 封系统中的压强增大，盆体膨胀， 膜盒3通过小柱体带动弹簧片4， 使动触点5与静触点6接触，控制 压缩机自动开始工作，而在达到 设定的低温时拉簧带动弹簧片4 将触点5、6断开，使压缩机停止 工作．
U=IRx=Exr1 / l r1= Ex/ l
∴ U= Em ω2 ／(k-m ω2)
输出电压U B
P C
S
练习、 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2.0 kg的滑
压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容
发生变化，导致话筒所在电路中的其它量发生变化， 使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化 的原因可能是容器两板间的（ A ）
（A）距离变化 （B）正对面积变化 （C）介质变化 （D）电压变化
振动 膜金属
板
金属 膜
图5
外电 路
三．温度传感器的应用——电熨斗
P U
(2)若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀，
两端接在稳压电源U0上，当导弹以加速度a沿水平方向 运动时，与滑块连接的滑动片P产生位移，此时可输出
一个电信号U，作为导弹惯性制导系统的信息源，为 控制导弹运动状态输入信息，试写出U与a 的函数关系
式。 解：a=2kx/m
10
0
10
∴ x=ma/2k
练习、 如图所示是一种热敏电阻（PTC元件）的电
阻R随温度t变化的关系图线，这种元件具有发热、控
温双重功能．常见的电热灭蚊器中就使用这种元件来
加温并控制温度．如果将该元件接到220V恒定电压
下，则 AD
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．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1不 变
( B)
B 该传感器是根据电磁感应原理工作的
C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
练习：如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容 制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层 ，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属 层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电
，当系统以角速度ω转动时，试写出输出电压U与ω 的函数式。
解：设弹簧伸长x , 则
kx=m ω2(l+x)
∴ x= m ω2 l ／ ( k-m ω2 ) O ω
A
设滑动变阻器单位长度
的电阻为r1
O′
电流流向
电熨斗
双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断.
思考与讨论：
（1）常温下，上、下触点应是接触的还是 分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起 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，这是如何使用调温旋钮来实 现的？
（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．
62传感器的应用一
传感器应用的一般模式：
练习：（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒，内有
传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在
弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永
磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音
信号转变为电信号。下列说法正确的是 A 该传感器是根据电流的磁效应工作的
（2）凸轮逆时针转动会加大连杆9对弹簧7的拉力， 该拉力与弹性膜盒3共同控制弹簧片4的运动，故弹 簧7上弹力的变化会改变设定的温度．
课本P58问题与练习
2．该同学设计的电路在原理上可
行，当滑动片P在滑动变阻器中央 时P、Q等势，电压表指针指中央
零点．
这个装置可以同时测出加速 度大小和方向，大小可通过电压 表示数大小表示，方向可通过偏 转方向判定．
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
练习：惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个
系统的Baidu Nhomakorabea要元件是加速度计。加速度计的构造和原理
的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆
上套一个质量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数
均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑
U=U0 Rx / R = U0 x / L =maU0 / 2kL =mU0 a / 2kL∝a
P U
U0
练习: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
当物体具有图示方向的加速度a时，滑块向左移，
则变阻器右端电阻大，故电流流过滑动变阻器时电
势降落大，则Q点电势高于P点，则指针应向零点左
侧偏转．
课本P58问题与练习
（1）A、B端
（2）由图甲知，t=100℃时R=50Ω，则继
电器电路中电流在100℃时，，其中为继电 器的电阻。
代入数据解得， R10 0
D．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1
到t2之间的某一值不变
R
t/℃
t1
t2
练习、（2003上海考题）演示位移传感器的工作
原理如右图示，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。假设电压表是理想的，则下列说
法正确的是 (
)B
A. 物体M运动时，电源内的电流会发生变化
块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可
通过标尺测出滑块的位移，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.D方向向左，大小为 k S/m
B．方向向右，大小为 k S/m
10
0
10
C．方向向左，大小为 2k S/m
D. 方向向右，大小为 2k S/m
（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 降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的 难易，达到控制在不同温度的目的．
课本P58问题与练习
1、（1）冰箱内温度较高时，密 封系统中的压强增大，盆体膨胀， 膜盒3通过小柱体带动弹簧片4， 使动触点5与静触点6接触，控制 压缩机自动开始工作，而在达到 设定的低温时拉簧带动弹簧片4 将触点5、6断开，使压缩机停止 工作．
U=IRx=Exr1 / l r1= Ex/ l
∴ U= Em ω2 ／(k-m ω2)
输出电压U B
P C
S
练习、 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2.0 kg的滑
压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容
发生变化，导致话筒所在电路中的其它量发生变化， 使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化 的原因可能是容器两板间的（ A ）
（A）距离变化 （B）正对面积变化 （C）介质变化 （D）电压变化
振动 膜金属
板
金属 膜
图5
外电 路
三．温度传感器的应用——电熨斗
P U
(2)若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀，
两端接在稳压电源U0上，当导弹以加速度a沿水平方向 运动时，与滑块连接的滑动片P产生位移，此时可输出
一个电信号U，作为导弹惯性制导系统的信息源，为 控制导弹运动状态输入信息，试写出U与a 的函数关系
式。 解：a=2kx/m
10
0
10
∴ x=ma/2k
练习、 如图所示是一种热敏电阻（PTC元件）的电
阻R随温度t变化的关系图线，这种元件具有发热、控
温双重功能．常见的电热灭蚊器中就使用这种元件来
加温并控制温度．如果将该元件接到220V恒定电压
下，则 AD
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．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1不 变
( B)
B 该传感器是根据电磁感应原理工作的
C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
练习：如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容 制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层 ，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属 层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电