高中物理 第三章 傳感器 第三節(jié) 傳感器的應(yīng)用 第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置課件 粵教版選修3-2

第三節(jié)傳感器的應(yīng)用第四節(jié)用傳感器制作自控裝置第三章傳感器學(xué)習(xí)目標1.了解傳感器在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，嘗試運用傳感器的知識解釋一些生活中的問題.2.了解傳感器應(yīng)用的一般模式.3.能設(shè)計簡單的應(yīng)用傳感器的控制電路內(nèi)容索引知識探究題型探究達標檢測知識探究1一、傳感器的應(yīng)用一、傳感器的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究日常生活中的傳感器是一個大家族，也是我們的好朋友，假如沒有這些傳感器，將會給我們的生活帶來諸多不便，請觀察和思考一下，在生活中有哪些傳感器？電冰箱、電熨斗、空調(diào)機中要用到溫度傳感器；自動門、家電遙控器、防盜報警器中要用到紅外線傳感器 答案知識梳理知識梳理1.生活中的傳感器電飯煲、電冰箱、微波爐、空調(diào)機、消毒碗柜等與溫度控制相關(guān)的家用電器，幾乎都要用到 傳感器；自動門、家電搖控器、生命探測器、非接觸紅外測溫儀以及防盜、防火報警器等，均使用了 傳感器；另外還有照相機中的光敏傳感器、家用便攜式電子秤的 傳感器等.2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的傳感器無人管理的自動灌溉系統(tǒng)利用了 傳感器；自動化溫室種植中，溫室的自動控溫就是在溫度傳感器的幫助下實現(xiàn)的；現(xiàn)代糧庫采用了 傳感器和 傳感器.溫度紅外線壓力濕度溫度濕度3.工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器生產(chǎn)安全中，如將一種埋入式 傳感器安置在大橋或水壩中，隨時可以監(jiān)測大橋或水壩的裂痕等安全隱患；在自動控制系統(tǒng)中，如數(shù)控機床中的位移測量裝置就是利用高精度 傳感器(如光柵傳感器)進行位移測量，從而實現(xiàn)對零部件的精密加工.4.飛向太空的傳感器在運載火箭、載人飛船中，應(yīng)用傳感器供 和 系統(tǒng)使用；對宇航員各種生理狀況的測量有 傳感器，如測量血壓、心電圖、體溫等.光纖位移遙測遙控生理即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)電子秤使用了壓力傳感器.()(2)在電梯門口放置障礙物，電梯門會不停地開關(guān)，這是由于電梯門上有紅外線傳感器.()(3)酒精濃度檢測器，使用了溫度傳感器.()二、用傳感器制作自控裝置二、用傳感器制作自控裝置導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究城市里的路燈，能夠在天暗時自動開啟，而在天亮?xí)r，自動熄滅，你知道該自動控制電路中有什么傳感器嗎？光電傳感器 答案知識梳理知識梳理課題：應(yīng)用光敏電阻制作光控自動照明燈電路圖1實驗器材實驗器材二極管VD、晶閘管VS、光敏電阻RG、電阻R(7.5 M)、燈泡L.實驗原理實驗原理由晶閘管VS與電燈L構(gòu)成主回路，控制回路由_與_組成的分壓器及二極管VD構(gòu)成，如圖1所示.RRG(1)當白天自然光線較強時，光敏電阻呈 電阻，與R分壓后使晶閘管VS門電極處于低電平，VS .(2)當夜幕降臨時，照在RG上的自然光線減弱，RG呈高阻，使VS的門電極處于高電平，VS獲正向觸發(fā)電壓而 ，燈L亮.(3)改變R的阻值，即改變其與RG的分壓比，可調(diào)整電路的起控點.圖1低關(guān)斷導(dǎo)通即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)隨著科技的發(fā)展，傳感器會應(yīng)用在各行各業(yè)，生活的方方面面，可以完全取代人的作用.()(2)當路燈自動控制電路做好后，不能隨意調(diào)整路燈點亮熄滅的起控點.()(3)路燈自動控制電路中的敏感元件是光敏電阻.()2題型探究傳感器的應(yīng)用實例分析傳感器應(yīng)注意的四個分析：(1)檢測量分析：要清楚傳感器所檢測的非電學(xué)量，如溫度、光、聲、力等.(2)敏感元件分析：分析敏感元件的輸入與輸出信號，及輸入與輸出信號間的聯(lián)系.(3)電路分析：分析傳感器所在的電路結(jié)構(gòu)，分析輸入信號變化對電路電流、電壓等產(chǎn)生的影響.(4)執(zhí)行機構(gòu)分析：分析非電學(xué)量與電學(xué)量之間的轉(zhuǎn)換過程，分析根據(jù)所獲得的信息控制執(zhí)行機構(gòu)進行工作的過程.例例1(多選)為了鍛煉身體，小明利用所學(xué)物理知識設(shè)計了一個電子拉力計，如圖2所示是原理圖.輕質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計，P與R1間的摩擦不計)，彈簧勁度系數(shù)為100 N/cm.定值電阻R05，ab是一根長為5 cm的均勻電阻絲，阻值R125，電源輸出電壓恒為U3 V，理想電流表的量程為00.6 A.當拉環(huán)不受力時，滑片P處于a端.下列關(guān)于這個電路的說法正確的是(不計電源內(nèi)阻)圖2A.小明在電路中連入R0的目的是保護電路B.當拉環(huán)不受力時，閉合開關(guān)后電流表的讀數(shù)為0.1 AC.當拉力為400 N時，電流表指針指在0.3 A處D.當拉力為400 N時，電流表指針指在0.5 A處答案解析若電路無電阻R0，且金屬滑片P在b端時，回路短路損壞電源，R0的存在使電路不出現(xiàn)短路，因此A正確；A.常溫下感溫磁體具有較強的磁性B.當溫度超過103 時，感溫磁體的磁性較強C.飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會達 到103，這時開關(guān)按鈕會跳起D.常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度就不可能 達到103，開關(guān)按鈕就不會自動跳起例例2(多選)電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，如果感溫磁體的“居里溫度”為103 時，下列說法中正確的是圖3答案達標檢測3A.嚴重污染時，LDR是高電阻B.輕度污染時，LDR是高電阻C.無論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素決定D.該儀器的使用會因為白天和晚上受到影響1.(多選)如圖4所示，用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡易水污染指示器，下列說法中正確的是答案解析圖412嚴重污染時，透過污水照到LDR上的光線較少，LDR電阻較大，A對，B錯；LDR由半導(dǎo)體材料制成，受光照影響，電阻會發(fā)生變化，C錯；白天和晚上自然光的強弱不同，或多或少會影響LDR的電阻，D對.122.小強用恒溫箱進行實驗時，發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)升高，無法自動控制.經(jīng)檢查，恒溫箱的控制器沒有故障.參照圖5，下列對故障判斷正確的是A.只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B.只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障C.熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障D.可能是加熱器出現(xiàn)故障 圖512答案解析12由恒溫箱原理圖可知，若熱敏電阻出現(xiàn)故障或溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障都會向控制器傳遞錯誤信息，導(dǎo)致控制器發(fā)出錯誤指令，故C正確，A、B錯誤.若加熱器出現(xiàn)故障，只有一種可能，即不能加熱，而題中加熱器一直加熱才會使溫度持續(xù)升高，故D錯誤.