物理：6.3《传感器的应用(二)》.ppt

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第六章第六章传感器传感器第二节传感器的应用河北枣强中学河北枣强中学贺占庆贺占庆教学目标教学目标

（一）知识与技能

（一）知识与技能1了解力传感器在电子秤上的应用。

了解力传感器在电子秤上的应用。

2理解温度传感器的应用理解温度传感器的应用电饭锅的工电饭锅的工作原理作原理

（二）过程与方法

（二）过程与方法通过实验或演示实验，了解传感器在生产、通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。

生活中的应用。

（三）情感、态度与价值观（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。

强学习兴趣，培养良好的科学态度。

【教学重点教学重点】力、温度的应用原理及结构。

力、温度的应用原理及结构。

【教学难点教学难点】力、温度的应用原理及结构。

力、温度的应用原理及结构。

教学方法教学方法观察法、讨论法。

观察法、讨论法。

非电学量非电学量电学量电学量制作传感器常用的敏感元件制作传感器常用的敏感元件:

光敏电阻、光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件热敏电阻、霍尔元件分别分别能将什么量能将什么量转化为什么量转化为什么量?

光敏电阻：

光敏电阻：

光照强弱光照强弱转化为转化为电阻电阻.热敏电阻：

热敏电阻：

温度温度转化为转化为电阻电阻.霍尔元件：

霍尔元件：

磁感应强度磁感应强度转化为转化为电压电压.复习复习:

转化为转化为（复习引入）复习引入）压敏电阻的阻值随所受压力的增大压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。

小车向挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。

小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列）所示，下列判断正确的是（判断正确的是（）A从从t1到到t2时间内，小车做匀速直线运动时间内，小车做匀速直线运动B从从t1到到t2时间内，小车做匀加速直线运动时间内，小车做匀加速直线运动C从从t2到到t3时间内，小车做匀速直线运动时间内，小车做匀速直线运动D从从t2到到t3时间内，小车做匀加速直线运动时间内，小车做匀加速直线运动D一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤1.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么?

它是由什么元件组成的它是由什么元件组成的?

2.简述力传感器的工作原理简述力传感器的工作原理.装置装置:

力传感器力传感器元件元件:

金属梁和金属梁和应变应变片片一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤金属梁金属梁U1U2两个两个应变片应变片的的形变形变引起引起电阻变化电阻变化致使两个应变片的致使两个应变片的电压差变化电压差变化1.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么?

它是由什么元件组成的它是由什么元件组成的?

3.应变片应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？

能够把什么力学量转化为什么电学量？

2.简述力传感器的工作原理简述力传感器的工作原理.装置装置:

力传感器力传感器组成组成:

金属梁和金属梁和应变应变片片形变形变电压电压一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤两个两个应变片应变片的的形变形变引起引起电阻变化电阻变化致使两个应变片的致使两个应变片的电压差变化电压差变化练习练习1.关于电子秤中应变式力传感器的说法正关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是确的是（）A.应变片常用半导体材料制成应变片常用半导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大当应变片的表面拉伸时，其电阻变大反之，变小反之，变小C.传感器输出的是应变片上的电压传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压差值也越大外力越大，输出的电压差值也越大ABD练习练习2.右图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为右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，滑片内阻不计。

不称物体时，滑片P在在A端，滑动变阻器接入电路端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大。

这样把电下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大。

这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值。

若滑动变阻器上值。

若滑动变阻器上A、B间距离为间距离为L，最大阻值等于定值电，最大阻值等于定值电阻阻的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为为K，则所称重物的重量，则所称重物的重量G与电流大小与电流大小I的关系为的关系为（）ABCD问题问题:

电电饭饭锅锅烧烧饭饭饭饭熟熟后会自动断开后会自动断开?

电电饭饭锅锅烧烧水水水水开开后能自动断开后能自动断开?

回顾在家煮饭的过程回顾在家煮饭的过程?

二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用-电饭锅电饭锅阅读教材第阅读教材第阅读教材第阅读教材第5858页第页第页第页第11段，回答问题段，回答问题段，回答问题段，回答问题:

（1）

（1）电饭锅中使用的电饭锅中使用的电饭锅中使用的电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？

温度传感器的主要元件是什么？

温度传感器的主要元件是什么？

温度传感器的主要元件是什么？

（2）

（2）感温铁氧体的组成物质是什么？

感温铁氧体的组成物质是什么？

感温铁氧体的组成物质是什么？

感温铁氧体的组成物质是什么？

（3）（3）感温铁氧体有何特点？

感温铁氧体有何特点？

感温铁氧体有何特点？

感温铁氧体有何特点？

（4）（4）什么是什么是什么是什么是“居里点居里点居里点居里点”？

答答答答:

（1111）感温铁氧体感温铁氧体感温铁氧体感温铁氧体.（2222）氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成.（3）（3）（3）（3）常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。

温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。

温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。

温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。

温度达到约103103时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。

时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。

时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。

时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。

（4）（4）（4）（4）使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度居里温度居里温度居里温度.二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用4.电饭锅电饭锅构造构造工作原理工作原理:

（1）

（1）开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开关按钮开关按钮开关按钮开关按钮?

手松开后这个按手松开后这个按手松开后这个按手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态?

为什么为什么为什么为什么?

（2）

（2）煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度?

为什么为什么为什么为什么?

（3）（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，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化？

这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？

这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？

这时电饭锅会自动地发生哪些动作?

（4）（4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电?

答答答答:

（1）1）1）1）开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，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。

磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。

磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。

磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。

4.电饭锅电饭锅

（2）

（2）煮煮煮煮饭饭饭饭时时时时水水水水沸沸沸沸腾腾腾腾后后后后锅锅锅锅内内内内是是是是否否否否会会会会大大大大致致致致保保保保持持持持一一一一定定定定的的的的温温温温度度度度?

为什么为什么为什么为什么?

答答:

（2）水沸腾后水沸腾后,由于锅内保持由于锅内保持1000C不变不变,故感温磁体仍与永磁体相吸故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热继续加热.故故锅内大致保持锅内大致保持1000C不变不变.工作原理工作原理:

4.电饭锅电饭锅（3）（3）（3）（3）饭饭饭饭熟熟熟熟后后后后，水水水水分分分分被被被被大大大大米米米米吸吸吸吸收收收收，锅锅锅锅底底底底的的的的温温温温度度度度会会会会有有有有什什什什么么么么变变变变化化化化？

这这这这时时时时电电电电饭饭饭饭锅锅锅锅会会会会自自自自动地发生哪些动作？

动地发生哪些动作？

动地发生哪些动作？

动地发生哪些动作？

答答:

（3）饭熟后饭熟后,水分被大米吸收水分被大米吸收,锅底温度锅底温度升高升高,当温度升至当温度升至“居里点居里点1030C”时时,感温感温磁体失去铁磁性磁体失去铁磁性,在弹簧作用下在弹簧作用下,永磁体被永磁体被弹开弹开,触点分离触点分离,切断电源切断电源,从而停止加热从而停止加热工作原理工作原理:

4.电饭锅电饭锅（4）（4）（4）（4）如如如如果果果果用用用用电电电电饭饭饭饭锅锅锅锅烧烧烧烧水水水水，能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电?

答答:

（4）如果用电饭锅烧水如果用电饭锅烧水,水沸腾后水沸腾后,锅内锅内保持保持1000C不变不变,温度低于温度低于“居里点居里点1030C”,电饭锅不能自动断电电饭锅不能自动断电.只有水烧干后只有水烧干后,温度温度升高到升高到1030C才能自动断电才能自动断电.工作原理工作原理:

4.电饭锅电饭锅叙述电饭锅的工作过程叙述电饭锅的工作过程?

开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与开始煮饭时，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，由于锅内保持腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点居里点1030C”时，感温磁体失去铁磁性，在弹时，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，切断电簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热源，从而停止加热练习练习3：

如图所示是电饭煲的电路图如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个是一个限温开关限温开关,手动闭合手动闭合,当此开关的温度达到居里点当此开关的温度达到居里点（1030C）时会自动断开时会自动断开,S2是一个自动温控开关是一个自动温控开关,当当温度低于约温度低于约700C时会自动闭合时会自动闭合,温度高于温度高于800C时时会自动断开会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是黄灯是保温状态时的指示灯保温状态时的指示灯,限流电阻限流电阻R1R2500,加加热电阻丝热电阻丝R350,两灯电阻不计两灯电阻不计

（1）根