物理新课标人教版(选修3-2)+6.2+传感器的应用1+课件(共26张PPT).ppt

1、复习：复习：1、传感器、传感器非电学量非电学量敏感元件敏感元件转换器件转换器件转换电路转换电路电学量电学量传感器是指这样一类元件：它能够感知传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学诸如力、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、量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。电流等电学量，或转化为电路的通断。2、原理、原理：3 3、敏感元件、敏感元件:2 2、传感器的应用、传感器的应用(一一)2 2、传感器的应用、传感器的应用(一一)光敏电阻光照光照放大器MN N被控电路1、光控继电器的工作原理是(1)当照射光

2、敏电阻时，光敏电阻的阻值 （变大或变小）2、当光照射光敏电阻时，被控电路 （填“接通”或“断开”）光控设备光控设备电源变小接通传感器传感器传感器应用的一般模式传感器应用的一般模式第第2 2节节 传感器的应用（一）传感器的应用（一）传传感感器器放大放大转换转换电路电路执行执行机构机构显示器显示器（指针式电（指针式电表表数字屏）数字屏）计算机计算机系统系统思考思考:1、应变式力传感器的组成部分？、应变式力传感器的组成部分？2、应变式传感器的原理？、应变式传感器的原理？阅读：阅读：P61一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤 应应变变片片发发生生形形变变时时其其电电阻阻随随之之发发生生变变

3、化化，在在恒恒定定电电流流下下，应应变变片片是是把把形形变变（几几何何量量）转换为电压（电学量）的元件。转换为电压（电学量）的元件。金属梁金属梁U U1 1U U2 2数显电子秤电路原理如图所示数显电子秤电路原理如图所示 提问：话筒的作用是什么？提问：话筒的作用是什么？把声信号转化为电信号把声信号转化为电信号阅读：阅读：P62（1）说明动圈式话）说明动圈式话筒的工作原理和工作筒的工作原理和工作过程。过程。（2）说明电容式话）说明电容式话筒的工作原理和工作筒的工作原理和工作过程。这种话筒的优过程。这种话筒的优点是什么？点是什么？（3）驻极体话筒的）驻极体话筒的工作原理是什么？有工作原理是什么？有

4、何优点？何优点？膜膜片片在在声声波波下下振振动动，使使得得与与膜膜片片相相连连的的线圈中产生周期性变化的感应电流。线圈中产生周期性变化的感应电流。1、动圈式话筒：、动圈式话筒：音圈音圈二、声传感器的应用二、声传感器的应用话筒话筒金属膜片金属膜片永久永久磁铁磁铁例题：（例题：（2003上海试题）唱卡拉上海试题）唱卡拉OK用的话筒，用的话筒，内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的内有传感器。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

5、转变为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该传感器是根据电流的磁效应工作的B该传感器是根据电磁感应原理工作的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膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势势2、电容式话筒：原原理理：Q是是绝绝缘缘支支架架，薄薄金金属属膜膜M 和和固固定定电电极极N 形形成成一一个个电电容容器器，被被直直流流电电源源充充电电。当当声声波波使使膜膜片片振振动动时时，电电容容发发生生了了变变化化

6、，电电路路中中形形成成变变化化的的电电流流，于于是是电电阻阻两两端端就就输输出出了了与与声声音音变变化规律相同的电压化规律相同的电压优点：保真度好优点：保真度好绝缘绝缘支架支架薄金薄金属膜属膜固定固定电极电极3 3、驻极体话筒、驻极体话筒：它它由由内内部部的的驻驻极极体体塑塑料料膜膜感感受受声声波波，其其工工作作原原理理与电容式话筒类似，但是工作的电压只须与电容式话筒类似，但是工作的电压只须 3 36 V6 V，特特点点：体体积积小小，重重量量轻轻，价价格格便便宜宜，灵灵敏敏度度高高，常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上驻极体驻极体背极背极塑料塑料膜

7、膜空隙空隙较弱的声音扩音器扬声器宏音说明书说明书温度旋钮温度旋钮:可根据不可根据不同衣料随意调校合适的同衣料随意调校合适的温度温度飞利浦飞利浦GC1115基本型号电熨斗基本型号电熨斗阅读P63双金属片温度传感器双金属片温度传感器：原理原理:热胀冷缩原理热胀冷缩原理常常温温下下两两触触点点分分离离。温温度度升升高高，两两种种金金属属膨膨胀胀性性能能不不同同，双双金金属属片片形形状状发发生变化，使触点接触。生变化，使触点接触。三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用电熨斗电熨斗复习:温度传感器制作材料、应用。思考与讨论：思考与讨论：常常温温下下两两触触点点是是接接触触还还是是分分离离？温温度度过过

8、高高时双金属片将怎样作用？时双金属片将怎样作用？如如何何用用调调温温旋旋钮钮来来升升高高或或降降低低电电烫烫斗斗的的工工作温度？作温度？电烫斗的构造电烫斗的构造调温旋钮调节升降螺调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹丝，升降螺丝带动弹性铜片升降，从而改性铜片升降，从而改变触点接触的难易，变触点接触的难易，达到控制不同温度的达到控制不同温度的目的。目的。四、温度传感器的应用四、温度传感器的应用冰箱温度控制器冰箱温度控制器4 4、弹簧片、弹簧片、弹簧片、弹簧片1 1、测温泡、测温泡、测温泡、测温泡2 2、细管、细管、细管、细管3 3、膜盒、膜盒、膜盒、膜盒5 5、动触点、动触点、动触点、动触点6 6

9、、静触点、静触点、静触点、静触点7 7、拉杆、拉杆、拉杆、拉杆8 8、凸轮、凸轮、凸轮、凸轮9 9、连杆、连杆、连杆、连杆思考与讨论：思考与讨论：1 1、为什么温度较高时压缩机自动工作，达到设定低温、为什么温度较高时压缩机自动工作，达到设定低温后就自动停止工作？后就自动停止工作？2 2、凸轮为什么可以改变设定的温度？、凸轮为什么可以改变设定的温度？氯甲烷及它的蒸气氯甲烷及它的蒸气五、恒温箱温控器五、恒温箱温控器思考与讨论：思考与讨论：1 1、应该把恒温箱中的加热器接在、应该把恒温箱中的加热器接在 A A、B B 还是还是 C C、D D 之之间呢？间呢？2 2、要使箱内温度保持、要使箱内温度保

10、持100100，可变电阻，可变电阻RR值应调节多值应调节多大？大？测测 位位 移移 例例题题：（2003上上海海考考题题）演演示示位位移移传传感感器器的的工工作作原原理理如如右右图图示示，物物体体M在在导导轨轨上上平平移移时时，带带动动滑滑动动变变阻阻器器的的金金属属滑滑杆杆p，通通过过电电压压表表显显示示的的数数据据，来来反反映映物物体体位位移移的的大大小小x。假假设设电电压压表表是是理理想想的的，则则下下列列说说法正确的是法正确的是 ()A.物体物体M运动时，电源内的电流会发生变化运动时，电源内的电流会发生变化B.物体物体M运动时，电压表的示数会发生变化运动时，电压表的示数会发生变化C.物

11、体物体M不动时，电路中没有电流不动时，电路中没有电流D.物体物体M不动时，电压表没有示数不动时，电压表没有示数B六、加速度计六、加速度计 例例1.惯惯性性制制导导系系统统已已广广泛泛应应用用于于导导弹弹工工程程中中，这这个个系系统统的的重重要要元元件件是是加加速速度度计计。加加速速度度计计的的构构造造和和原原理理的的示示意意图图如如图图示示，沿沿导导弹弹长长度度方方向向按按装装的的固固定定光光滑滑杆杆上上套套一一个个质质量量为为m的的滑滑块块，滑滑块块的的两两侧侧分分别别与与劲劲度度系系数数均均为为k的的弹弹簧簧相相连连，两两弹弹簧簧的的另另一一端端与与固固定定壁壁相相连连。滑滑块块原原来来静

12、静止止，弹弹簧簧处处于于自自然然长长度度。滑滑块块上上有有指指针针，可可通通过过标标尺尺测测出出滑滑块块的的位位移移，然然后后通通过过控控制制系系统统进进行行制制导导。1.设设某某段段时时间间内内导导弹弹沿沿水水平平方方向向运运动动，指指针针向向左左偏偏离离O点点的的距距离离为为S，则则这这段段时时间间内内导导弹弹的的加加速度速度 （）A.方向向左，大小为方向向左，大小为 k S/m B方向向右，大小为方向向右，大小为 k S/m C方向向左，大小为方向向左，大小为 2k S/m D.方向向右，大小为方向向右，大小为 2k S/mD01010UP2.若若电电位位器器（可可变变电电阻阻）总总长长

13、度度为为L，其其电电阻阻均均匀匀，两两端端接接在在稳稳压压电电源源U0上上，当当导导弹弹以以加加速速度度a沿沿水水平平方方向向运运动动时时，与与滑滑块块连连接接的的滑滑动动片片P产产生生位位移移，此此时时可可输输出出一一个个电电信信号号U，作作为为导导弹弹惯惯性性制制导导系系统统的的信信息息源源，为为控控制制导导弹弹运运动动状状态态输输入入信信息息，试试写写出出U与与a 的的函函数数关关系式。系式。01010UPU0解解：a=2kS/m S=ma/2kU=U0 Rx/R=U0 S/L=maU0/2kL=mU0 a/2kLa电电容容器器的的电电容容C决决定定于于极极板板的的正正对对面面积积S、极

14、极板板间间距距离离d以以及及极极板板间间的的电电介介质质这这几几个个因因素素。如如果果某某一一物物理理量量（如如角角度度、位位移移、深深度度等等）的的变变化化能能引引起起上上述述某某个个因因素素的的变变化化，从从而而引引起起电电容容的的变变化化，则则通通过过测测定定电电容容器器的的电电容容就就可可以以确确定定上上述述物物理理量量的的变变化化，起起这种作用的电容器称为电容式传感器。这种作用的电容器称为电容式传感器。5.电容式传感器电容式传感器定片定片甲甲金属芯线金属芯线电介质电介质导电液体导电液体乙乙h固定电极固定电极可动电极可动电极F丙丙极板极板电介质电介质丁丁x来自来自BBC的报道，日本大阪

15、大学科学家的报道，日本大阪大学科学家HiroshiIshiguru教授日前发明出一种完全具有人类女性外貌教授日前发明出一种完全具有人类女性外貌的机器人的机器人“ReplieeQ1”。“她她”能眨眼，说话，能眨眼，说话，做手势，甚至呼吸！皮肤则由类似人类皮肤的硅化物做手势，甚至呼吸！皮肤则由类似人类皮肤的硅化物覆盖。覆盖。本堂小结本堂小结1、力传感器的应用、力传感器的应用电子秤电子秤2、声传感器的应用、声传感器的应用话筒话筒3、温度传感器的应用、温度传感器的应用电熨斗电熨斗力传感器是把力信号转换成电信号；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，声传感器是把声音信号转换为

16、电信号，而温度传感器往往是用来进行自动控制而温度传感器往往是用来进行自动控制http:/www.99dyw.co/九九电影网九九电影网http:/www.99dyw.tv/九九电影网九九电影网http:/九九电影网九九电影网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网2014www.avttt2015.info天堂网天堂网2014www.avttv2017.info天堂网天堂网2014www.avttv2017.org天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网2014www.avttv2018.org天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网天堂网2014http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/