江西省吉安市永丰中学人教版物理选修3-2《6.2传感器的应用》课件（共33张PPT）
文档属性
| 名称 | 江西省吉安市永丰中学人教版物理选修3-2《6.2传感器的应用》课件（共33张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-15 12:02:13 | ||
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文档简介
课件33张PPT。§6.2、传感器的应用第六章 传感器 永丰中学物理组第二节 传感器的应用第六章 传感器 传感器应用的一般模式：第二节 传感器的应用第六章 传感器 1、力电传感器的应用——电子秤（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？第六章 传感器 原理分析：力———电阻变化 ———电压1、力电传感器的应用——电子秤第六章 传感器 (1).电子秤使用的测力装置是什么?
它是由什么元件组成的?(3).应变片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.装置:力传感器 组成:金属梁和应变片 两个应变片的形变引起电阻变化 致使两个应变片的电压差变化 第六章 传感器 2、温度传感器的应用——电熨斗(1).观察玻璃泡内，可以看到一个U形双金属片，常温下触点是分离的。(2).用火焰靠近双金属片，双金属片发生了怎样的变化，把火焰移开，金属片情况如何？火焰靠近时，金属片与金属丝接触；火焰移开时，两个触点分离。这个启动器可做温控开关。第六章 传感器 原因：双金属片铜的膨胀系数大于铁第六章 传感器 双金属片温度传感器的作用：控制电路的通断. 课本P57思考与讨论第六章 传感器 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？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． 第六章 传感器 （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？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． 第六章 传感器 问题:
电饭锅烧饭饭熟后会自动断开?
电饭锅烧水水开后能自动断开?回顾在家煮饭的过程?3、温度传感器的应用－电饭锅第六章 传感器 阅读教材第59页第1段，回答问题:
(1)电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？
(2)感温铁氧体的组成物质是什么？
(3)感温铁氧体有何特点？
(4)什么是“居里点”？答:(1)感温铁氧体.(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成.(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103℃时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。(4)使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度.3.电饭锅第六章 传感器 构造第六章 传感器 工作原理: (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? 答:(1)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。3.电饭锅第六章 传感器 (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? 答:(2)水沸腾后,由于锅内保持1000C不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热.故锅内大致保持1000C不变. 工作原理: 3.电饭锅第六章 传感器 (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？答:(3)饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至“居里点1030C”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,切断电源,从而停止加热． 工作原理: 4.电饭锅第六章 传感器 (4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电?答:(4)如果用电饭锅烧水,水沸腾后,锅内保持1000C不变,温度低于“居里点1030C” ,电饭锅不能自动断电.只有水烧干后,温度升高到1030C才能自动断电.工作原理: 3.电饭锅第六章 传感器 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，水沸腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，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“居里点1030C”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，切断电源，从而停止加热． 第六章 传感器 许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器，火灾报警器是光传感器应用的又一实例。4、光传感器的应用 烟雾散射式火灾报警器第六章 传感器 阅读教材第61页，思考并回答问题:(1)烟雾散射火灾报警器的组成?(2)烟雾散射火灾
报警器的工作原
理? 4、光传感器的应用 烟雾散射式火灾报警器第六章 传感器 光电三极管是烟雾火警报警器中的光传感器4、光传感器的应用 烟雾散射式火灾报警器第六章 传感器 工作原理:报警器带孔
的罩子内装有发光二极管
LED、光电三极管和不透
明的挡板.平时,光电三极
管收不到LED发出的光,
呈现高电阻状态．烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报． 4、光传感器的应用 烟雾散射式火灾报警器第六章 传感器 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：容易测量传感器的应用第六章 传感器 传感器的应用模式容易控制
容易测量显示思考：
1、设计一个电路，比较离桌面1米高的日光灯与白炽灯，哪个光的强度大？第六章 传感器 2、说明自动排气扇的工作原理。（其中A为水汽传感器，当水汽的浓度增大时，其内部电阻减小。）水汽浓度———电流———控制电路通断思考：第六章 传感器 问题与练习 1： 当冷藏室里的温度升高时，1、2、3中的氯甲烷受热膨胀，弹性金属膜盒3的左端膨胀，推动弹簧片4向左动，使5、6接触，控制制冷压缩机电路开始工作，当温度下降到一定程度，氯甲烷受冷收缩，弹性金属膜盒3带动弹簧片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。 自动控温原理 设定温度原理 将凸轮8逆时针旋转，凸轮将连杆9向右顶，使得弹簧7弹力增大，要使5、6触点接触，需要膜盒3产生的推力增大，膜盒3体积膨胀增加，那么冰箱内的设定温度增高。故旋转凸轮可以改变设定的温度。第六章 传感器 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．第六章 传感器 3、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1、电子秤的测力装置是力传感器，它是由一个金属梁和两
个应变片一起组成了测力部分。 2、在金属梁没有力的情况下，金属梁处于水平状态，梁
的上下应变片的长度没变且相等，两应变片的电阻大小
也相等，当给金属梁施加竖直向下的力时，金属梁会向
下弯曲，使得金属梁上面的应变片被拉长，电阻变大，
两端电压也变大，而下边的应变片被挤压收缩，电阻变
小，两端的电压也减小，使得两应变片两端电压值不相
等，存在差值，控制电路就通过这个差值，经过放大电
路将差值信号放大，再在显示器上显示出数字，即力F
的大小。第六章 传感器 练习1.
关于电子秤中应变式力传感器的说法 正确的是
A.应变片是由多用半导体材料制成
B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C.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（ A B D ）第六章 传感器 (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=2kS/m∴ S=ma/2kU=U0 Rx / R = U0 S / L=maU0 / 2kL=mU0 a / 2kL∝a第六章 传感器 温度传感器的应用——电熨斗 取一个报废的日光灯启
辉器，去掉外壳，敲碎
氖泡的玻璃，可以看到
一个U型的双金属片，
双金属片的旁边有一根
直立的金属丝，两者构
成一对触点，常温下触
点是分离的，用火焰靠
近金属片，可以看到双
金属片的形状变化，与金属丝接触，熄灭火焰，双金属片
逐渐恢复原状，两个触点分离。
把这个启动器用到温控开关，可以控制小灯泡的亮和灭。第六章 传感器
（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？第六章 传感器 原理分析：力———电阻变化 ———电压1、力电传感器的应用——电子秤第六章 传感器 (1).电子秤使用的测力装置是什么?
它是由什么元件组成的?(3).应变片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.装置:力传感器 组成:金属梁和应变片 两个应变片的形变引起电阻变化 致使两个应变片的电压差变化 第六章 传感器 2、温度传感器的应用——电熨斗(1).观察玻璃泡内，可以看到一个U形双金属片，常温下触点是分离的。(2).用火焰靠近双金属片，双金属片发生了怎样的变化，把火焰移开，金属片情况如何？火焰靠近时，金属片与金属丝接触；火焰移开时，两个触点分离。这个启动器可做温控开关。第六章 传感器 原因：双金属片铜的膨胀系数大于铁第六章 传感器 双金属片温度传感器的作用：控制电路的通断. 课本P57思考与讨论第六章 传感器 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？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． 第六章 传感器 （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？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． 第六章 传感器 问题:
电饭锅烧饭饭熟后会自动断开?
电饭锅烧水水开后能自动断开?回顾在家煮饭的过程?3、温度传感器的应用－电饭锅第六章 传感器 阅读教材第59页第1段，回答问题:
(1)电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？
(2)感温铁氧体的组成物质是什么？
(3)感温铁氧体有何特点？
(4)什么是“居里点”？答:(1)感温铁氧体.(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成.(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103℃时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。(4)使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度.3.电饭锅第六章 传感器 构造第六章 传感器 工作原理: (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? 答:(1)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。3.电饭锅第六章 传感器 (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? 答:(2)水沸腾后,由于锅内保持1000C不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热.故锅内大致保持1000C不变. 工作原理: 3.电饭锅第六章 传感器 (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？答:(3)饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至“居里点1030C”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,切断电源,从而停止加热． 工作原理: 4.电饭锅第六章 传感器 (4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电?答:(4)如果用电饭锅烧水,水沸腾后,锅内保持1000C不变,温度低于“居里点1030C” ,电饭锅不能自动断电.只有水烧干后,温度升高到1030C才能自动断电.工作原理: 3.电饭锅第六章 传感器 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，水沸腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，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“居里点1030C”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，切断电源，从而停止加热． 第六章 传感器 许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器，火灾报警器是光传感器应用的又一实例。4、光传感器的应用 烟雾散射式火灾报警器第六章 传感器 阅读教材第61页，思考并回答问题:(1)烟雾散射火灾报警器的组成?(2)烟雾散射火灾
报警器的工作原
理? 4、光传感器的应用 烟雾散射式火灾报警器第六章 传感器 光电三极管是烟雾火警报警器中的光传感器4、光传感器的应用 烟雾散射式火灾报警器第六章 传感器 工作原理:报警器带孔
的罩子内装有发光二极管
LED、光电三极管和不透
明的挡板.平时,光电三极
管收不到LED发出的光,
呈现高电阻状态．烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报． 4、光传感器的应用 烟雾散射式火灾报警器第六章 传感器 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：容易测量传感器的应用第六章 传感器 传感器的应用模式容易控制
容易测量显示思考：
1、设计一个电路，比较离桌面1米高的日光灯与白炽灯，哪个光的强度大？第六章 传感器 2、说明自动排气扇的工作原理。（其中A为水汽传感器，当水汽的浓度增大时，其内部电阻减小。）水汽浓度———电流———控制电路通断思考：第六章 传感器 问题与练习 1： 当冷藏室里的温度升高时，1、2、3中的氯甲烷受热膨胀，弹性金属膜盒3的左端膨胀，推动弹簧片4向左动，使5、6接触，控制制冷压缩机电路开始工作，当温度下降到一定程度，氯甲烷受冷收缩，弹性金属膜盒3带动弹簧片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。 自动控温原理 设定温度原理 将凸轮8逆时针旋转，凸轮将连杆9向右顶，使得弹簧7弹力增大，要使5、6触点接触，需要膜盒3产生的推力增大，膜盒3体积膨胀增加，那么冰箱内的设定温度增高。故旋转凸轮可以改变设定的温度。第六章 传感器 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．第六章 传感器 3、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1、电子秤的测力装置是力传感器，它是由一个金属梁和两
个应变片一起组成了测力部分。 2、在金属梁没有力的情况下，金属梁处于水平状态，梁
的上下应变片的长度没变且相等，两应变片的电阻大小
也相等，当给金属梁施加竖直向下的力时，金属梁会向
下弯曲，使得金属梁上面的应变片被拉长，电阻变大，
两端电压也变大，而下边的应变片被挤压收缩，电阻变
小，两端的电压也减小，使得两应变片两端电压值不相
等，存在差值，控制电路就通过这个差值，经过放大电
路将差值信号放大，再在显示器上显示出数字，即力F
的大小。第六章 传感器 练习1.
关于电子秤中应变式力传感器的说法 正确的是
A.应变片是由多用半导体材料制成
B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C.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（ A B D ）第六章 传感器 (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=2kS/m∴ S=ma/2kU=U0 Rx / R = U0 S / L=maU0 / 2kL=mU0 a / 2kL∝a第六章 传感器 温度传感器的应用——电熨斗 取一个报废的日光灯启
辉器，去掉外壳，敲碎
氖泡的玻璃，可以看到
一个U型的双金属片，
双金属片的旁边有一根
直立的金属丝，两者构
成一对触点，常温下触
点是分离的，用火焰靠
近金属片，可以看到双
金属片的形状变化，与金属丝接触，熄灭火焰，双金属片
逐渐恢复原状，两个触点分离。
把这个启动器用到温控开关，可以控制小灯泡的亮和灭。第六章 传感器