2012【优化方案】精品课件：物理粤教选修3-2第三章本章优化总结

(共20张PPT)
本章优化总结
专题归纳整合
章末综合检测
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知识网络构建
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专题归纳整合
传感器综合应用问题
传感器问题具有涉及的知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，有的原理甚至较难理解．但不管怎样，搞清传感器的工作原理及过程是求解问题的关键．因此，求解时必须结合题目提供的所有信
息，认真分析传感器所在的电路结构，这样才能对题目的要求作出解释或回答．另外，平时应多注意实际生产、生活中的一些实例，多一些思考，多动一下手，多查一下资料，开阔自己的视野，丰富自己的经验，做到学以致用、活学活用的目的．
例1
青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图3－1所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片、触点连接．当励磁线圈中的电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.
图3－1
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．
光敏电阻R1，符号　
灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号
保护电阻R2，符号
电磁开关，符号
蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．
(2)回答下列问题：
①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为______V，保护电阻R2的阻值范围为______Ω.
②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造，请结合本题中电磁开关内部结构图说明．
答：________________________________________________________________________.
③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子．
答：________________________________________________________________________.
【精讲精析】　(1)电路原理如图3－2所示
(2)①20　160～520
②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开
③电磁起重机．
【答案】　见精讲精析
图3－2
加速度计与加速度传感器
加速度传感器实际上是变式加速度计，它将加速度信号转换为电压信号输出，该传感器可以制作成振动传感器(因为振动物体的加速度一般不为零)，振动传感器可以广泛地应用在报警、测量等领域(如汽车、摩托车防盗报警器等)．
例2
(单选)惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计．加速度计的构造原理的示意图如图3－3所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块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(　　)
图3－3
A．方向向左，大小为ks/m
B．方向向右，大小为ks/m
C．方向向左，大小为2ks/m
D．方向向右，大小为2ks/m
【精讲精析】　当指针向左偏离O点的距离为s时，与滑块相连的左边弹簧被压缩s，右边的弹簧被拉伸s，因而弹簧对滑块的弹力的大小均为ks，且方向均水平向右，即滑块受到的合力大小为2ks，方向水平向右．由牛顿第二定律可知选项D正确．
【答案】　D
压强传感器的应用
　压强传感器是一种测量低压气体压强的传感器，该款传感器采用气体压强感应器件，将气体压强转化为电压，然后将电压数字化为数字信号，由软件还原测量值．将传感器放置在测量环境中，取得测量值(必须有软件校准)，以此值为零点．该压强传感器用来测量气体的绝对压强．
例3
如图3－4所示有同学在做“研究温度不变时气体的压强与体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值．缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20.0 mL变为12.0 mL，实验共测了5次，每次体积值直接从注射器的刻度上读得并输入计算机．同时由压强传感器测得对应体积的压强值，实验完成后，计算机屏幕上立刻显出如下表中所示的实验结果．
图3－4
序号 V(mL) p(×105Pa) pV(×105 Pa·mL)
1 20.0 1.0010 20.020
2 18.0 1.0952 19.714
3 16.0 1.2313 19.701
4 14.0 1.4030 19.642
5 12.0 1.6351 19.621
(1)(单选)仔细观察不难发现，pV(×105 Pa·mL)一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是(　　)
A．实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大
B．实验时环境温度增大了
C．实验时外界大气压强发生了变化
D．实验时注射器内的空气向外发生了泄露
(2)根据你在(1)中的选择，说明为了减小误差，应采取什么措施？
【精讲精析】　(1)对于一定质量的理想气体(在此注射器内气体可当做理想气体)，其温度、压强、体积关系为： ，当质量变大，则恒量变大，当质量变小，则恒量变小，题中恒量变小，说明空气泄露，由此可得出：选项D正确．
(2)为了增加密封性，我们可以在注射器活塞上涂上润滑油，以防漏气．
【答案】　见精讲精析
【方法总结】　此类问题是传感器的数据比较，计算机处理地很精密、显示数据误差比较明显．应充分利用图象，以减小误差．
章末综合检测
本部分内容讲解结束
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