物理《传感器的应用二》.ppt

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1、第六章传感器,第二节传感器的应用,河北枣强中学 贺占庆,教学目标,（一）知识与技能1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电饭锅的工作原理（二）过程与方法通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。,（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。【教学重点】力、温度的应用原理及结构。【教学难点】力、温度的应用原理及结构。教学方法观察法、讨论法。,非电学量 电学量,制作传感器常用的敏感元件:光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件分别能将什么量转化为什么量?,光敏电阻：光照强弱转化为电阻.,热敏电阻：温

2、度转化为电阻.,霍尔元件：磁感应强度转化为电压.,复习:,转化为,（复习引入）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的装置，其工作原理如图（a）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。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（）A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动,D,一、力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

3、理.,装置:力传感器 元件:金属梁和应变片,一、力传感器的应用电子秤,金属梁,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,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,一、力传感器的应用电子秤,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,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,ABD,练习2.

4、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P在A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，在压力作用下使滑片P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值。若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻 的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为K，则所称重物的重量G与电流大小I的关系为()A B C D,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?,二、温度传感器的应用-电饭锅,阅读教材第58页第1段，回答问题:(1)电饭锅中使用的温

5、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.,二、温度传感器的应用 4.电饭锅,构造,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

6、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。,4.电饭锅,(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:,4.电饭锅,(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

7、电源,从而停止加热,工作原理:,4.电饭锅,(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:,4.电饭锅,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

8、，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热,练习3：如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(1030C)时会自动断开,S2是一个自动温控开关,当温度低于约700C时会自动闭合,温度高于800C时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是保温状态时的指示灯,限流电阻R1R2500,加热电阻丝R350,两灯电阻不计(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温过程)(2)简要回答,如果不闭合开 关S1,电饭煲能将饭煮熟吗?(3)计算加热和保温两种状 态下,电饭煲的消耗功率之比.,12:1,解析：（1）电饭煲煮饭时，接上电源，S2自动闭合

9、，同时把手动开关S1闭合，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态.加热到80时，S2自动断开，S1仍闭合，继续加热，待水烧开后温度升高到103，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于电饭煲散热，待温度下降到70时，S2自动闭合，电饭煲又处于加热状态，待温度上升到80时，S2又自动断开，电饭煲再次处于保温状态.（2）不能，因为这种情况下只能加温到80.（3）设电饭煲处于加热状态时消耗的电功率为P1，保温状态电功率为P2，则有加热P1=U2/(R2R3/R2+R3)保温时P2=U2/R1+R2R3/(R2+R3)联立并代入数据得P1/P2=12/1,1力传感器的应用电子称的工作原理。2 温度传感器的应用电饭锅的工作原理,小结:6.3传感器的应用,基本作业：P99 18提高作业：P100 12,谢谢，欢迎下次再来,