高中物理《傳感器的應(yīng)用》課件四（33張PPT）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 6 2傳感器的應(yīng)用 一 第六章傳感器 光控繼電器的工作原理是 當(dāng)照射光敏電阻時 1 光敏電阻的阻值 變大或變小 2 被控電路 填 接通 或 斷開 光控設(shè)備 電源 變小 接通 傳感器應(yīng)用的一般模式 一 力傳感器的應(yīng)用 電子秤 1 電子秤使用的測力裝置是什么 它是由什么元件組成的 2 簡述力傳感器的工作原理 裝置 力傳感器元件 金屬梁和應(yīng)變片 一 力傳感器的應(yīng)用 電子秤 金屬梁 兩個應(yīng)變片的形變引起電阻變化致使兩個應(yīng)變片的電壓差變化 1 電子秤使用的測力裝置是什么 它是由什么元件組成的 3 應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量 2 簡述力傳感器的工作原理 裝置 力傳感器組成 金屬梁和應(yīng)變片 一 力傳感器的應(yīng)用 電子秤 兩個應(yīng)變片的形變引起電阻變化致使兩個應(yīng)變片的電壓差變化 數(shù)顯電子秤電路原理圖 練習(xí)1 關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說法正確的是 A 應(yīng)變片常用半導(dǎo)體材料制成B 當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時 其電阻變大反之 變小C 傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D 外力越大 輸出的電壓差值也越大 ABD 二 聲傳感器的應(yīng)用 話筒 閱讀教材56頁有關(guān)內(nèi)容 思考并回答 1 話筒的作用是什么 2 說明動圈式話筒的工作原理和工作過程 3 說明電容式話筒的工作原理和工作過程 這種話筒的優(yōu)點(diǎn)是什么 4 駐極體話筒的工作原理是什么 有何優(yōu)點(diǎn) 話筒的作用是把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號 二 聲傳感器的應(yīng)用 話筒 膜片在聲波下振動 使得與膜片相連的線圈中產(chǎn)生隨聲波變化的感應(yīng)電流 1 動圈式話筒 音圈 二 聲傳感器的應(yīng)用 話筒 金屬膜片 永久磁鐵 工作原理 電磁感應(yīng) 練習(xí)2 2003上海試題 唱卡拉OK用的話筒 內(nèi)有傳感器 其中有一種是動圈式的 它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈 線圈處于永磁體的磁場中 當(dāng)聲波使膜片前后振動時 就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?下列說法正確的是 A 該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B 該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C 膜片振動時 穿過金屬線圈的磁通量不變D 膜片振動時 金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 B 2 電容式話筒 原理 Q是絕緣支架 薄金屬膜M和固定電極N形成一個電容器 被直流電源充電 當(dāng)聲波使膜片振動時 電容發(fā)生變化 電路中形成變化的電流 于是電阻兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓 優(yōu)點(diǎn) 保真度好 絕緣支架 薄金屬膜 固定電極 練習(xí)3 電容式話筒將聲音信號被話筒轉(zhuǎn)化為電信號 其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是容器兩板間的 A 距離變化B 正對面積變化C 介質(zhì)變化D 電壓變化 A 3 駐極體話筒 原理 電介質(zhì)極化 它由內(nèi)部的駐極體塑料膜感受聲波 工作電壓 3 6V 特點(diǎn) 體積小 重量輕 價格便宜 靈敏度高 常用在盒式錄音機(jī) 聲控玩具等便宜的家電上 駐極體 空隙 較弱的聲音 擴(kuò)音器 揚(yáng)聲器 1 話筒的作用是把 信號轉(zhuǎn)化為 信號 2 動圈式話筒的工作原理 聲音 電磁感應(yīng) 電 3 電容式話筒的工作原理 電容發(fā)生變化 4 駐極式話筒的工作原理 電介質(zhì)極化 二 聲傳感器的應(yīng)用 話筒 三 溫度傳感器的應(yīng)用 1 電熨斗 1 雙金屬片溫度傳感器 思考 雙金屬片溫度傳感器的作用是什么 作用 控制電路的通斷 三 溫度傳感器的應(yīng)用 1 電熨斗 原理 熱脹冷縮常溫下兩觸點(diǎn)分離 溫度升高 兩種金屬膨脹性能不同 雙金屬片形狀發(fā)生變化 使觸點(diǎn)接觸 1 雙金屬片溫度傳感器 三 溫度傳感器的應(yīng)用 1 電熨斗 電燙斗的構(gòu)造 2 雙金屬片溫度傳感器在電熨斗中的應(yīng)用 2 雙金屬片溫度傳感器在電熨斗中的應(yīng)用 思考與討論 常溫下 上 下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的還是分離的 當(dāng)溫度過高時 雙金屬片將怎樣起作用 熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度 這是如何使用調(diào)溫旋鈕來實(shí)現(xiàn)的 三 溫度傳感器的應(yīng)用 1 電熨斗 思考與討論 常溫下 上 下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的還是分離的 當(dāng)溫度過高時 雙金屬片將怎樣起作用 答 常溫下 上 下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的 但溫度過高時 由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同 上部金屬膨脹大 下部金屬膨脹小 則雙金屬片向下彎曲 使觸點(diǎn)分離 從而切斷電源 停止加熱 溫度降低后 雙金屬片恢復(fù)原狀 重新接通電路加熱 這樣循環(huán)進(jìn)行 起到自動控制溫度的作用 2 雙金屬片溫度傳感器在電熨斗中的應(yīng)用 三 溫度傳感器的應(yīng)用 1 電熨斗 思考與討論 熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度 這是如何使用調(diào)溫旋鈕來實(shí)現(xiàn)的 答 熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度 此時可通過調(diào)溫旋鈕調(diào)節(jié)升降螺絲 升降螺絲帶動彈性鋼片升降 從而改變觸點(diǎn)接觸的難易 達(dá)到控制在不同溫度的目的 2 雙金屬片溫度傳感器在電熨斗中的應(yīng)用 三 溫度傳感器的應(yīng)用 1 電熨斗 思考與討論 1 為什么溫度較高時壓縮機(jī)自動工作 達(dá)到設(shè)定低溫后就自動停止工作 2 凸輪為什么可以改變設(shè)定的溫度 氯甲烷及它的蒸氣 三 溫度傳感器的應(yīng)用 2 電冰箱 思考與討論 1 應(yīng)該把恒溫箱中的加熱器接在A B還是C D之間呢 2 要使箱內(nèi)溫度保持100 可變電阻R 值應(yīng)調(diào)節(jié)多大 三 溫度傳感器的應(yīng)用 3 恒溫箱 一 力傳感器的應(yīng)用 電子秤二 聲傳感器的應(yīng)用 話筒三 溫度傳感器的應(yīng)用 1 電熨斗 2 電冰箱 3 恒溫箱力傳感器是把力信號轉(zhuǎn)換成電信號 聲傳感器是把聲信號轉(zhuǎn)換為電信號 溫度傳感器常用做自動控制開關(guān) 小結(jié) 6 2傳感器的應(yīng)用 一 例題1 2003上海考題 演示位移傳感器的工作原理如右圖示 物體M在導(dǎo)軌上平移時 帶動滑動變阻器的金屬滑桿p 通過電壓表顯示的數(shù)據(jù) 來反映物體位移的大小x 假設(shè)電壓表是理想的 則下列說法正確的是 A 物體M運(yùn)動時 電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B 物體M運(yùn)動時 電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C 物體M不動時 電路中沒有電流D 物體M不動時 電壓表沒有示數(shù) B 加速度計 例2 慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈工程中 這個系統(tǒng)的重要元件是加速度計 加速度計的構(gòu)造和原理的示意圖如圖示 沿導(dǎo)彈長度方向按裝的固定光滑桿上套一個質(zhì)量為m的滑塊 滑塊的兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連 兩彈簧的另一端與固定壁相連 滑塊原來靜止 彈簧處于自然長度 滑塊上有指針 可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移 然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo) 1 設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動 指針向左偏離O點(diǎn)的距離為S 則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度 A 方向向左 大小為kS mB 方向向右 大小為kS mC 方向向左 大小為2kS mD 方向向右 大小為2kS m D 2 若電位器 可變電阻 總長度為L 其電阻均勻 兩端接在穩(wěn)壓電源U0上 當(dāng)導(dǎo)彈以加速度a沿水平方向運(yùn)動時 與滑塊連接的滑動片P產(chǎn)生位移 此時可輸出一個電信號U 作為導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源 為控制導(dǎo)彈運(yùn)動狀態(tài)輸入信息 試寫出U與a的函數(shù)關(guān)系式 解 a 2kS m S ma 2k U U0Rx R U0S L maU0 2kL mU0a 2kL a 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全