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高二物理传感器的应用1全国物理教师素养大赛一等奖课件

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人教新课标高中物理选修传感器及其工作原理张公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

人教新课标高中物理选修传感器及其工作原理张公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
• (2)联系：热敏电阻和金属热电阻都能够将温度第42页
• 【针对训练】 3.如图所表示为某一热敏电阻 (电阻值随温度改变而改变，且对温度很敏 感)IU关系曲线图．
第43页
• (1)为了通过测量得到如上图所表示IU关系完整 曲线，在下图所表示a和b两个电路中应选择是 图__________．
• (2)在图c所表示电路中，电源电压恒为9 V，当 给热敏电阻加热后，电流表读数将______(选填 “增大”、“减小”或“不变”)
第17页
分类方式
类别
电• 阻3温．度热特敏性电阻器正分温类度系数、负温度系数
材料 金属、半导体(单晶、多晶、陶瓷)
结构
珠状、片状、杆状、膜状
工作方式
直热式、旁热式
工作温度
常温、高温、低温
用途
测温、控温、辐射能(功率)测量、
稳压(稳辐)等
第18页
• 4．金属热电阻：有些金属电阻率随温度升高 而增大，这样电阻能够制成温度传感器，称 为热电阻．
F、M、N，就成为一个霍尔元件．
第8页
• 2．原理
• E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直磁
场B时，薄片中载流洛子伦就兹在
力作用电下流，
磁向场着与
和 都垂直方向漂电移压，使M、N间
出现 (如图)．
第9页
• 3．霍尔电压
IB
• U个H霍＝尔元k d件d，、dk为为薄定片值厚，度若，保k持为I霍恒正尔定比系，数则．UH一就 与B成 ．
答案：AB
第41页
• 【题后总结】 热敏电阻和金属热电阻区别及 联系
• (1)区别：①热敏电阻和金属热电阻导电性能与 温度改变关系不相同，热敏电阻导电性能普通 随温度升高而增强；金属热电阻导电性能随温 度升高而减少．

高中物理第三章传感器第一节认识传感器第二节传感器的原理省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件

高中物理第三章传感器第一节认识传感器第二节传感器的原理省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件
第5页
(2)按工作原理分类：电阻应变式传感器、压电式传 感器、电容式传感器、涡流式传感器、动圈式传感器、 磁电式传感器等．
(3)按能量传递方式划分，可分为有源传感器和无源 传感器两大类．有源传感器是一种能量更换器，无源传 感器不能进行能量更换，被测的非电学量仅对传感器中 的能量起着控制和调节的作用，需具有辅助能源(电源)．
第3页
知识点一 认识传感器 提炼知识 1．传感器． 传感器是能够完成两种量(光、热、电、力学量和机 械量等)之间的变换和转换关系的元件．
第4页
2．传感器的组成． 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部 分组成． 3．传感器的分类． (1)按被测量分类：加速度传感器、速度传感器、压 力传感器、温度传感器、负荷传感器、扭矩传感器等．
第32页
4．变隙电感式压力传感器． 压力传感器是最基本的传感器之一，变隙电感式压 力传感器是将“力”的变化转变为“电流”测量的电测 系统，然后送至指示器电流表，从而测得压力的大小．
第33页
【典例 2】 (多选)如图所示为光敏电阻自动计数器 的示意图，其中 A 是发光仪器，B 是传送带上物品，R1 为光敏电阻，R2 为定值电阻，此光电计数器的基本工作 原理是( )
第43页
热敏电阻是由导体材料制成的，其阻值随温度的改 变而改变，且对温度很敏感，热敏电阻的阻值在特定温度 时会发生急剧变化，它在笔记本电脑、自动控制系统等方 面有多种用途，故 D 错误．
答案：ABC
第44页
第45页
第21页
[典例❶] (多选)传感器担负着信息采集的任务，它 常常是( )
A．将力学量(如形变量)转变成电学量 B．将热学量转变成电学量 C．将电学量转变成光学量 D．将电学量转变成磁学量

高中物理第六章传感器第2节传感器的应用1教案市公开课一等奖百校联赛特等奖大赛微课金奖PPT课件

高中物理第六章传感器第2节传感器的应用1教案市公开课一等奖百校联赛特等奖大赛微课金奖PPT课件

两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动
膜前后振动，使电容发生改变，造成话筒所在
电路中其它量发生改变，使声音信号被话筒转
化为电信号，其中造成电容改变原因可能是容
器两板间（ ） （A）距离改变 （B）正对面积改变
A 振动 膜金属 板
（C）介质改变 （D）电压改变
金属 膜
图5
外电 路
第11页
日光灯开启器也可看成是一个热敏传感装 置，它热敏功效器是双金属片，你能说出 开启器工作原理吗？
三．温度传感器应用——电熨斗
第7页
双金属片
铜膨胀系 数大于铁，当 温度升高时， 铜膨胀程度要 比铁大，所以 就要像铁一侧 弯曲。
第8页
第9页
例题：（上海）唱卡拉OK用话筒，内有传
感器。其中有一个是动圈式，它工作原理
是在弹性膜片后面粘接一个轻小金属线圈，
线圈处于变为电信号。
驻极体话筒原理同电容式话筒，只是其内部感受 声波是驻极体塑料薄膜．优点：体积小，重量轻， 价格廉价，灵敏度高，工作电压低。
第3页
1、动圈式话筒------声传感器
声——电磁感应 —— 电流
第4页
2、电容式话筒：
声——电容改变——电流、电压
第5页
3、驻极体话筒：
声——电容改变——电流、电压
第6页
第2页
（3）说明电容式话筒工作原理和工作过 程。这种话筒优点是什么？
利用电容器充放电形成充放电电流。薄金属膜 M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充 电．当声波使膜片振动时，电容发生改变，电 路中形成改变电流，于是电阻R两端就输出了 与声音改变规律相同电压．优点：保真度好。
（4）驻极体话筒工作原理是什么？有何优点？

高中物理公开课获奖课件精选实验传感器的应用

高中物理公开课获奖课件精选实验传感器的应用
的位置嵌入干簧管H，并且将干簧管接入图示的 电路。睡觉前连接好 电路，当盗贼开门时， 蜂鸣器就会叫起来。 请说明它的工作 原理，最好通过实验
模拟这个电路的工作。
解答与说明
1. 门关闭时，干簧管内两个簧片被磁化而吸 合，使触发器(非门)的输入端为低电平，则其输 出端为高电平，与电源的电压很接近。于是蜂鸣 器两端的电压很小，不会发声。若盗贼将门打 开，永磁体就远离干簧管，因而两个簧片分离， 使触发器(非门)的输入端跳变为高电平，则其输 出端变为低电平。于是蜂鸣器两端达到了工作电 压，就发出叫声报警。 使用本节课内实验2的器材，将热敏电阻改 为干簧管，再找一块小的永磁体，就可以做这个 实验了。
电磁继电器的工作原理
电磁继电器的工作原理
当线圈A中通电时，铁芯中产生磁场，吸 引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E 接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零 时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉 起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路．
试分析其工作原理？
光照时，RG阻 值____，A为______ 电平，Y为______电 平，继电器中无电流 不工作，灯泡______ （填“亮”或 “不 亮”），无光或弱光时，RG阻值_______， A为_____电平，Y为______电平，继电器 有电流，吸引衔铁使触点接触，电路接通， 灯泡______（填“亮”或“不亮”）。
能力培养与测试
谢谢观看
请指导
试分析其工作原理？
光照时，RG阻 较小 低 值____ ，A为______ 高 电 电平，Y为______ 平，继电器中无电流 不亮 不工作，灯泡______ （填“亮”或 “不 亮”），无光或弱光时，RG阻值_______， A为_____电平，Y为______电平，继电器 有电流，吸引衔铁使触点接触，电路接通， 灯泡______（填“亮”或“不亮”）。

高中物理第三章传感器章末总结全国公开课一等奖百校联赛微课赛课特等奖PPT课件

高中物理第三章传感器章末总结全国公开课一等奖百校联赛微课赛课特等奖PPT课件

图1
R2所在处出现火情时，温度升高，则R2阻值减小.R2↓→R总↓→I干↑→ U1↑→U3↓→I↓，故显示器电流I变小，由U＝E－I干r，I干变大，知U变小， 故选项D正确.
7/13
针对训练 如图2所表示是某居民小区门口利用光敏电阻设计行人监控装
置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置.则 答案 解析 ①当有些人经过而遮蔽光线时，A、B之间电压增大
第三章 传感器
章末总结
1/13
内容索引
知识网络
题型探究
2/13
1
知识网络
3/13
定义：能感受要求被测量，并按照一定规律转换成可用信号 器件或装置，通常由敏感元件、转换元件及转换电路组成
热敏 电阻——温度传感器
敏感元件
传
光敏 电阻——光电传感器
感
生活中传感器
器
农业生产中传感器Leabharlann 应用工业生产中传感器
之向下移动，这么L2电路被接通，故B正确.
11/13
例3 如图4甲所表示为一测量硫化镉光敏电阻特征试验电路，电源电压 恒定.电流表内阻不计，开关闭合后，调整滑动变阻器滑片，使小灯泡发 光亮度逐步增强，测得流过电阻电流和光强关系曲线如图乙所表示，试
依据这一特征用图丙中给定器材设计一个自动光控电路.
答案 解析
看法析
图4
12/13
10/13
例2 如图3所表示是一个水位自动报警器原理示意图，当杯中水水位抵
达金属块B时，出现情况是
答案 解析
A.L1灯亮
√B.L2灯亮
C.L1、L2两灯同时亮
D.L1、L2两灯都不亮
图3
由电路结构能够看出，当杯中水水位抵达B时，左侧电路被接通，这么螺
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新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-2
6.2《传感器的 应用（一）》
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．了解声传感器在话筒上的应用。 3．了解温度传感器在电熨斗上的应用。 （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。
光控设备
电源 光控继电器的工作原理是: 当照射光敏电阻时,
光 N被 照 放控 光 M 大 敏电 器路 电
阻
变小 (1)光敏电阻的阻值 (变大或变小)； (2) 被控电路 接通 (填“接通”或“断开”)。
传感器应用的一般模式
一、力传感器的应用——电子秤
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? 装置:力传感器 元件:金属梁和应变片 2.简述力传感器的工作原理.
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
三、温度传感器的应用:1.电熨斗 (2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
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？
答：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．
三、温度传感器的应用:2.电冰箱 1、测温泡 2、细管 4、弹簧片
3、膜盒 5、动触点
7、拉杆 9、蒸气
思考与讨论： 1、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？ 2、凸轮为什么可以改变设定的温度？
2、电容式话筒： 薄金属 膜
原理 :Q 是绝缘支架 , 薄 金属膜M 和固定电极N 形 成一个电容器 , 被直流电源
充电.当声波使膜片振动时 ,
电容发生变化 , 电路中形成 绝缘支 架 固定电 极 变化的电流 , 于是电阻两端 就输出了与声音变化规律 相同的电压.
优点：保真度好
练习3：电容式话筒将声音信号被话 筒转化为电信号，其中导致电容变化 的原因可能是容器两板间的( A ) A.距离变化 B.正对面积变化 C.介质变化 D.电压变化
阅读教材56页有关内容，思考并回答: （1）话筒的作用是什么？ （2）说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。 （ 3 ）说明电容式话筒的工作原理和工作过程。这种 话筒的优点是什么？ （4）驻极体话筒的工作原理是什么？有何优点？
话筒的作用是把声信号转化为电信号
二、声传感器的应用——话筒
1、动圈式话筒：
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
思考与讨论： 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？
答：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．
• （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 • 各种传感器的应用原理及结构。 • ★教学难点 • 各种传感器的应用原理及结构。 • ★教学方法 • 实验法、观察法、讨论法。 • ★教学工具 • 驻极体话筒的工作电路示教板，示波器，学生电 源，电熨斗，日光灯起动器（若干）
3、驻极体话筒：
原理:电介质极化.(它由内部的驻极体塑料膜感受声波 . 工作电压: 3～6 V.) 特点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高，常
用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上 塑料膜 ＋
＋ ＋ 背极 － － －
空隙 驻极体
较弱的声音
扬声器
扩音器
二、声传感器的应用——话筒
电 信号。 声音 信号转化为___ 1.话筒的作用是把______
形变
电压
数显电子秤电路原理图
练习1. 关于电子秤中应变式力传感器的说法正 确的是 （ ABD ） 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
二、声传感器的应用——话筒
二、声传感器的应用——话筒
U1 U2
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
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? 装置:力传感器 组成:金属梁和应变片
2.简述力传感器的工作原理.
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
3.应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？
原理:热胀冷缩
常温下两触点分离。温度升
高，两种金属膨胀性能不同，
双金属片形状发生变化，使触
点接触。
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
电烫斗的构造：
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
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？ 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？
2.动圈式话筒的工作原理： 3.电容式话筒的工作原理： 4.驻极式话筒的工作原理：
电磁感应
电容发生变化 电介质极化
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
1.双金属片温度传感器
思考：双金属片温度传感器的作用是什么？
作用：控制电路的通断。
三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(1)双金属片温度传感器
金属膜片
永久 磁铁
工作原理: 电磁感应.
音圈
膜片在声波下振动，使得与膜片相连的线圈 中产生随声波变化的感应电流。
练习2:(2003上海试题)唱卡拉OK用的话筒,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,就将声音信号转变为电信 B 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 B.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 D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电 动势