物理：6[1].2《传感器的应用(一)》课件(人教版选修3-2)

第六章传感器6．2 传感器的应用（一）★新课标要求（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。

（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）★教学过程（一）引入新课师：上节课我们学习了传感器及其工作原理。

传感器是能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路通断的一类元件。

请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件？生：光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。

热敏电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。

霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。

师：这节课我们来学习传感器的应用。

［板书课题］传感器的应用（一）（二）进行新课1、传感器应用的一般模式师：阅读教材开头几段，然后合上书，在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。

生：阅读教材并在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。

师：下面学习几个传感器应用的实例。

2．力传感器的应用——电子秤师：阅读教材61页最后一段，思考并回答问题。

（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？生：阅读教材，思考并回答问题。

师：总结点评，结合板画强调讲解应变片测力原理（如图所示）。

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。

3．声传感器的应用——话筒师：阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。

天明后，RG 阻值减小，斯密特触发器输入端 A 电势 逐渐降低，降到一定值时，输出端 Y 突然由低电平跳到 高电平，则线圈 A 不再有电流，电磁继电器自动切断工 作电路的电源，灯熄灭．
类型二 自控装置的设计 【典例 2】 现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继 电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图所示，试设 计一个温控电路，要求温度低于某一温度时，电炉丝自 动通电供热，高于另一某温度时，又可以自动断电，画 出电路图并说明工作过程．
类型一 光控开关的应用 【典例 1】 如图所示是用斯密特触发器控制某宿舍 楼道内灯的示意图，试说明其工作原理．
解析：(1)电磁继电器的工作原理： 因集成电路允许通过的电流较小， 白炽灯泡工作电流 较大，所以使用继电器来启闭工作电路．如题图所示虚线 框内是电磁继电器 J，D 为动触点，E 为静触点．当线圈 A 中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁 B 向下运动， 从而带动触点 D 向下与 E 接触，工作电路接通；
输出端 Y 突然由低电平跳到高电平，发光二极管 LED 熄灭．这样就达到了使路灯天明自动熄灭，天暗自 动开启的目的．
图乙：控制电路原理：天较亮时，光敏电阻 RG 阻值 较小，斯密特触发器输入端 A 电压较低，则输出端 Y 输 出高电平，继电器线圈中无电流，工作电路不通；天较 暗时，光敏电阻 RG 电阻增大，斯密特触发器输入端 A 电 势升高，当升高到一定值，输出端 Y 由高电平突然跳到 低电平，有电流通过继电器的线圈，电磁继电器工作， 接通工作电路，使路灯自动开启；
A．当 RT 的温度升高时，RT 减小，A 端电势降低， Y 端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
(5)逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态．
2．温度报警器实验步骤 (1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上． (2)检查各元件的连接，确保无误． (3)接通电源，调节电阻 R1，使蜂鸣器常温下不发声． (4)用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否 发声． (5)将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声．

三、温度传感器的应用2—电饭锅 1、结构： 2、控温装置： 感温磁体 由氧化锰、氧化锌、氧 化铁粉末混合烧制而成
常温下有磁性→ 按下开关，吸住，电路通 1030C失去了磁性→ 弹簧弹开，电路断 “居里温度”或“居里点” 如果用电饭锅烧水呢？
三、温度传感器的应用3—自动控温装置
（6.2）1．如图甲为在温度为10℃左右的环境中工作 的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1=20 kΩ， R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温 度变化的图线如图乙所示．当 a、b端电压 Uab<0时， 电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热， 使箱内温度提高；当Uab>0时，电压鉴别器使 S断开， 停止加热。恒温箱内的温度恒定在多少度？
选修3—2 第六章 传感器
2.传感器的应用
传感器的应用模式
敏感 元件
实验、测量光的强度
实验、测量光的强度 曝光表，也叫测光表。摄影时计量光的强弱并借以控 制摄影曝光时间和光圈大小的仪表。
一、光传感器的应用1—火灾报警器
1、结构:
2、传感元件： 光电三极管
3、工作原理： 无火灾→光电三极管收不到LED发出的光→高电阻。 有火灾→烟雾散射光→光线照射到光电三极管→电阻 变小→电路检测变化而报警。
感温铁氧体 电路通断 光电三极管 电阻
传感器，真奇妙 敏感元件要知道， 输出信号形式多， 功能原理最重要。
设计传感器
请利用光敏电阻设计一个计数器 画出电路图
二、温度传感器的应用1—电熨斗 铜的膨胀系数大于铁
1、结构： 2、控温装置：
双金属片
（1）常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？ （2）当温度过高时，双金属片将怎样起作用？ （3）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？

答案： D
物理 选修3-2
第六章 传感器
实验过程 典例剖析 随堂演练 课时作业（十三）
1－1：如图所示是温度报警器电路示意图，下 列关于对此电路的分析正确的是( )
A．当 RT 的温度升高时，RT 减小，A 端电势降低，Y 端电 势升高，蜂鸣器会发出报警声 B．当 RT 的温度升高时，RT 减小，A 端电势升高，Y 端电 势降低，蜂鸣器会发出报警声 C．当增大 R1 时，A 端电势升高，Y 端电势降低，蜂鸣器 会发出报警声 D．当增大 R1 时，A 端电势降低，Y 端电势升高，蜂鸣器 会发出报警声
物理 选修3-2
第六章 传感器
实验过程 典例剖析 随堂演练 课时作业（十三）
3．光控开关的问题探究 (1)问题提出：由于集成电路允许通过的电流比较小，如何 使通过灯泡中的电流更大些？ (2)分析论证： 采用小电流通过继电器控制电流较大的另一 灯泡工作，电路如图所示．
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第六章 传感器
物理 选修3-2
第六章 传感器
实验过程 典例剖析 随堂演练 课时作业（十三）
2．温度报警器实验步骤 (1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上． (2)检查各元件的连接，确保无误． (3)接通电源，调节电阻 R1，使蜂鸣器常温下不发声． (4)用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否发声． (5)将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声．
物理 选修3-2
第六章 传感器
实验过程 典例剖析 随堂演练 课时作业（十三）
2．光控开关的实验探究 (1)探究过程：按图连接电路，改变 RG 的光照，观察发光 二极管 LED 的发光情况．探究要想在天暗时路灯才会点亮， 应该把 R1 的阻值调大些还是调小些． (2)分析论证：要想在天更暗时路灯才会点亮，应该把 R1 的阻值调大些，这样要使输入端 A 的电压上升到某个值(如 1.6 V)，就需要 RG 的阻值达到更大，即天色更暗．