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2013—2014学年度下学期高二年级物理学科 导学单 （编写： 孟祥森、刘会、邹猛） 课题：6.2.1 传感器的应用 课型：问题发现课 时间：2014年 月 日 【学习目标】： 1、了解传感器应用的一般模式。 2、理解电子秤、电熨斗的工作原理。 3、会设计简单的有关传感器应用的控制电路。 【学习重点】：理解电子秤、电熨斗的工作原理。 【学习难点】：会设计简单的有关传感器应用的控制电路。 问题导学 知识点一：力传感器应用的一般模式 问题1、阅读课本，画出传感器应用的一般模式示意图。 知识点二：力传感器的应用——电子秤 问题2、电子秤常用的一种力传感器是由什么元件组成的？ 问题3、简述力传感器的工作原理。 如图所示，保持两应变片中通过的电流恒定，力F越大，弹簧钢梁弯曲形变越 ，上应变片的电阻越 、两端电压越 ，下应变片的电阻越 、两端电压越 ，传感器把这两个电压的差值输出。力F越大，输出的电压差值也就越大。 问题4：应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？ 知识点三：温度传感器的应用——电熨斗 问题5、日光灯启动器中双金属片实验。 实验：取一个报废的日光灯启辉器，去掉外壳，敲碎氖泡的玻璃，可以看到一个U型的双金属片，双金属片的旁边有一根直立的金属丝，两者构成一对触点，常温下触点是分离的，用火焰靠近金属片，可以看到双金属片的形状变化，与金属丝接触，熄灭火焰，双金属片逐渐恢复原状，两个触点分离。把这个启动器用到温控开关，可以控制小灯泡的 。 问题6、电熨斗结构图及使用原理。 （1）常温时，上、下触点 ；当温度超过设定温度时，上、下触点 。（分离、接触） （2）当调温旋钮下降时，设定温度 ；当调温旋钮上升时，设定温度 。（高、低） 拓展：温度传感器的另一应用——电冰箱的温控装置 如图所示是某种电冰箱内温度控制器的结构，铜质的测温泡1，细管2和弹性金属膜盒3连成密封的系统，里面充有氯甲烷盒它的蒸汽，构成一个温度传感器，膜盒3为扁圆形，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4连接，盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀，测温泡1安装在冰箱的冷藏室中。5、6分别是电路的动触点盒静触点，控制制冷压缩机的工作，拉簧7的两端分别连接到弹簧片4盒连杆9上。连杆9的下端是装在机箱上的轴。凸轮8是由设定温度的旋钮控制的，逆时针旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧7的拉力。 自动控温原理： 如图所示是某种电冰箱内温度控制器的结构，铜制的测温泡1、细管2和弹性金属膜盒3连通成密封的系统，里面充有氯甲烷和它的蒸汽，构成了一个温度传感器，膜盒为扁圆形，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4连接，盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀，测温泡1安装在冰箱的冷藏室中。5、6分别是电路的动触点和静触点，控制制冷压缩机的工作，拉簧7的两端分别连接到弹簧片和连杆9上，连杆9的下端装在机箱上的轴，凸轮8是由设定温度的旋钮控制的，逆时针旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧7的拉力。当冷藏室里的温度升高时，1、2、3中的氯甲烷受热膨胀，弹性金属膜盒3的左端膨胀，推动弹簧片4向左转动，使5、6接触，控制的压缩机电路开始工作制冷，当温度下降到一定程度，氯甲烷受冷收缩，5、6又分开，制冷结束，直到下次温度升高再重复上述过程。 温度设定原理： 将凸轮8逆时针旋转，凸轮将连杆9向右顶，使得弹簧7弹力增大，此时要将5、6触点接通，所需要的力就要大些，温度要高一些，即温控挡应低一些（例如1级），顺时针旋转凸轮8，控制的温度低一些，控温挡要高一些。 【学习小结】： 1、力传感器工作原理：力F越大，弹簧钢弯曲越厉害，上下应变片之间的电压差 。 2、电熨斗工作原理：当温度高于设定温度时，双金属片弯曲到使接触点断开，停止加热。 3、电饭锅工作原理：温度低于居里温度时，感温铁氧体 永磁体，电路接通加热；温度高于居里温度时，感温铁氧体 永磁体，电路断开，保温。 4、火灾报警器工作原理：火灾时，烟雾进入罩内使光照射光电三极管，其电阻 ，电路检测这种变化，发出警报。 针对性训练（10分钟） 1．关于电饭锅的说法正确的是（ ） A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁 B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性 C．用电饭锅烧水，水开时能自动断电 D．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位 2.烟雾散射式火灾报警器内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平常光电三极管收不到LED发