教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第5章 传感器 3.传感器的应用举例 4.自制简单的控制电路.ppt

;基础落实·必备知识全过关;学习目标;;一、传感器的应用举例

1.温度传感器的应用——电熨斗通过旋转调温旋钮升降螺丝

(1)工作特点:金属底板温度达到设定温度后不再升温,当底板温度降低到一定温度时又会继续加热,即底板总能保持在一定温度范围内。

(2)传感器类型:温度传感器。?

2.温度传感器的应用——电饭锅

(1)工作特点:煮饭时按下手动开关后自行完成烹煮过程。

(2)传感器类型:感温铁氧体。

温度达到103℃时失去磁性,加热开关断开;3.光传感器的应用——火灾报警器

(1)工作特点:当密闭空间出现火灾时报警。

(2)传感器类型:遮光型和型光传感器。?

(3)工作原理:照射到上的光强发生变化时,破坏电路的正常状态而报警。?;情境链接

电饭锅的工作原理如图所示,煮饭时开关是闭合的,红色指示灯亮;饭熟后(温度大约为103℃)开关S自动断开,黄灯亮。通常情况下,用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能能不能起作用?为什么?;易错辨析

(1)电饭锅自动煮饭时煮的是稀饭。()

(2)火灾报警器的原理是发生火灾时环境的温度升高而触发报警。()

(3)随着科技的发展,传感器会应用在各行各业和生活的方方面面,可以完全取代人的作用。()

(4)路灯自动控制电路中的敏感元件是光敏电阻。()

(5)传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量。();;;解析平常温度低,双金属片膨胀几乎相同,上、下触点接触在一起;电热丝通电加热,双金属片温度升高,双金属片膨胀系数上层大、下层小,温度升到一定时双金属片向下弯曲使触点断开,故A、B错误,C正确。需要较高温度熨烫时,要调节调温旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移,使双金属片稍向下弯曲,这时使触点断开双金属片向下弯曲程度要大一些,温度要更高一些,故D正确。;方法技巧用温度传感器控制电路,首先要明确敏感传感元件热敏电阻的特性,要结合题目提供的信息,认真分析温度传感器所在的电路结构,并注意确定传感器所感受到的物理量,转换电路把输出转换成电学量信号,通过元件把热敏感元件的变化转换成电学量信号,用以处理显示、记录或控制的量。;对点演练1

温度自动??警器的工作原理图如图所示,图中1是电磁铁,2是衔铁,5是水银温度计(水银导电)。常温下3触点处于断开状态,4触点处于闭合状态,则下列说法正确的是();解析当温度低于警戒温度时电磁铁磁性不通电,无磁性,3触点断开,4触点闭合,故A错误;此装置为高温报警装置,温度高于警戒温度时,电磁铁有磁性,3触点闭合,4触点断开,电铃报警,指示灯熄灭,温度低于警戒温度时,电磁铁无磁性,3触点断开,4触点闭合,指示灯亮,电铃不响,故B、C错误;要提高报警时的警戒温度应使导线AB短些,这样当温度升得更高时,控制电路才能接通,电磁铁才有磁性,电铃报警,故D正确。;;(2)分析自控电路的合理性。

电路设计完成后,要对它的合理性进行分析,用光照射光敏电阻或给热敏电阻加热,检查工作电路的接通和断开是否符合实际要求。比如,自控路灯电路的设计要求是白天切断工作电路,使路灯熄灭;晚上接通工作电路,使路灯点亮发光。;;答案见解析

解析由流过光敏电阻的电流和光强的关系曲线可以看出,当入射光增强时,流过光敏电阻的电流增大。根据题意设计一个路灯自动控制电路如图所示。;对点演练2

为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻RG在不同照度下的阻值如下表所示。;(1)根据表中的数据,请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。;(2)如图所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。

(不考虑控制开关对所设计电路的影响);答案(1)图见解析(2)图见解析

解析(1)阻值随照度变化曲线如图甲所示。;(2)原理:利用串联电路的分压规律设计电路。当照度降低至1.0lx时,光敏电阻RG=20kΩ,由题中信息可知U12=2V,E=3V,,代入数据解得R=10kΩ,所以定值电阻应选R1。电路原理图如图乙所示。;;1;1;1;1;1;1;