人教版 (新课标)选修3选修3-2第六章 传感器2 传感器的应用（一）教课内容课件ppt

这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-2第六章 传感器2 传感器的应用（一）教课内容课件ppt，共14页。PPT课件主要包含了电感传感器，热敏温度计，mg+F1-Fma，m05kg，a20，静止或匀速运动等内容，欢迎下载使用。

电感式传感器是利用线圈的自感或互感的变化来实现测量或控制的一种装置，一般要利用磁场作为媒介或利用磁体的某些现象。
实例：磁性物质探测报警器
例1 为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图所示的装置，它是由一块安装在列车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量仪组成的（测量仪未画出）。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度。假设磁体端部磁感强度为B=0.004T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，线圈匝数n=5，长L=0.2m，电阻0.4Ω（包括引线电阻），测试记录下来的电流—位移如图所示。试求：⑴在离O（原点）30m，130m处列车的速度v1和v2的大小⑵假设列车是匀变速运动，求列车加速度的大小
解：I=E/R=nBLv/R
v=IR/nBL= 0.4I／5×0.004×0.2= 100×I
在30m处，I1 =0.12A ∴v1=12m/s
在130m处，I2 =0.15A ∴v2=15 m/s
∴ a =（ v22 - v12 ）/ 2S = 0.405 m/s2
例2 用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。
解：热敏电阻受到光照射时电阻变小 ，将热敏电阻、小灯泡、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图示：
将学生用电源与电铃分别接入c、d、e之间。
正常时热敏电阻值大，ab间电流小，磁性弱，ce处于闭合，绿灯亮。 有险情时，光敏电阻值小， ab间电流大，磁性强，吸住衔铁，cd闭合，ce断开，绿灯灭，电铃响。
例3 用如图示的电磁继电器设计一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、小灯泡、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。
解：光敏电阻受到光照射时电阻变小 ，将光敏电阻、小灯泡、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图示：
将交流电源与路灯接入c、e之间。
光暗时光敏电阻值大，ab间电流小，磁性弱，ce处于闭合，灯亮。 光亮时，光敏电阻值小， ab间电流大，磁性强，吸住衔铁，电路ce处断开，灯灭。
例4 图1为某一热敏电阻R(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。 ⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图 ；简要说明理由： 。（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100Ω）⑵在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为 Ω。⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子：_____________。
电压可从0V调到所需电压，调节范围较大
解: ⑵ I1=9/250=0.036A=36mA I2=34mA
由图1得 UR=5.2V
R2 =(9-5.2) / 0.034=111.8 Ω
111.6—112.0
例5 如图示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于Ω档，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ， 现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ ′，则可判断 （ ）A. θ ′= θB. θ ′< θC. θ ′>θD. 不能确定θ和 θ 的关系′
五、传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用。如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器……例6 演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 （ ）A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数
例7 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
例8 用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（ ）A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
例9 将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0N，下底板的传感器显示的压力为10.0N。(取g=10 m/s2)(1)若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半， 试判断箱的运动情况。(2)要使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
向上做匀减速运动a向下a=2m/s2
上顶板示数是下底板示数的1/2
弹簧长度不变F=10N F2=5N
mg+F2-F=ma2
上顶板示数为零，则弹簧变短，
F≥10N F3=0
F – mg = ma3
a3 ≥ 10m/s2
向上加速或向下减速，加速度a≥ 10m/s2。