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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 认识传感器多媒体教学ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 认识传感器多媒体教学ppt课件，共15页。PPT课件主要包含了必备知识，自我检测，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
一、神奇的传感器1.楼道灯安装了声控—光控开关,自动门安装了红外线传感器,酒精检测仪上安装了乙醇传感器。2.传感器能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量,可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。二、传感器的种类根据被测量的不同,可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器;根据具体工作原理的不同,可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
三、传感器的组成与应用模式
1.正误判断。(1)传感器担负着信息采集的任务,它常常是将电学量转化为力学量。( )解析:传感器是把非电学量转换为电学量。答案:×(2)干簧管是一种能够感知磁场的传感器,当磁体靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通,起到开关的作用。( )答案:√
2.关于传感器的下列说法正确的是( )A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B.金属材料也可以制成传感器C.传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的D.以上说法都不正确解析:半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,如金属氧化物氧化锰就可以制成传感器,所以选项A错误,选项B正确;传感器不但能感知电压的变化,还能感知力、温度、光、声、化学成分等非电学量的变化,所以选项C错误。答案:B
传感器情境探究干簧管结构:如图甲所示,它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片。将干簧管接入图乙电路,当磁铁靠近干簧管时:会发生什么现象,为什么?干簧管的作用是什么?
要点提示:灯泡会亮,因为当磁铁靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通;干簧管起到开关的作用,是一种能够感知磁场的传感器。
知识归纳1.传感器的工作流程非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量2.传感器的组成(1)敏感元件相当于人的感觉器官,是传感器的核心部分,是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。(2)转换元件是传感器中能将敏感元件输出的,与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件。(3)转换电路是将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量,如电压、电流、电阻等。
实例引导例题全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一,为模仿汽车油表原理,某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。如图乙所示,其中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片是金属杆的一端,R'是定值电阻,R'≫R。该同学在装置中使用了一只电压表(图中没有画出),通过观察电压表示数,可以了解油量情况,你认为电压表应该接在图中的 两点之间,请按照你的接法回答:当油箱中油量减少时,电压表的示数将 (选填“增大”或“减小”)。
解析:由题图可知当油箱内液面高度变化时,R的金属滑片将会移动,从而引起R两端电压的变化,且当R'≫R时,UR=IR可视为UR与R成正比,所以电压表应接在b、c两点之间,当油量减少时,电压表示数将增大。答案:b、c 增大
变式训练压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
解析:在0~t1内,I恒定,压敏电阻阻值不变,由小球的受力不变可知,小车可能做匀速或匀加速直线运动,在t1~t2内,I变大,压敏电阻阻值变小,压力变大,小车做变加速运动,A、B均错误;在t2~t3内,I不变,压力恒定,小车做匀加速直线运动,C错误,D正确。答案:D
1.在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干。手靠近自动干手机能使传感器工作,是因为( )A.改变温度B.改变湿度C.改变磁场D.改变电容解析:自动干手机是一个电容器,当手靠近时,改变了电容器的电容,自动干手机开始工作,故选D。答案:D
2.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以( )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.将光学量转变成电学量D.将电学量转变成力学量解析:传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项A、B、C对,D错。答案:ABC
一、神奇的传感器1.楼道灯安装了声控—光控开关,自动门安装了红外线传感器,酒精检测仪上安装了乙醇传感器。2.传感器能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量,可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。二、传感器的种类根据被测量的不同,可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器;根据具体工作原理的不同,可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
三、传感器的组成与应用模式
1.正误判断。(1)传感器担负着信息采集的任务,它常常是将电学量转化为力学量。( )解析:传感器是把非电学量转换为电学量。答案:×(2)干簧管是一种能够感知磁场的传感器,当磁体靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通,起到开关的作用。( )答案:√
2.关于传感器的下列说法正确的是( )A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B.金属材料也可以制成传感器C.传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的D.以上说法都不正确解析:半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,如金属氧化物氧化锰就可以制成传感器,所以选项A错误,选项B正确;传感器不但能感知电压的变化,还能感知力、温度、光、声、化学成分等非电学量的变化,所以选项C错误。答案:B
传感器情境探究干簧管结构:如图甲所示,它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片。将干簧管接入图乙电路,当磁铁靠近干簧管时:会发生什么现象,为什么?干簧管的作用是什么?
要点提示:灯泡会亮,因为当磁铁靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通;干簧管起到开关的作用,是一种能够感知磁场的传感器。
知识归纳1.传感器的工作流程非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量2.传感器的组成(1)敏感元件相当于人的感觉器官,是传感器的核心部分,是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。(2)转换元件是传感器中能将敏感元件输出的,与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件。(3)转换电路是将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量,如电压、电流、电阻等。
实例引导例题全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一,为模仿汽车油表原理,某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。如图乙所示,其中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片是金属杆的一端,R'是定值电阻,R'≫R。该同学在装置中使用了一只电压表(图中没有画出),通过观察电压表示数,可以了解油量情况,你认为电压表应该接在图中的 两点之间,请按照你的接法回答:当油箱中油量减少时,电压表的示数将 (选填“增大”或“减小”)。
解析:由题图可知当油箱内液面高度变化时,R的金属滑片将会移动,从而引起R两端电压的变化,且当R'≫R时,UR=IR可视为UR与R成正比,所以电压表应接在b、c两点之间,当油量减少时,电压表示数将增大。答案:b、c 增大
变式训练压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
解析:在0~t1内,I恒定,压敏电阻阻值不变,由小球的受力不变可知,小车可能做匀速或匀加速直线运动,在t1~t2内,I变大,压敏电阻阻值变小,压力变大,小车做变加速运动,A、B均错误;在t2~t3内,I不变,压力恒定,小车做匀加速直线运动,C错误,D正确。答案:D
1.在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干。手靠近自动干手机能使传感器工作,是因为( )A.改变温度B.改变湿度C.改变磁场D.改变电容解析:自动干手机是一个电容器,当手靠近时,改变了电容器的电容,自动干手机开始工作,故选D。答案:D
2.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以( )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.将光学量转变成电学量D.将电学量转变成力学量解析:传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项A、B、C对,D错。答案:ABC
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