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高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第六章 传感器4 实验：传感器的应用学案
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第六章 传感器4 实验：传感器的应用学案
课题6.3实验：传感器的应用学习目标1．知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。2．知道晶体三极管的放大特性。3．掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。学习重难点重点1．了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。2．温度报警器的电路工作原理。难点光控电路和温度报警器电路的工作原理。学法指导通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。预习评价温度传感器的应用——电饭锅电饭锅中的温度传感器主要元件是＿＿＿，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是上升到约103℃时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。感温铁氧体是用＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿混合烧制而成的。温度传感器的应用——测温仪（1）温度传感器可以把＿＿＿转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来。（2）测温仪中的测温元件可以是＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等，还可以是＿＿＿＿＿等光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器（1）机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管，两个红外接受管就是两个＿＿＿＿＿。（2）有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的，其带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。课堂学习流程设计【课程导学】【范例精析】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_________℃．如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图。A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据是 ，小车速度的表达式为v= ；行程的表达式为= 。达标检测A类测温仪使用的是（ ）A、光传感器 B、红外线传感器 C、温度传感器 D、超声波传感器下列器件是应用光传感器的是 （ ）A、鼠标器 B、火灾报警器 C、测温仪 D、电子称鼠标器使用的是 （ ）A、压力传感器 B、温度传感器C、光传感器 D、红外线传感器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,它不能自动复位应用温度传感器可以远距离读取温度的数值,这是把＿＿＿＿转变为＿＿＿＿的一大优点.B类有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是 （ ）Ａ．金属导体 Ｂ．绝缘体Ｃ．半导体 Ｄ．超导体如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与LED相距不变，下列说法正确的是（ ）A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变如图所示，R1、、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（ ）A、电压表的示数增大 B、R2中的电流强度减小C、小灯泡的功率增大 D、电路的路端电压降低下面元件不属于温度传感器的是（ ）A、电熨斗 B、电饭锅 C、测温仪 D、鼠标器用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是（ ）A、红外报警装置B、走廊照明灯的声控装置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火灾报警器使用的是（ ）A、光传感器 B、温度传感器 C、红外线传感器 D、超声波传感器将万用表的选择开关置于欧姆档，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向 （填 “左”或“右”）转动，若用手电筒光照射Rg，表针将向 （填“左”或“右”）转动。请用仪器：热敏电阻，学生电源，继电器，滑动变阻器，开关，导线等设计一个由温度控制小灯泡发亮的电路。如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，会自动断开。S2是一个自动控温开关，当温度低于70℃时会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻R1＝R2＝500Ω，计算加热电阻丝R3＝50Ω，两灯电阻不计。（1）分析电饭煲的工作原理。（2）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。（3）简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？如图所示甲为在温度为10℃左右的环境中工作的自动恒温箱简图，箱内电阻R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R3＝40 kΩ，R1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 ℃。甲乙学习反思布置作业
课题6.3实验：传感器的应用学习目标1．知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。2．知道晶体三极管的放大特性。3．掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。学习重难点重点1．了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。2．温度报警器的电路工作原理。难点光控电路和温度报警器电路的工作原理。学法指导通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。预习评价温度传感器的应用——电饭锅电饭锅中的温度传感器主要元件是＿＿＿，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是上升到约103℃时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。感温铁氧体是用＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿混合烧制而成的。温度传感器的应用——测温仪（1）温度传感器可以把＿＿＿转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来。（2）测温仪中的测温元件可以是＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等，还可以是＿＿＿＿＿等光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器（1）机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管，两个红外接受管就是两个＿＿＿＿＿。（2）有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的，其带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。课堂学习流程设计【课程导学】【范例精析】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_________℃．如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图。A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据是 ，小车速度的表达式为v= ；行程的表达式为= 。达标检测A类测温仪使用的是（ ）A、光传感器 B、红外线传感器 C、温度传感器 D、超声波传感器下列器件是应用光传感器的是 （ ）A、鼠标器 B、火灾报警器 C、测温仪 D、电子称鼠标器使用的是 （ ）A、压力传感器 B、温度传感器C、光传感器 D、红外线传感器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,它不能自动复位应用温度传感器可以远距离读取温度的数值,这是把＿＿＿＿转变为＿＿＿＿的一大优点.B类有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是 （ ）Ａ．金属导体 Ｂ．绝缘体Ｃ．半导体 Ｄ．超导体如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与LED相距不变，下列说法正确的是（ ）A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变如图所示，R1、、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（ ）A、电压表的示数增大 B、R2中的电流强度减小C、小灯泡的功率增大 D、电路的路端电压降低下面元件不属于温度传感器的是（ ）A、电熨斗 B、电饭锅 C、测温仪 D、鼠标器用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是（ ）A、红外报警装置B、走廊照明灯的声控装置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火灾报警器使用的是（ ）A、光传感器 B、温度传感器 C、红外线传感器 D、超声波传感器将万用表的选择开关置于欧姆档，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向 （填 “左”或“右”）转动，若用手电筒光照射Rg，表针将向 （填“左”或“右”）转动。请用仪器：热敏电阻，学生电源，继电器，滑动变阻器，开关，导线等设计一个由温度控制小灯泡发亮的电路。如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，会自动断开。S2是一个自动控温开关，当温度低于70℃时会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻R1＝R2＝500Ω，计算加热电阻丝R3＝50Ω，两灯电阻不计。（1）分析电饭煲的工作原理。（2）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。（3）简要回答，如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？如图所示甲为在温度为10℃左右的环境中工作的自动恒温箱简图，箱内电阻R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R3＝40 kΩ，R1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 ℃。甲乙学习反思布置作业
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