人教版高中物理选修3-2课件:6.2传感器的应用(人教)

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人教课标版高中物理选修3-2:《实验:传感器的应用》课件-新版

人教课标版高中物理选修3-2:《实验:传感器的应用》课件-新版

小结:
ห้องสมุดไป่ตู้
实验:传感器的应用
Ⅰ.实验:光控开关
Ⅱ.实验:温度报警器
实验器材 光敏电阻、热敏电阻和可调电阻
实验器材 发光二极管(LED)、色环电阻和蜂鸣 器
实验器材
74HC14集成电路块
实验器材
斯密特触发器原理
当输入端A的电 压上升到1.6V时
输出端Y会突然从高电 平跳到低电平0.25V
UA/V
VCC 6A 6Y 5A 5Y 4A 4Y
强光照1.6 弱光照0.8
O
t/s
UY/V
1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND
3.4
当输入端A的电压下降到0.8V时
输出端Y会突然从高 电平跳到高电平3.4V
0.25 O
t/s
实验器材
面包板及电源
实验原理
5V
V
电路图及工作原理。
5V
5V
5V
A
Y
A
Y
实验原理
电路图及工作原理。
光控开关
温度报警器
实验一:光控开关
1、按照原理图组装电路,先自查,后与相邻组互查电路。 2、接通电源并调试旋钮电阻,把光控开关调到比较灵敏。 3、分享实验成果,体会成就感。
实验二:温度报警器
思考并讨论:怎样能够使热敏电 阻在感测到更高温度时才报警?
1、在实验一的基础上,用热敏电阻替代旋钮电阻。 2、检查电路后,接通电源,先调节旋钮电阻恰好在常温下不亮。再对热敏电阻加热, 达到一定温度后LED灯会亮。 3、用蜂鸣器替代发光二极管和色环电阻,对热敏电阻加热,蜂鸣器发出警报。
解释利用光敏电阻控制路灯的原理
利用热敏电阻控制热水器
作业:P64第2题 请你设计一个电热水器的控制方案。 要求: I.水烧开时自动断电,而在水温低于10°C时自动加热。 II.要有手动开关,必要时可以在任意温度下立即加热。

物理人教版高中选修3-2人教课标版 - 选修3-2传感器的应用

物理人教版高中选修3-2人教课标版 - 选修3-2传感器的应用

第六章传感器6.2 传感器的应用(一)★新课标要求(一)知识与技能1.了解力传感器在电子秤上的应用。

2.了解声传感器在话筒上的应用。

3.了解温度传感器在电熨斗上的应用。

(二)过程与方法通过实验或演示实验,了解传感器在生产、生活中的应用。

(三)情感、态度与价值观在了解传感器原理及应用时,知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值,增强学习兴趣,培养良好的科学态度。

★教学重点各种传感器的应用原理及结构。

★教学难点各种传感器的应用原理及结构。

★教学方法实验法、观察法、讨论法。

★教学工具驻极体话筒的工作电路示教板,示波器,学生电源,电熨斗,日光灯起动器(若干)★教学过程(一)引入新课师:上节课我们学习了传感器及其工作原理。

传感器是能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量,或转化为电路通断的一类元件。

请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件?生:光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。

热敏电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。

霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。

师:这节课我们来学习传感器的应用。

[板书课题]传感器的应用(一)(二)进行新课1、传感器应用的一般模式师:阅读教材开头几段,然后合上书,在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。

生:阅读教材并在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。

师:下面学习几个传感器应用的实例。

2.力传感器的应用——电子秤师:阅读教材61页最后一段,思考并回答问题。

(1)电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的?(2)简述力传感器的工作原理。

(3)应变片能够把什么力学量转化为什么电学量?生:阅读教材,思考并回答问题。

师:总结点评,结合板画强调讲解应变片测力原理(如图所示)。

应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量。

3.声传感器的应用——话筒师:阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。

人教版高中物理(选修3-2)实验:传感器的应用优质PPT课件

人教版高中物理(选修3-2)实验:传感器的应用优质PPT课件

解析: (2)若R的值大,由于它的分压作用,使RT两端的 电压不太高,则外界温度不太高时,就能使PX之间电压降到低 电压输入,而当A的电压降低到某一值时,Y会由低电平跳到高 电平,加在电铃两端的电压变大,电铃响起.
答案: (1)热敏电阻的温度上升,RT变小,A的电压低到 某一值时,Y会由低电平跳到高电平,加在电铃两端的电压变大, 电铃响起.
答案: BC
3.在制作光控电路实验中,某同学按电路图将元件安装完 毕后,发现将装置置入黑暗环境中,接通电源,灯泡不发光, 原因可能是( )
A.二极管两极接反 B.电阻R与光敏电阻位置颠倒 C.电阻R阻值太小 D.灯泡被断路
解析: 若二极管接反,正半周期,光敏电阻上电压几乎 为零.负半周期,光敏电阻上为负向电压,都无法触发晶闸管 导通,所以A正确.若电阻R与光敏电阻位置颠倒,则光线较强 时,光敏电阻阻值小,电阻R上电压较高,晶闸管获正向电压导 通;而夜晚时,光敏电阻阻值大,电阻R上电压较低,无法触发 晶闸管导通,B正确.若电阻R阻值太小,光敏电阻会一直获较 高的正向电压使晶闸管导通,灯泡一直处于发光状态,C错 误.若灯泡断路时,则不会发光,D正确,所以A、B、D正确.
的传感器是( )
A.生物传感器
B.红外传感器
C.温度传感器
D.压力传感器
解析: 空调机根据温度调节工作状态,所以内部使用了
温度传感器,C正确.
答案: C
2.如下图所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯,RG 为光敏电阻.A为斯密特触发器,在天黑时路灯(发光二极管)会 点亮,下列说法中正确的是( )
2.温度报警器实验:斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、 可变电阻R1(最大阻值1 kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5 V)、 导线若干、烧杯(盛有热水).

人教版高中物理选修3-2课件: 6.3 实验:传感器的应用 (共18张PPT)

人教版高中物理选修3-2课件: 6.3  实验:传感器的应用 (共18张PPT)
解:楼梯灯的声、光控开关,电视机的遥控器等都 使用了传感器。
实验1 光控开关 1、斯密特触发器:
课堂小结
符号: 特性:可以将连续变化的模拟信号转换成突变的数字信号。 电平:某个端点与“地”之间的电压。 2、光控开关 3、电磁继电器的工作原理 实验2 温度报警器
2、请你设计一个电热水器的控制方案。要求水烧开 时自动断电,而在水温低于沸点约10℃时又自动加热。 同时还要有手动开关,必要时可以在任何温度下立即 加热。
解:加热器用一个100度的KSD301的常闭型温度开 关控制,100度断开,90度接通,再加一个手动开 关即可。
3、调查研完:你的家庭、学校和附近的公共设范中,有哪些地方使用了 传感器?这些传感器各是什么类型的?各起了什么作用?它们为我们提供 了哪些方便?带来了哪些经济效益?写出一篇文拿,并且配图说明。加果 做成计算机的演示文稿就更好了。
R1 A RG
+5V
Y
R2
LED
应该把R1调大些。由电路可知,当RG较大时, 斯密特触发器输入端A为高电平,输出端Y为低电 平,发光二极管发光。只有把R1调得更大,才能使 得RG更大时出现上述现象,即当天更暗,RG更大 时,路灯才会点亮。
3、电磁继电器的工作原理
由于集成电路允许通过的电流较小,要用白炽 灯泡模仿路灯,就要使用继电器来启闭另外的供电 电路。
当天色暗到一定程度时,
RG的阻值增大到一定值,斯密特触发器的输入端 A 的电压上升到某个值(1.6V),输出端Y突然从高电平 跳到低电平,则发光二极管LED导通发光(相当于路 灯亮了),这样就达到了使路灯天明熄灭,天暗自动 开启的目的。
要想在天更暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调 大些还是调小些?为什么?

传感器的应用— 人教版高中物理选修3-2课件

传感器的应用— 人教版高中物理选修3-2课件

带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极 管(特性:强光下电阻将变小)和不透明的挡板。 平时,因挡板的作用,光电三极管收不到LED 发出的光,电阻较大; 当有烟雾进入罩内,由于烟雾对光的散射,使 部分光线照射到光电三极管上,导致其电阻变 小。与之相连的电路检测到这种变化,就会发 出警报。
结构和原理
下面是测物体质量的另外一种方法,你能简述它的原理吗?
形变
电压
电熨斗在达到设定的温度后就 不再升温,当温度降低时又会 继续加热,使它总与设定的温 度相差不多。电熨斗能进行这 样的控制,靠的是什么呢?
电熨斗和电饭锅的温度传感器 了解双金属片温度传感器 了解感温铁氧体温度传感器
演示实验 日光灯启动器中的双金属片
电阻 电阻 电压 电容
转换电路
(光电传感器) (温度传感器) (磁传感器) (位移传感器)
电学量
【作1】电磁流量计广泛用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(单位时间内 流过管内横截面的流体的体积)。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方 形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、c、b,流量计的两端与输 送流体的管道相连接(图中虚线)。图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是 绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两 面,当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了 电阻R的电流表的两端连接。I表示测得的电流值,此时流体的电阻为r,不计电流表的 内阻,则可求得流量为( C ) A. I(R+r)a/B B. I(R+r)b/B C. I(R+r)c/B D. I(R+r)bc/Ba
电饭锅的工作原理:
1、开始煮饭时,用手压下开关按钮,利用感磁 体常温下的铁磁性,可使永磁体与感温磁体将相 吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,即触 点连通。 2、水沸腾后,锅内保持100℃不变,故感温磁体 仍与永磁体相吸,继续加热,锅内大致保持100℃不变

新人教版选修3-2高中物理第6章第2讲传感器的应用课件

新人教版选修3-2高中物理第6章第2讲传感器的应用课件
态. (2)在数控机床中的位移测量装置,就是利用高精度位移传感器进行位
移测量,从而实现对零部件的精密加工.
课堂讲义
例2 关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是( A.应变片是由导体材料制成
传感器的应用
)
B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大,反之变小
C.传感器输出的是应变片上的电压 D.外力越大,输出的电压差值也越大
课堂讲义
传感器的应用
针对训练1
为解决楼道的照明,在楼道内安装
一个传感器与电灯的控制电路相接.当楼道内
有走动而发出声响时,电灯即与电源接通而发
声控 传感器,它输入的 光,这种传感器为________
声音 信号,经传感器转换后,输出的是 是________ 电 ________ 信号.
课堂讲义
二、常见传感器的应用实例
下列说法中正确的是( )
A.0~t1时间内,升降机一定匀速运动
B.0~t1时间内,升降机可能减速上升
C.t1~t2时间内,升降机可能匀速上升 D.t1~t2时间内,升降机可能匀加速上升
压力在增大
加速度变化
对点练习
传感器的应用
温度传感器的应用
2.传感器的种类多种多样,其性能也各不相同,
空调机在室例1 下列说法中不正确的是( )
传感器的应用
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为 声信号 B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片 C.电子秤所使用的测力装置是力传感器
D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
话筒是声传感器,能将声音信号转换成电信号,故A错
F=400 N 时,由 F=kΔx,则 Δx=4 cm,
U RaP=20 Ω,RPb=5 Ω,则 I= =0.3 A R0+RPb

高中物理选修3-2 第六章传感器-2.传感器的应用(一)(课件)(共58张PPT)

话筒
演示实验:
按照图6.2-7连接驻极体话筒的工作电路。话筒的输出端 经过隔直流电容器接到示波器。
轻敲音叉,使其靠近话筒,观察荧光屏上的波形,再对着 话筒说话,比较其与音叉波形的区别。
通过以上实验,体会话筒把声信号转变为电信号的过程.
观察实验现象。
不同的声波信号,荧光屏上 显示的波形不同。说明话筒 产生的电信号是由接收到的 声波控制的。
优点:保真度好。
R MN
到放 大器
Q E=250V
电容式话筒原理
4、驻极体话筒的工作原理 驻极体话筒的原理同电容式话筒,只是其内部感受声 波的是驻极体塑料薄膜.
优点:体积小,重量轻,价格便宜,灵敏度高,工作电 压低。 驻极体话筒利用了电介质的极化现象:将电介质放入 电场中,在前后两个表面上会分别出现正电荷与负电 荷的现象.某些电介质在电场中被极化后,去掉外加 电场,仍然会长期保持被极化的状态,这种材料称为 驻极体.
着一个质量为m=2.0 kg的滑块,滑块可可无摩擦滑动
,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大
电熨斗就是靠温度传感器来控制温度的。
电熨斗就装有双金属片温度传感器。这种传感器的作用
是控制电路的通断。
电熨斗结构图
弹性铜片
调温旋钮 升降螺丝
图中双金属片上层金 属的膨胀系数大于下 层金属。
触点 双金属片
绝缘支架 接电源
电热丝
金属底板
思考与讨论
(1)常温下,电熨斗的上、下触点应是接触的还是分 离的?当温度过高时,双金属片将怎样起作用?
熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,此 时可通过调温旋钮调节升降螺丝,升降螺丝带动弹性 钢片升降,从而改变触点接触的难易,达到控制在不 同温度的目的.

高二物理选修3-2_6.2.传感器的应用ppt课件

思考与讨论: ①常温下,上、下触点应 是接触的还是分离的?当温 度过高时,双金属片将怎样 起作用? ②熨烫棉麻衣物和熨烫丝 绸衣物需要设定不同的温度, 这是如何使用调温旋钮来实 现的?
12
二、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
思考与讨论: ①常温下,上、下触点应 是接触的还是分离的?当温 度过高时,双金属片将怎样 起作用?
§6-2传感器的应用
1
传感器应用的一般模式
2
一、力传感器的应用——电子秤
3
一、力传感器的应用——电子秤
1.电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的?
装置:力传感器 元件:金属梁和应变片 2.力传感器的工作原理.
4
U1 U2
金属梁
两个应变片的形变引起电阻变化 致使两个应变片的电压差变化
许多会议室、宾 馆房间的天花板 上都装有火灾报 警器,火灾报警 器是光传感器应 用的又一实例。
36
三、光传感器的应用 2、烟雾散射式火灾报警器
阅读教材第61页,思 考并回答问题:
(1)烟雾散射火灾 报警器的组成?
(2)烟雾散射火灾
报警器的工作原
理?
37
三、光传感器的应用 2、烟雾散射式火灾报警器
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=

43
4 传感器的应用实验
44
实验一 : 光控开关
实验原理及知识准备
(1)如图所示光控电路, 用发光二极管LED模仿路灯, RG为光敏电阻,R1的最大电 阻为51 kΩ,R2为 330 kΩ, 试分析其工作原理。

人教版高中物理(选修3-2)传感器的应用优质PPT课件


(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? S1和S2都断开时,加热电阻丝R3两端电压不到电源电压的五 分之一,热功率很小.
解析: (1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合, 同时手动闭合S1,这时黄灯短路,红灯亮,电饭煲处于加热状 态.加热到80 ℃时,S2自动断开,S1仍闭合;温度升高到103 ℃ 时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保 温状态.由于散热,待温度降至70 ℃时,S2自动闭合,电饭煲 重新加热,温度达到80 ℃时,S2又自动断开,不再加热.可见, S2自动开关起自动保温的作用.
A.方向向左,大小为kmx C.方向向左,大小为2mkx
B.方向向右,大小为kmx D.方向向右,大小为2mkx
解析: 当指针向左偏离O点的距离为x时,与滑块相连的 左边弹簧被压缩x,右边弹簧被拉伸x,因而弹簧对滑块的弹力 的大小均kx,且方向均水平向右,即滑块受到的合力大小为2kx, 方向水平向右.由牛顿第二定律可知D正确.
(2)马路两侧的路灯控制电路主要应用了光传感器; (3)气垫导轨上用的光电门主要应用了光传感器; (4)楼梯灯控制电路主要应用了光传感器、声传感器; (5)宾馆的自动门主要应用了光(红外线)传感器; (6)话筒主要应用了声传感器; (7)非接触式体温计主要应用了光(红外线)传感器; (8)遥控电视机的接收器主要应用了光(红外线)传感器.
2.工作原理: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.
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