教学资料范本 【新版】2024高中物理第六章传感器2传感器的应用学案新人教版选修3 编 辑：__________________ 时 间：__________________ 本资料系本人收集整编，在百度文库平台与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！1 / 15 [目标定位] 1。了解传感器在日常生产、生活中的应用。2。理解传感器在电子秤、电熨斗、电饭锅中的应用。3。理解光传感器在鼠 标器和火灾报警器中的应用。一、传感器的应用分析 1。传感器应用的一般模式 传感器→电路→错误! 2。传感器的工作原理分析(1)检测量分析：明确传感器所检测的物理量，如力、热、光、磁、 声等。(2)输出信号分析：明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输 出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律。(3)电路结构分析：认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用元 件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律。二、传感器的应用实例 1。力传感器的应用——电子秤 (1)组成及敏感元件：由金属梁和应变片组成，敏感元件是应变片。 (2)工作原理：(3)作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量。 2。温度传感器的应用实例 (1)电熨斗①构造(如图1所示)图1 ②敏感元件：双金属片。本资料系本人收集整编，在百度文库平台与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！2 / 15 ③工作原理：温度变化时，由于双金属片上层金属与下层金属的膨 胀系数不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断。 (2)电饭锅①构造(如图2所示)图2 ②敏感元件：感温铁氧体 ③工作原理(ⅰ)居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约 103_℃时，失去铁磁性，这一温度称为该材料的“居里温度”。(ⅱ)自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到103_℃时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力， 被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开。 3。光传感器的应用——火灾报警器(1)组成及敏感元件：由带孔的罩子、发光二极管LED、光电三极管 和不透明的挡板组成，敏感元件为光电三极管。 (2)工作原理：???烟雾进入罩内后对光线散射 深度思考(1)用电熨斗熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要 设定较低的温度。它是如何利用调温旋钮来实现的？ (2)如果用电饭锅烧水会不会自动断电？答案 (1)通过调温旋钮来调升降螺丝的高度来实现不同温度的设 定。如需设定的温度较高，则应使升降螺丝下降；反之升高。(2)如果用电饭锅烧水，在水沸腾后因为水温保持在100 ℃，故不能 自动断电，只有水烧干后，温度升到103 ℃才能自动断电。 本资料系本人收集整编，在百度文库平台与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！3 / 15 例1 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。传感器输出的是金属架上的电压D。外力越大，输出的电压差值也越大解析 应变片多用半导体材料制成，应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之变小，故选项A错，B对；传感器输出的是应变片上、下两表面的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也增大， 故C错，D对。 答案 BD例2 为了锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图3所示是原理图。轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm。定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V，理想电流表的量程为0～0。6 A。当拉环不受力时，滑片P处于a端。下列关于这个电路的 说法正确的是(不计电源内阻)( )图3 A。小明在电路中连入R0的目的是保护电路B。当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0。1 A C。当拉力为400 N时，电流表指针指在0。3 A处D。当拉力为400 N时，电流表指针指在0。5 A处解析 若电路无电阻R0，且金属滑片P在b端时，回路短路损坏电源，R0的存在使电路不出现短路，因此A正确；当拉环不受力时，滑片P在a端，由闭合电路欧姆定律得，I＝＝0。1 A，故B正确；本资料系本人收集整编，在百度文库平台与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！4 / 15 拉力为400 N时，由F＝kΔx，则Δx＝4 cm，对应的电阻为RaP＝20 Ω，R1接入电路的电阻RPb＝5 Ω，由闭合电路欧姆定律得，I′ ＝＝0。3 A，故D错，C正确。 答案 ABC力学传感器的分析方法：?1分析清楚力学传感器的工作原理，明确装置是如何将力这个非电 学量转化为电学量是解决该类问题的关键。??2涉及电路计算时，注意欧姆定律及分压原理的应用。?例3 如图4是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为 103 ℃时，下列说法中正确的是( )图4 A。常温下感温磁体具有较强的磁性 B。当温度超过103 ℃时，感温磁体的磁性较强C。饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103 ℃，这时开关 按钮会跳起D。常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ℃，开关按 钮就不会自动跳起 答案 ACD例4 如图5所示是电饭煲的电路图，S1是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 ℃)时，会自动断开。S2是一个自动温控开关，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＝500 Ω，加热电阻丝R3＝50 Ω，两灯的 电阻不计。图5 本资料系本人收集整编，在百度文库平台与各位同仁分享，欢迎下载收藏，如有侵权，望告知删除！5 / 15
[新版]2024高中物理第六章传感器2传感器的应用学案新人教版选修3
