课题:传感器的原理和应用【教学目标】1.掌握多运动过程问题的分析方法.2.能够根据不同运动过程的特点合理选择动力学或能量观点解决问题.【教学重点】动能定理的应用【教学难点】多过程的动能定理的应用【教具】【教学过程】考点一热敏电阻的实际应用典例剖析例1(2010·新课标全国·23)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图6虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL图6的阻值,测量电路如图6所示,图中的电压表内阻很大.RL的测量结果如表格所示.温度t/℃30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/Ω54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题:(1)根据图6所示的电路,在图7所示的实物图上连线.(2)为了检验RL与温度t之间近似为线性关系,在图8所示的坐标纸上作RL-t关系图线.图8(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图9、10所示.电流表的读数为________,电压表的读数为________.此时等效电阻RL的阻值为________.热敏电阻所处环境的温度约为________.【二次备课】图9图10考点二光敏电阻传感器典例剖析例2青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制.光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0,照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开.电磁开关的内部结构如图11所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通.励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA.(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图.光敏电阻R1,符号;灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符号;保护电阻R2,符号;电磁开关,符号;蓄电池E,电压36V,内阻很小;开关S,导线若干.(2)回答下列问题:①如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为______V,保护电阻R2的阻值范围为________Ω.②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通.为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明.答:________________________________________________________________________.③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子.答:________________________________________________________________________.考点三力学传感器与电路的综合典例剖析例3某学生为了测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图12所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.图12请完成对该物体质量的测量:(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使调节范围尽可能大,在虚线框中画出完整的测量电路图.(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m.(3)设想实验中可能会出现的问题.