高中物理 第三章 传感器 第3节 生活中的传感器学案 教科版选修3-2-教科版高二选修3-2物理学案VIP免费

第3节生活中的传感器1.了解日常生活中常见的一些传感器及其应用．(重点＋难点)2．感受传感器技术给人类生活带来的便利，了解传感器应用的设计思路．(难点)一、洗衣机中的传感器1．水位传感器；2．负载量传感器；3．水温传感器；4．布质传感器；5．洗涤粉传感器；6．脏污程度传感器；7．脱水传感器．二、电冰箱中的传感器1．电冰箱主要由制冷系统和控制系统两大部分组成．控制系统主要包括：温度自动控制、除霜温度控制、过热及过电流保护等．2．电冰箱运行时，由温度传感器组成的温控器按设定的冰箱温度自动接通和断开电路，控制制冷压缩机的启动与停止．三、家用报警器1．有害气体报警器和可燃气体报警器．2．敲击防盗报警器和冲击防盗报警器．3．冲击防盗报警器由冲击传感器和执行电路两部分组成．其工作原理是：在静止状态下，不论传感器置于何种状态，钢球和外壳呈断开状态不会导通，一旦传感器受到外力冲击时钢球受到扰动产生运动与外壳接通，便可触发执行电路，使报警装置开始工作．四、传感器与人的感官1．光传感器→人的眼睛．2．化学、生物传感器→人的鼻、舌．3．力学和振动传感器、温度传感器→人的手、足、皮肤等．4．声传感器→耳朵．5．湿度、大气压传感器→人的整体感觉作出的判断．夜晚，楼梯上漆黑一片，但随着我们的脚步声响，楼梯的灯亮了；我们登上一层楼，灯光照亮一层楼，而身后的灯则依次熄灭．这种楼梯灯控制装置好像能“看见”我们的到来，开灯迎接；又好像能“听到”我们的离去，关灯节能．这种“人性化”的功能是靠什么实现的呢？提示：靠电路中安装的一种能将声、光信号转换为电学量的传感器——声光控延时开关实现的．各类传感器由敏感元件到转换电路的分析1．洗衣机水位控制装置使用的压力传感器是一种开关型的传感器．如图所示，当向内筒注水时，部分水进入气室，气室内压强增大，使传感器的膜片向上凸起，从而使动触点a与下面的静触点b分离，并与上面的静触点c接触，从而接通控制电路，关闭进水电磁阀门，同时接通洗涤电动机电源，开始洗涤衣物．2．电冰箱的工作过程：电冰箱运行时，由温度传感器组成的温控器按设定的冰箱温度自动接通和断开电路，控制制冷压缩机的启动与停止．当给冰箱加热除霜时，由温度传感器组成的除霜温控器将会在除霜加热器达到一定温度时，自动断开加热器的电源，停止除霜加热．当压缩机负荷过大、发生某些故障以及电压过低或过高不能正常启动时，都可能引起电动机电流的增大而烧坏电动机，这时过热及过电流保护装置会及时切断电源，对电动机实行保护．3．火灾报警器(1)组成：光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板(如图所示)．(2)工作原理：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，其电阻减小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报．命题视角1力传感器的应用如图所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学身高和质量分别为()A．v(t0－t)，UB.v(t0－t)，UC．v(t0－t)，(U－U0)D.v(t0－t)，(U－U0)[解析]设测量仪高度和人的身高分别为H和h，根据题意，没有站人时有H＝v，站人时有H－h＝v，得h＝v；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时U0＝kM0g，站人时U＝k(M0＋m)g，得m＝(U－U0)，故D项正确．[答案]D命题视角2温度传感器的应用如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin134t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是()A．A1的示数不变，A2的示数增...