高中物理 第5章 第3节 大显身手传感器讲义（含解析）鲁科版选修3-2-鲁科版高一选修3-2物理教案VIP专享VIP免费

大显身手传感器1．洗衣机水位控制系统全自动洗衣机的水位控制装置使用了压力传感器。当水位达到设定的高度时自动关闭进水电磁阀门，接通洗涤电动机电源。2．自动门(1)控制自动门开关的是一种红外线传感器。(2)自动门工作流程3．指纹识别器指纹识别器是通过电容传感器来识别指纹的。手指皮肤与电容传感器表面构成了电容器，由于指纹的凹凸导致不同位置的电容差异。4．传感器与机器人(1)机器人中传感器的分类机器人中传感器分为外部传感器和内部传感器。(2)传感器用途①外部传感器用于感知外部工作环境和外界事物对机器人的刺激，使机器人拥有类似人的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等感觉，从而使机器人具有拟人化的特点；②内部传感器(如角度传感器、关节传感器等)用于检测机器人自身的状态。在机场、车站、码头等人员集散地都设有体温检测点，为什么测体温时一般不用水银温度计，而用红外线测温仪？解析：用水银温度计，测温时间长，同时又容易引起交叉感染，用红外线测温仪测温速度快，也不需要与人体直接接触，避免了交叉感染，因此用红外线测温仪较好。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。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，从而使动触点与下面的静触点分离，并与上面的静触点接触，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．自动门上的红外线传感器，也是一种开关型的传感器。人走近自动门传感器输出电压信号；信号经过处理后，使定时器工作；由定时器构成的电路使继电器通电，自动门电动机转动，门自动打开；当人通过自动门几秒钟后，自动门电动机反转，门自动关闭。3．指纹识别器的电容传感器输出电容变化这一电信号，经过电路对电信号的比较，实现对指纹的识别。[典例1]电饭锅是应用温度传感器工作的，它的敏感元件是感温铁氧体，由氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧制而成，其特点是常温下具有磁性，能够被磁铁吸引，温度达到103℃，失去磁性，这个温度叫居里温度，又称居里点。电饭锅的自动控制结构如图所示，根据以上信息回答：(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？[解析](1)煮饭时压下开关按钮，感温铁氧体与永磁体相吸结合在一起，触点相接，电路接通，开始加热。手松开后，由于锅内的温度低，感温铁氧体与永磁体相互吸引而不能使按钮恢复到图示的状态。(2)煮饭时水沸腾后锅内的温度基本保持在水的沸点。(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会升高，当温度上升到“居里温度”(约103℃)时，感温铁氧体失去磁性，永磁铁与之分离，开关自动断开，且不能自动复位。(4)如果用电饭锅烧水，水沸腾后水温保持100℃，不会再升高，故不能自动断电。[答案]见解析1．在如图所示的电路中，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间距离不变，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消耗的功率都不变解析：选D由于二极管处于反向接法，无论怎样移动触头P，对电路的电阻影响不大，所以L消耗的功率不变，D正确。1．机器人的构成机器人主要包括三个部分：环境信息采集部分(相当于人的感觉器官)、环境识别和动作控制部分(相当于人的大脑)、动作部分(相当于人的手、脚等)。2．传感器与机器人感觉对应表感觉所用传感器效果当前发展水平视觉视觉传感器(摄像机)使机器人拥有人眼的视觉功能离自然人的视觉水平相差甚远听觉超声波传感器、语音识别装置使机器人拥有类似人耳的听觉功能能理解一些简单的语句，不能真正实现人机对话嗅觉气体传感器使机器人拥有类似人鼻的功能只能识别有限的几种气体，一般机器人没有嗅觉触觉压力传感器、温度传...