湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 全章知识体系（A班）新人教版VIP免费

湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理优质预习全案全章知识体系（A班）新人教版2．传感器常见分类：A．按传感的物理量分类，可分为位移、力、光、速度、温度、流量、气体成份等传感器。B．按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅热电偶等传感器。3．传感器的构成：敏感元件和转换电路4．常用敏感元件介绍磁敏感元件（干簧管中的簧片，霍尔元件）光敏感元件（光敏电阻）热敏感元件（热敏电阻和金属热电阻）总结:第二单元：（第二节和第三节传感器的应用）要求：运用学过的物理知识定性研究常见传感器的工作原理。传感器应用的一般模式示意图。1．第二节：侧重力、声、热传器的应用1传感器转换或放大电路执行机构仪表显示微机系统磁场电路通断干簧管光照电阻变化光敏电阻电阻变化热敏电阻温度非电学物理量电学物理量或电路的通断传感器2．第三节：侧重电、温度、光传感器的应用第三单元：（第四节传感器的应用实验）要求：了解常用电子元器件的功能主要了解二极管、门电路和传感器的简单应用设计（如集成门电路（斯密特触发器）单个的门电路）例1：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？（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？（4）如何设计一个转换电路？例2：：温度传感器的应用——电熨斗思考与讨论：（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？例3：：热电偶热电偶的工作原理是：两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫参比端。当测量端和参比端存在温差时，就会在回路地产生热电流，接上显示仪表，仪表上就批示出热电偶所产生的热电流，接上显示仪表，仪表上就批示同热电偶所产生的热电动势的温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长，热电动势的的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。装配式热电偶主要由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构，并配以种安装固定装置组成。例4：电感式位移传感器将一只380V交流接触器线圈与交流毫安表串联后，接到机床用控制变压器的36V交流电压源上，如图所示。这时毫安表的示值约为几十毫安。用手慢慢将接触器的活动铁心（称为衔铁）往下按，我们会发现毫安表的读数逐渐减小。当衔铁与固定铁心之间的气隙等于零时，毫安表的读数只剩下十几毫安。21—固定铁心2—气隙3—线圈4—衔铁5—弹簧6—磁力线7—绝缘外壳当铁心的气隙较大时，磁路的磁阻Rm也较大，线圈的电感量L和感抗XL较小，所以电流I较大。当铁心闭合时，磁阻变小、电感变大，电流减小。我们可以利用本例中自感量随气隙而改变的原理来制作测量位移的自感式传感器。自感传感器常见的形式有变隙式、变面积式和螺线管式等三种，原理示意图分别如图a、b、c所示，螺线管式自感传感器外形如图所示。巩固训练1．现代汽车在制动时，有一种ABS系统，它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动。这种滑动不但制动效果不好，而且易使车辆失去控制。为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置。如果检测出车轮不再转动，就会自动放松制动机构，让轮子仍保持缓慢转动状态。这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如图甲，B是一根永久磁铁，外面绕有线圈，它的左端靠近一个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的。图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象。（1）说明为什么有电流输出？（2）若车轮转速减慢了，图象会变成怎样？（画在图乙上）2．用计算机辅助实验系统（DIS）做验证牛顿第三定律的实验，如图所示是把两个测力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，观察显示器屏幕上出现的结果。观察分析两个力传感器的相互作用随着时间变化的曲线，以下结论错误的是()A．作用力与反作用力作用在同一物体上B．作用力与反作用力同时存在，同时消失C．作用力与反作用力大小相等D．作用力与反作用力方向相反3甲乙3．利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如...