2015-2016学年人教版选修3-2传感器的应用学案

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1、①明确目标了解理解传感器在日常生活、生产中的作用0番盂話疋丫字弄「&爰耳:财文菽*看事孑不帀寫上的应用原理。学习视占小用细蛙审怕机稠1硕①关注重难点考点一：传感器问题的分析（重点+难点）考点二：常见传感器的应用（重点）1.传感器应用的一般模式传感器放大电路转换显示器*（指针式电表数字屏）计算机系统1.通常的传感器可以直接用来进行自动控制（X）2.传感器可以用来采集信息（J）3.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量（J）4.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量（X）答案：1.X2.V3.V4.X2.传感器的应用实例（1）力传感器的应

2、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;①工作原理金属梁金属梁应变片两应变片上自由端—►发生—►的电阻—►电压的差值受力F弯曲变化变化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嬪感元件工作原理电熨斗双金属片温度变化时，由于双金属片上层金属与卜'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电饭锅感温铁氧体(1)居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约103°C时，失去铁磁性，这一温度称为“居里温度”(2)自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当

3、锅内加热温度达到103°C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：如图所示，发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。甲天花板上的火灾报警器乙结构和原理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，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。I?思考辨析火灾报警器的敏感元件是什么？当外界温度变化很大时，火灾报警器工作吗？解析：光敏电阻。光敏电阻的阻值大小与光照强弱

4、有关，与外界温度无关,所以外界温度变化很大时，火灾报警器不工作。考点一传感器问题的分析〃〃〃考点解彼//////1.传感器问题的分析思路物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件。我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤：⑴信息釆集。(2)信息加工、放大、传输。(3)利用所获得的信息执行某种操作。2.分析传感器问题要注意四点(1)感受量分析要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等。⑵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

5、分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作特点的基础上，分析屯路输出信号与输入信号间的规律。(4)执行机构工作分析传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程。〃〃〃天題卑^//////［典例1］用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块，滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器Q、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现

6、将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器d在后。汽车静止时，传感器°、b的示数均为ION(取g=10m/s2)o传感器V(1)若传感器d的示数为14N,b的示数为6.0N,求此时汽车的加速度大小和方向。(1)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器d的示数为零？［思路探究］传感器上所显示岀的力的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知,此即为弹簧的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小。［解析］(1)如图所示，依题意得左侧弹簧对滑块向右的推力戸=14N,右侧弹簧对滑块的向左的推力F2=6.0N,滑块所受合力产生加速度a,F2Fx根据

7、牛顿第二定律有尸］一局="山1_F—p214—6.079可付ci=—~—=—Yo—m/s~=4m/s~4与尺同方向，即向前(向右)。(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F'1=0,因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为F2=20No滑块所受合力产生加速度02,由牛顿第二定律得pf2F^=F‘2=加。2得。2==10m/s)方向向左。［答案］(1)4.0m/s2方向向右(2)以方向向左、大小为10m/s2的加速度运动【总结提能】力传感器是一种测量力的大小的工具。此类题常与牛顿第二定律、运动学的内容综合

8、。当只知道加速度的大小和方向，不知道物体的运动方向时，物体的运动情况有两种可能即沿某一方向的匀加速或相反方向的匀减速，不要漏掉其中一种。////////////1.如图所示，实线