2016-2017学年人教版选修3-2传感器的应用学案

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1、2传感器的应用学习目标知识脉络1.了解传感器在日常生活和生产中的应用.（重点）2.了解传感器的一般应用模式.3.会设计简单的有关传感器应用的控制电路，提升分析问题、解决问题的能力.（难点）传爾的应用—一工作模式一力传感器一温度传感-光传感器-L电慰斗□"C电饭锅

2、一

3、曲报躍传感器工作的一般模式◊基础初探◊［先填空］执行机构传感器囂电路显示器（指针式电表、数字屏）计算机系统［再思考］应用传感器的实际工作过程中为什么需要放大电路？【提示】因为传感器将非电学量转换为电学量的信号往往很弱，所以一般要通过放大电路放

4、大.◊核心突破◊［合作探讨］探讨1：如图6-2-1所示，是测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，3为导体芯外面的一层绝缘物体，C为导电液体，把传感器接到图示电路中.已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相同.如果发现指针正向左偏转，则导电液体的深度h是如何变化的？并说明电容器的电容的变化.图6-2-1【提示】增大，增大.探讨2：如图6・2・2所示为光皱电阻自动计数器的示意图，其屮&为光敛电阻，心为定值电阻.此光电计数器的基本工作原理是什么？图6-2-2【提示】当光被物体挡住时，&的电阻增大，电路中的

5、电流减小，/?2两端的电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个物体就获得一次低电压，计数一次.［核心点击］1・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：(1)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.(2)敏感元件分析明确传感器的皱感元件，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

6、化规律.（3）电路结构分析认真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基础上，分析电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.◊题组冲关◊1.（2016-长春高二检测）如图6-2-3甲所示是一火警报警装置的一部分电路,其中忌是半导体热敬电阻（传感器），它的电阻R随温度t变化关系如图乙所示，该电路的输出端a、b接报警器，当传感器所在处出现火情时，通过电流表的电流/和a、b两端电压C/

7、与出现火情前相比（o—a0ERi&图6-2-3A./变大，U变大B./变小，U变小C./变小，U变大D./变大，（/变小【解析】当传感器所在处出现火情时，温度升高，即/?2的阻值减小，故外电阻减小，干路电流增大，内电压、尺4两端的电压均增大，故°、b两端电压减小；并联电路的电压减小，通过心的电流减小，而总电流增大，所以/?2上通过的电流增大，故D选项正确.【答案】D2.如图6-2-4所示为普通冰箱内温度控制器的结构•铜质的测温泡1、细管2和弹性金属膜盒3连通成密封的系统，里面充有氯甲烷和它的蒸汽，上述材料

8、就构成了一个温度传感器.膜盒3为扁圆形（图中显示为它的切面），右表面固定,左表面通过小柱体与弹簧片4连接.盒屮气体的压强增大时，盒体就会膨胀•测温泡1安装在冰箱的冷藏室中，5、6分别是电路的动触点和静触点，控制制冷压缩机的工作.弹簧7的两端分别连接到弹簧片4和连杆9上，连杆9的下端是装在机箱上的轴.凸轮8是由设定温度的旋钮(图中未画出)控制的.逆时针旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧7的拉力.电冰箱温控器的结构图6-2-4(1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够开始工作，而当达到设定的低温后乂自动停止

9、工作？(2)为什么凸轮可以改变设定的温度？【解析】(1)冰箱内温度较高时，密封系统中的压强增大，盒体膨胀，膜盒3通过小柱体带动弹簧片4使动触点5与静触点6接触，控制压缩机自动开始工作，而当达到设定的低温时弹簧7带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作.(2)凸轮逆时针旋转会加大连杆9对弹簧7的拉力，该拉力与膜盒3共同控制弹簧片4的运动，故凸轮可以改变设定的温度.【答案】见解析1.(2016-济宁高二检测)如图6-2-5甲(a)所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定.电流表内阻不计，开

10、关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图甲(b)所示，试根据这一特性由图乙中给定的器材设计一个自动光控电路.图6-2-5【解析】由光敏电阻的特性曲线可以看岀，当入射光增强时，光敏电阻的阻值减小，流过光敏电阻的电流增大.根据题意设计的自动光控电路如图所示.控制过程是：当有光照时，输入电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开，当无光照时，输入电流减小，