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《2021_2022学年高中物理第三章传感器3生活中的传感器学案教科版选修3_220210319258.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考生活中的传感器目标导航核心素养1.了解传感器在日常生活中的应用。2.了解传感器在生产和生活中给人类带来的便利。3.会分析简单的传感器的应用,能设计简单的应用传感器自动控制电路。4.体会传感器与人的感官的相似作用。物理观念:家电中传感器的作用科学思维:电路分析,检测量分析科学探究:双金属片的特点科学态度与责任:洗衣机、电冰箱必备知识·自主学习一、家用电器中的传感器1.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(压电)传感器。2.电冰箱中的传感器:(1)电冰箱的组成:①制冷系统;②控制系统
2、。-17-/17高考(2)电冰箱的控制系统。①温度自动控制。②除霜温度控制。③过热及过电流保护。3.家用报警器:(1)可燃气体报警器。(2)防盗报警器。(3)消防感烟报警器。4.电烤箱中应用的传感器有①③⑤。①热敏电阻②感温铁氧体③气体传感器④磁传感器⑤烟雾传感器⑥声敏传感器二、传感器与人的感官(1)光传感器人的眼睛。(2)化学和生物传感器人的鼻和舌。(3)力学、振动、温度传感器人的手、足、皮肤等。(4)声传感器人的耳朵。关键能力·合作学习知识点一传感器的应用分析-17-/17高考1.传感器的应用步骤:(1)信息采集。(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
3、传感器应注意的四点问题:(1)检测量分析:要明确传感器所检测的量,如力、热、光、磁、声等。(2)敏感元件分析: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,分析电路输出信号与输入信号间的规律。(4)执行机构分析:传感器的应用,不仅包含非电学量如何向电学量转换的过程,还包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程。①以力传感器为例:传感器感受力的信息(如大小、方向是否变化等)后转换为电压、电流、电阻等电学量,然后经过放大,传输到执行机构进行某种操作(如借助继电器控制电
4、路通断,借助仪表进行显示等)。②以光传感器为例:光传感器感受光的信息(如光的强弱、颜色等),通过敏感元件(如光敏电阻、光电池等)将光的信息转换为电阻、电流等电学量,然后经过放大,传输到执行机构后执行某种操作。【典例】-17-/17高考实验室中有一自制电子秤装置,其内部结构如图甲所示,某兴趣小组想测定内部弹簧的劲度系数k。已知电源的电动势为E,内阻可忽略不计,滑动变阻器全长为L,重力加速度为g。当托盘上没有放置重物时,滑片P位于甲图中a点,闭合开关S,当托盘上放置质量为m的重物时,滑片P随托盘一起下移,稳定后,由电压传感器(内阻无穷大)的示数U及其他给定条件,就可测定弹簧的劲度系数k。完成以
5、下问题:(1)在弹簧的弹性X围内,随着m的增大,电压传感器的输出电压U(选填“增大”“减小”或“不变”),电路中的电流(选填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)写出输出电压U与m的关系U=(用k,m,E,L,g表示)。 (3)该兴趣小组通过多次测量的U和m的数值,作出U-m图像如图乙所示,若图像的斜率为b,则弹簧的劲度系数k=。 【解析】(1)根据电路图可知,电压表测量aP段的电压,随m增大,P点下移,aP段电阻增大,则电压U增大,而电路中的总电阻为ac段,电阻不变,故总电流不变。(2)重物放在托盘上静止时有:kx=mg,根据串联电路特征知电压表的示数为U=E=。(3)作U-m图像,图像
6、的斜率为b=,则弹簧的劲度系数为k=。答案:(1)增大 不变 (2) (3)1.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0。某过程中电流表的示数如图乙所示,则在此过程中( )-17-/17高考A.物体的电阻变大B.物体处于失重状态C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动【解析】选D。据题意可知,升降机静止时电流表示数为I0,而此过程中电流表示数为2I0,由欧姆定律分析压敏电阻的阻值变小,说明压敏电阻所受压力增大,则物体处于超重
7、状态,故A、B错误;物体处于超重状态时,速度方向可能向下,也可能向上,则升降机可能向下做匀减速运动,也可能向上做匀加速运动,故C错误、D正确。故选D。2.如图所示为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计。不称物体时,滑片P滑到A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流较小;称重物时,在压力作用下使滑片P下滑,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大,这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重量值,若滑动变
