高中物理 第三章 傳感器 第三節(jié)生活中的傳感器課件 粵教版選修32.ppt

3生活中的傳感器 電飯鍋煮飯 飯熟后會(huì)自動(dòng)斷開嗎 燒水時(shí) 水燒開了能自動(dòng)斷開嗎 為什么呢 1 了解傳感器在家用電器中的應(yīng)用 2 知道在家用電器中傳感器的工作過程 一 洗衣機(jī)中的傳感器 進(jìn)水電磁閥 全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水閥 水位傳感器 洗衣機(jī)水位傳感器 用來確定水位的高低和衣服吸水能力的大小 洗衣機(jī)溫度傳感器 根據(jù)環(huán)境溫度和水溫 自動(dòng)控制洗滌時(shí)間 洗衣機(jī)震動(dòng)傳感器 負(fù)載量傳感器 用來檢測洗滌物的多少 臟污程度傳感器 在洗衣機(jī)的排水口 有一紅外線傳感器 當(dāng)水透明度低時(shí) 接收管獲得的光能小 由此檢測洗凈度 漂凈度 脫水傳感器 從脫水桶噴射出的水 作用到壓電傳感器上 可根據(jù)壓力的大小變化 控制脫水動(dòng)作 二 電冰箱中的傳感器 電冰箱溫控器 電冰箱中的溫度傳感器 電冰箱溫度控制器 思考與討論 1 為什么溫度較高時(shí)壓縮機(jī)自動(dòng)工作 達(dá)到設(shè)定低溫后就自動(dòng)停止工作 2 凸輪為什么可以改變?cè)O(shè)定的溫度 氯甲烷及它的蒸氣 1 冰箱內(nèi)溫度較高時(shí) 密封系統(tǒng)中的壓強(qiáng)增大 盆體膨脹 膜盒3通過小柱體帶動(dòng)彈簧片4 使動(dòng)觸點(diǎn)5與靜觸點(diǎn)6接觸 控制壓縮機(jī)自動(dòng)開始工作 而在達(dá)到設(shè)定的低溫時(shí)拉簧帶動(dòng)彈簧片4將觸點(diǎn)5 6斷開 使壓縮機(jī)停止工作 2 凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)加大連桿9對(duì)彈簧7的拉力 該拉力與彈性膜盒3共同控制彈簧片4的運(yùn)動(dòng) 故彈簧7上彈力的變化會(huì)改變?cè)O(shè)定的溫度 三 恒溫箱 如圖為一恒溫箱電路圖 繼電器線圈電阻為150 當(dāng)線圈中電流大于等于20ma時(shí) 繼電器被吸合 已知電路中電動(dòng)勢e 6v 內(nèi)阻不計(jì) 則 1 應(yīng)該把加熱器接在a b還是c d之間呢 2 要使箱內(nèi)溫度保持100 可變電阻值應(yīng)調(diào)節(jié)多大 a b 100 恒溫箱溫控器 四 溫度傳感器的應(yīng)用 電飯鍋 電飯鍋的構(gòu)造 開始煮飯時(shí) 用手壓下開關(guān)按鈕 永磁體與感溫磁體相吸 手松開后 按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài) 則觸點(diǎn)接通 電熱板通電加熱 水沸騰后 由于鍋內(nèi)保持100 不變 故感溫磁體仍與永磁體相吸 繼續(xù)加熱 直到飯熟后 水分被大米吸收 鍋底溫度升高 當(dāng)溫度升至 居里點(diǎn)103 時(shí) 感溫磁體失去鐵磁性 在彈簧作用下 永磁體被彈開 觸點(diǎn)分離 切斷電源 從而停止加熱 電飯鍋的工作過程 工作原理 1 開始煮飯時(shí)為什么要壓下開關(guān)按鈕 手松開后這個(gè)按鈕是否會(huì)恢復(fù)到圖示的狀態(tài) 為什么 答 因?yàn)殚_始煮飯時(shí) 只有用手壓下開關(guān)按鈕 永磁體與感溫磁體相吸 觸點(diǎn)才接觸 電路接通 手松開后 按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài) 2 煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否會(huì)大致保持一定的溫度 為什么 答 是 水沸騰后 由于鍋內(nèi)保持100 不變 故感溫磁體仍與永磁體相吸 繼續(xù)加熱 鍋內(nèi)大致保持100 不變 3 飯熟后 水分被大米吸收 鍋底的溫度會(huì)有什么變化 這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)地發(fā)生哪些動(dòng)作 答 飯熟后 水分被大米吸收 鍋底溫度升高 當(dāng)溫度升至 居里點(diǎn)103 時(shí) 感溫磁體失去鐵磁性 在彈簧作用下 永磁體被彈開 觸點(diǎn)分離 切斷電源 從而停止加熱 4 如果用電飯鍋燒水 能否在水沸騰后自動(dòng)斷電 答 不能 如果用電飯鍋燒水 水沸騰后 鍋內(nèi)保持100 不變 溫度低于 居里點(diǎn)103 電飯鍋不能自動(dòng)斷電 只有水燒干后 溫度升高到103 才能自動(dòng)斷電 在我們的周圍 到處都可以感受到傳感器帶來的好處 電冰箱 洗衣機(jī) 空調(diào) 微波爐 攝像機(jī) 煤氣用具 防盜報(bào)警 消防感煙報(bào)警等 許許多多的自動(dòng)系統(tǒng)都采用了傳感器 特別是汽車 火車 飛機(jī) 航天器 機(jī)器人 傳感器用的就更多了 汽車防盜沖擊傳感器 消防感煙傳感器 紅外線傳感器報(bào)警器 燃?xì)鈭?bào)警器 一氧化碳報(bào)警器 汽車防盜報(bào)警器 空調(diào)壓差傳感器 空調(diào)濕度傳感器 攜帶各種傳感器的j 20戰(zhàn)斗機(jī) 例 如圖甲為在溫度為10 左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡圖 箱內(nèi)的電阻r1 20k r2 10k r3 40k rt為熱敏電阻 它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示 當(dāng)a b端電壓uab0時(shí) 電壓鑒別器使s斷開 停止加熱 恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在 35 當(dāng)今世界 傳感器技術(shù)不僅廣泛地應(yīng)用在各種高科技和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 而且廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代家庭生活的方方面面 通過對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí) 我們對(duì)傳感器的應(yīng)用有了更深入的了解 只要細(xì)心觀察 你也許會(huì)在日常生活中發(fā)現(xiàn)更多傳感器的身影 1 光敏電阻器是用金屬硫化物等半導(dǎo)體材料制成的 當(dāng)照射到這些半導(dǎo)體物質(zhì)上時(shí) 它的電阻率 阻值也隨之 入射光越強(qiáng) 電阻 不受光照射時(shí) 其電阻值是受光照射時(shí)的100 1000倍 2 溫度傳感器是一種將轉(zhuǎn)換為的裝置 常見的溫度傳感器有和等 光 減小 減小 越小 溫度變化 電信號(hào)變化 熱敏電阻 熱電偶 3 如圖所示 r1 r2為定值電阻 l為小燈泡 r3為光敏電阻 當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí) a 電壓表的示數(shù)減小b r2中電流強(qiáng)度減小c 小燈泡的功率減小d 電路的路端電壓增大 解析 選b 當(dāng)光強(qiáng)度增大時(shí) r3阻值減小 外電路電阻隨r3的減小而減小 r1兩端電壓因干路電流增大而增大 同時(shí)內(nèi)電壓增大 故電路路端電壓減小 而電壓表的示數(shù)增大 a項(xiàng)錯(cuò)誤 d項(xiàng)錯(cuò)誤 由路端電壓減小 而r1兩端電壓增大知 r2兩端電壓必減小 則r2中電流減小 故b項(xiàng)正確 結(jié)合干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大 則小燈泡的功率增大 c項(xiàng)錯(cuò)誤 4 用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻rt 在給定溫度范圍內(nèi) 其阻值隨溫度的變化是非線性的 某同學(xué)將rt和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮鑢1 r2連成圖甲虛線框內(nèi)所示的電路 以使電路的等效電阻rl的阻值隨rt所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的 且具有合適的阻值范圍 為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì) 他采用伏安法測量在不同溫度下rl的阻值 測量電路如圖甲所示 圖中的電壓表內(nèi)阻很大 rl的測量結(jié)果如下表所示 甲 乙 回答下列問題 1 根