物理《传感器的应用(一)》课件(新人教选修)

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1、第二节第二节 传感器的应用传感器的应用传感器应用的一般模式：传感器应用的一般模式：1、力电传感器的应用、力电传感器的应用电子秤电子秤 阅读教材，思考并回答问题：阅读教材，思考并回答问题：（1 1）电子秤用的测力装置是什么？它由什么元件组成？）电子秤用的测力装置是什么？它由什么元件组成？（2 2）简述力传感器的工作原理。）简述力传感器的工作原理。（3 3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？ 1、电子秤的测力装置是、电子秤的测力装置是力传感器力传感器，它是由一个金，它是由一个金属梁和两个应变片一起组成了测力部分。属梁和两个应变片一起组成了测力部分。

2、U U1 1U U2 2（2 2）简述力传感器的工作原理。）简述力传感器的工作原理。2、在金属梁没有力的情况下，金属梁处于水平状态，梁的上下应、在金属梁没有力的情况下，金属梁处于水平状态，梁的上下应变片的长度没变且相等，两应变片的电阻大小也相等，当给金属梁变片的长度没变且相等，两应变片的电阻大小也相等，当给金属梁施加竖直向下的力时，金属梁会向下弯曲，使得金属梁上面的应变施加竖直向下的力时，金属梁会向下弯曲，使得金属梁上面的应变片被拉长，电阻变大，两端电压也变大，而下边的应变片被挤压收片被拉长，电阻变大，两端电压也变大，而下边的应变片被挤压收缩，电阻变小，两端的电压也减小，使得两应变片两端电压值

3、不相缩，电阻变小，两端的电压也减小，使得两应变片两端电压值不相等，存在差值，控制电路就通过这个差值，经过放大电路将差值信等，存在差值，控制电路就通过这个差值，经过放大电路将差值信号放大，再在显示器上显示出数字，即力号放大，再在显示器上显示出数字，即力F的的大小。大小。3 3、应变片能够把物体、应变片能够把物体形变形变这个力学量转化为这个力学量转化为电压电压这个这个电学量电学量（3 3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？ 原因：双金属片原因：双金属片铜的膨胀系数大于铁铜的膨胀系数大于铁2、温度传感器的应用、温度传感器的应用电熨斗电熨斗 常温下两触点

4、分离。温度升高，两种金属膨胀常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀性能不同，双金属片形状发生变化，使触点接触。性能不同，双金属片形状发生变化，使触点接触。双金属片温度传感器双金属片温度传感器的作用：控制电路的通断的作用：控制电路的通断. .2、温度传感器的应用、温度传感器的应用电熨斗电熨斗 思考与讨论：思考与讨论：常温下两触点是接触还是分离？常温下两触点是接触还是分离？如何用调温旋钮来升高或降低电烫斗的工作温如何用调温旋钮来升高或降低电烫斗的工作温度？度？思思考与讨论考与讨论：（1）常温下，上、下）常温下，上、下触点应是接触的还是触点应是接触的还是分离的？当温度过高分离的？当温度过高时，双金

5、属片将怎样时，双金属片将怎样起作用？起作用？常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用温度的作用 （2）熨烫棉麻衣物）熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，需要设定较高的

6、温度，熨烫丝绸衣物需要设熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这是定较低的温度，这是如何利用调温旋钮来如何利用调温旋钮来实现的？实现的？熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的的难易，达到控制在不同温度的目的设定较设定较高的温度，应使螺丝下降，反之升高高的温度，应使螺丝下降，反之升高。 问题提出问题提出: 电饭锅烧饭电饭锅烧饭,饭熟后会自动断开饭熟后会自动断开 ，而烧水时

7、却不能自动断开。为什么？而烧水时却不能自动断开。为什么？ 1、电饭锅中温度传感器的主要元件是什么？、电饭锅中温度传感器的主要元件是什么？ 2、感温铁氧体的组成物质是什么？、感温铁氧体的组成物质是什么？ 3、感温铁氧体有何特点？、感温铁氧体有何特点？ 4、什么是、什么是“居里点居里点”？ 感温铁氧体的特点感温铁氧体的特点：常温下具有铁：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约上升到约103时，就失去了铁磁性，时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。注意：这个温不能被磁体吸引了。注意：这个温度在物理学中称为度在物理学中称为 该材料的该材料的“居里居里温度温度”

8、或或“居里点居里点”。思考：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块思考：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象？热，经过一段时间后会发生什么现象？现象现象：当用电烙铁给铁氧体加热时，经过一段时：当用电烙铁给铁氧体加热时，经过一段时间，铁氧体就会失去磁性。间，铁氧体就会失去磁性。电饭锅的构造电饭锅的构造手动按钮手动按钮接线螺钉接线螺钉触点（电热板电源开关）触点（电热板电源开关）永磁铁永磁铁电热板电热板内胆底内胆底转轴转轴感温铁氧体感温铁氧体手动按钮手动按钮接线螺钉接线螺

9、钉触点（电热板电源开关）触点（电热板电源开关）永磁铁永磁铁电热板电热板内胆底内胆底转轴转轴感温铁氧体感温铁氧体思考思考与讨与讨论：论：（1）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？ 开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸结合在一起，触点相接，电路感温磁体相吸结合在一起，触点相接，电路接通，开始加热，手松开后，由于锅内温度接通，开始加热，手松开后，由于锅内温度较低感温铁氧体与磁铁相互吸引而不能使按较低感温铁氧体与磁铁相互吸引而

10、不能使按钮再恢复到图示状态。钮再恢复到图示状态。手动按钮手动按钮接线螺钉接线螺钉触点（电热板电源开关）触点（电热板电源开关）永磁铁永磁铁电热板电热板内胆底内胆底转轴转轴感温铁氧体感温铁氧体（2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？定的温度？为什么？会。煮饭时水沸腾后，锅内的温度基本保持会。煮饭时水沸腾后，锅内的温度基本保持在水的沸点温度（在水的沸点温度（100）不变。）不变。（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变 化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？