《高二物理教案：第三章第三节传感器的应用第四节用传感器制作自控装置(粤教版选修)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理教案：第三章第三节传感器的应用第四节用传感器制作自控装置(粤教版选修)（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 传感器的应用 第四节 用传感器制作自控装置 知识点1 生活中的传感器 1 温度传感器 电饭煲 电冰箱 微波炉 空调机 消毒 碗柜是与温度传感器有关的传感器的应用 2 红外线传感器 自动门 家电遥控器 防火报警器等是 与红外线传感器有关的传感器的应用 知识点2 工农业生产及航空航天中的传感器 1 自动灌溉系统利用湿度传感器 2 现代粮库利用温度和湿度传感器 3 工厂自动化生产线监控系统也是传感器的应用 4 在运载火箭 载人飞船等空间尖端科技领域应用了大量 的传感器供遥测和遥控系统使用 知识点3 应用光敏电阻制作光控自动照明电路 如图 3 3 1 所示 白天 光强度较大 光敏电阻的电阻 值
2、较小 加在斯密特触发器 A 端的电压较低 则输出端 Y 输出 高电平 发光二极管 LED 不导通 当天色暗到 图 3 3 1 一定程度时 RG 的阻值增大到一定值 斯密特触发器的输 入端 A 的电压上升到某个值 1 6 V 输出端 Y 突然从高电平跳 到低电平 则发光二极管 LED 导通发光 相当于路灯亮了 这 样就达到了使路灯天明熄灭 天暗自动开启的目的 要想在天更暗时路灯才会亮 应该把 R1 的阻值调大些 这 样要使斯密特触发器的输入端 A 电压达到某个值 如 1 6 V 就 需要 RG 的阻值达到更大 即天色更暗 例题 如图 3 3 2 所示的光控电路 用二极管 LED 模 仿路灯 RG
3、 为光敏电阻 R1 的最大电阻为 51 k R2 为 330 k 则 1 试分析此电路的工作原理 2 如果要使此路灯在天更暗时才会 亮 应该怎样调节 R1 的阻值 并说明原 理 图 3 3 2 解析 1 白天 光强度较大 光敏电阻RG 电阻值较小 加 在斯密特触发器 A 端的电压较低 则输出端Y 输出高电平 发 光二极管 LED 不导通 当天色暗到一定程度时 RG 的阻值增 大到一定值 斯密特触发器的输入端A 的电压上升到某个值 1 6 V 输出端 Y 突然从高电平跳到低电平 则发光二极管 LED导通发光 相当于路灯亮了 这样就达到了使路灯天明熄 灭 天暗自动开启的目的 2 要使在天更暗时路灯
4、才会亮 应该把 R1 的阻值调大些 这样要使斯密特触发器的输入端 A 电压达到某个值 如 1 6 V 就需要 RG 的阻值达到更大 即天色更暗 答案 见解析 1 在街旁的路灯 江海里的航标都要求在夜晚亮 白天熄 利用半导体的电学特性制成了自动点亮 熄灭的装置 实行了 自动控制 这是利用半导体的 B A 压敏性 C 热敏性 B 光敏性 D 三种特性都利用 题型1温度传感器的应用 例题 图 3 3 3 是电饭煲的电路图 S1 是一个控温开 关 手动闭合后 当此开关温度达到居里点 103 时 会自动 断开 S2 是一个自动控温开关 当温度低于 70 时 会自动闭 合 温度高于 80 时 会自动断开
5、红灯是加热时的指示灯 黄灯是保温时的指示灯 分流电阻 R1 R2 500 加热电阻丝 R3 50 两灯电阻不计 图 3 3 3 1 分析电饭煲的工作原理 2 计算加热和保温两种状态下 电饭煲消耗的电功率之 比 3 简要回答 如果不闭合开关 S1 能将饭煮熟吗 解析 电饭煲盛上食物后 接上电源 S2 自动闭合 同时 手动闭合 S1 这时黄灯短路 红灯亮 电饭煲处于加热状态 加 热到 80 时 S2 自动断开 S1 仍闭合 水烧干后 温度升高到 103 时 开关 S1 自动断开 这时饭已煮熟 黄灯亮 电饭煲 处于保温状态 由于散热 待温度降至 70 时 S2 自动闭合 电饭煲重新加热 温度达到 8
6、0 时 S2 又自动断开 再次处于 保温状态 3 如果不闭合开关 S1 开始 S2 总是闭合的 R1 被短路 功率为 P1 温度上升到 80 时 S2 自动断开 功率降为 P2 温度降低到 70 S2 自动闭合 温度只能在 70 80 之 间变化 不能把水烧开 不能煮熟饭 答案 1 见解析 2 12 1 3 见解析 关的特点 也就会分析电饭煲的工作原理了 应用电功率P U2 R 求解时 必须是纯电阻电路 而题目中电路恰好就是 规律总结 分析电饭煲的工作原理 关键的地方一是控温 开关 S1 超过居里点会自动断开 二是S2 自动控温开关低于 70 时会自动闭合 高于 80 时会自动断开 掌握了两个
7、开 1 双选 关于电饭锅的说法正确的是 BD A 电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁 B 铁氧体在常温下具有铁磁性 温度很高时失去铁磁性 C 用电饭锅烧水 水开时能自动断电 D 用电饭锅煮饭时 若温控开关自动断电后 它不能自 动复位 解析 电饭锅中的温度传感器是由氧化锰 氧化锌 氧化 铁烧制而成 题型2光传感器的应用 例题 如图 3 3 4 所示 M 是一小型理想变压器 接 线柱 a b 接在电压 u 311 sin 314t V 的正弦交流电源上 变 压器右侧部分为一火警报警系统原理图 其中 R2 为用半导体热 敏材料制成的传感器 电流表 A2 为值班室的显示器 显示通过 R1 的电流
8、电压表 V2 显示加在报警器上的电压 报警器未画出 R3 为一定值电阻 当传感器 R2 所在处出现火警时 以下说法中 正确的是 图 3 3 4 A A1 的示数不变 A2 的示数增大 B A1 的示数增大 A2 的示数增大 C V1 的示数增大 V2 的示数增大 D V1 的示数不变 V2 的示数减小 解析 出现火情时 环境温度升高 使得热敏电阻 R2 的电 阻减小 但变压器输入电压没有变 V1 示数不变 变压器的输 出电压不变 但输出回路的总电阻减小 输出电流增大 R3 两 端电压增大 所以 V2 的示数减小 R1 中电流减小 A2 的示数 减小 输出电流增大 匝数比不变 输入电流增大 A1
9、 的示数 增大 答案 D 2 如图 3 3 5 所示是一火警报警器的部分电路示意图 其中 R3 为用半导体热敏材料制成的传感器 值班室的显示器为 电路中的电流表 a b 之间接报警器 当传感器 R3 所在处出现 火情时 显示器的电流 I 报警器两端的电压 U 的变化情况是 图 3 3 5 A I 变大 U 变大 B I 变大 U 变小 C I 变小 U 变小 D I 变小 U 变大 解析 出现火情时 环境温度升高 使得热敏电阻 R3 的电 阻减小 R2 与 R3 并联 总电阻将变小 这部分获得的电压减小 即 R2 两端电压减小 所以 R2 电流减小即安培表读数减小 外 电路的总电阻减小 所以外电压即报警器两端的电压减小 即 C 正确 答案 C
