《2017-2018学年高中物理第三章传感器3生活中的传感器4简单的光控和温控电路（选学）课件教科版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理第三章传感器3生活中的传感器4简单的光控和温控电路（选学）课件教科版选修3-2（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3 生活中的传感器 4 简单的光控和温控电路（选学）,第三章 传感器,1.了解各种传感器在日常生活和生产中的应用. 2.会分析简单的光控和温控电路.,目标定位,二、简单的光控和温控电路,三、自动控制电路的分析与设计,栏目索引,一、生活中的传感器,对点检测 自查自纠,一、生活中的传感器,知识梳理,1.洗衣机中的传感器 全自动洗衣机已实现了利用 和电脑技术对洗涤全过程进行检测和控制.近年流行的模糊洗衣机中的传感器大致有：_传感器、 传感器、 传感器、 传感器、 传感器、 传感器、 (压电)传感器. 2.电冰箱中的传感器 电冰箱主要由 系统和控制系统两大部分组成.控制系统主要包括： _控制、 控制、
2、 保护等.,答案,传感器,水位,负载量,水温,布质,洗涤粉,脏污程度,脱水,制冷,温度自动,除霜温度,过热及过电流,3.家用报警器 (1)居家生活中，煤气泄漏，会危及人身安全，需要加以防范.我们可以利用 元件制作有害气体报警器和可燃气体报警器. (2)有一种敲击防盗报警器，它利用 式传感器对门窗玻璃损毁产生反应，形成对报警装置的启动.还有一种冲击防盗报警器，由 传感器和 _电路两部分组成.,气敏,压电,冲击,执行,答案,4.传感器与人的感官 (1) 传感器和由它制成的录像头、监控探头，可以类比人的眼睛. (2)对有毒有害气体进行监控的 和 传感器，相当于人的鼻和舌等嗅觉、味觉器官. (3) 和
3、 传感器，以及 传感器可以认为相当于人类的触觉器官，如手、足、皮肤等. (4) 传感器不妨认为是机器的耳朵.,声,光,化学,生物,力学,振动,答案,温度,典例精析,例1 如图1所示为某种电冰箱内温度控制器的结构.铜制的测温泡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气，构成了一个温度传感器.膜盒3为扁圆形(图中显示它的切面)，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4连接.盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀.测温泡1安装在冰箱,图1,(1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够自动开始工作，而在达到设定的低温后又自动停止工作？,解析答案,的冷藏室中.5、6分别是电路的动触点和静
4、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.,解析 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，而在达到设定的温度时弹簧带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作.,答案 见解析,(2)为什么用凸轮可以改变设定的温度？,解析 凸轮逆时针转动会加大连杆9对弹簧7的拉力，该拉力与弹性金属膜盒3共同控制弹簧片4的运动，而弹簧7上弹力的变化会改变设定的
5、温度.,答案 见解析,解析答案,例2 如图2所示为冲击防盗报警器的冲击传感器的结构示意图.在外壳的绝缘基板上固定一个螺栓，螺栓上有一个弹簧，弹簧的顶端焊有一个钢球，它们都是电的良导体，外壳也使用电的良导体制成.请简述这种装置防盗的原理.,图2,答案 在静止状态下，不论传感器置于何种状态，钢球和外壳呈断开状态不会导通，一旦传感器受到外力冲击，如砸、碰、撞、敲击、撬动时，则钢球受到扰动产生运动与外壳接通，便可触发执行电路，使报警装置开始工作.,返回,答案,二、简单的光控和温控电路,知识梳理,1.光控自动照明电路 利用 电阻作控制元件，从而通过光线来实现自动控制，使电路在天亮时自动 ，天黑时自动 .
6、 2.温控电熨斗 利用 电阻作控制元件，从而使电熨斗的温度在 指定值时，电热器供电加热，否则将电源关闭.,答案,光敏,切断,导通,热敏,低于,例3 如图3所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其原理简化如下：调节可变电阻R1使U230.当有烟雾时， 开始触发工作，其中Rg是光敏电阻.由此可知，要使 开始工作则应满足( ),典例精析,解析答案,图3,返回,A.23 B.23时，控制电路开始工作.,答案 A,返回,例4 如图4所示为某小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈.P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱.电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求
7、，其工作方式是( ),三、自动控制电路的分析与设计,典例精析,图4,A.A与B接信号电压，C与D跟被控电路串联 B.A与B接信号电压，C与D跟被控电路并联 C.C与D接信号电压，A与B跟被控电路串联 D.C与D接信号电压，A与B跟被控电路并联,解析答案,总结提升,返回,解析 A、B接电磁继电器的线圈，所以A、B应接信号电压，线圈电流随信号电压变化使电磁继电器吸引或释放P，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用.故正确答案为A.,答案 A,总结提升,总结提升,设计自动控制电路时，一般按照以下的思路进行： (1)根据题目给出的仪器和要求画出控制电路和工作电路 控制电路由电源、开关、光敏电阻(或热
8、敏电阻等其他敏感元件)、电磁继电器和导线等组成；工作电路由电源、用电器(灯泡、电热丝或其他用电器)、导线等组成.这两个电路相互独立，又通过电磁继电器相关联，电磁继电器实际上是工作电路的开关. (2)分析自控电路的合理性 电路设计完成后，要对它的合理性进行分析，用光照射光敏电阻或对热敏电阻加热，检查工作电路的接通和断开是否符合实际要求.例如，自控路灯电路的设计要求是白天切断工作电路，使路灯熄灭，晚上接通工作电路，使路灯发光.,返回,对点检测 自查自纠,1,2,3,4,解析答案,A.常温时上下触点是接触的 B.双金属片温度升高时，上层金属片形变较大，双金属片将向下弯曲 C.原来温度控制在80 断开
9、电源，现要求60 断开电源，应使调温旋钮下移一些 D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些,1.(生活中的传感器的应用)(多选)如图5所示是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是( ),图5,解析 常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源.断电温度要升高则应使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错.,1,2,3,4,答案 ABD,2.(自动控制电路的分析与设计)如图6所示是自动水位报警的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触.若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个
10、，红灯泡应安在_位置，绿灯泡应安在_位置(填“A”或“B”).,1,2,3,4,解析答案,图6,解析 水位正常时，线圈中没有电流，衔铁1与触头3接触，这时应绿灯亮，所以绿灯泡应安在A位置，当高出一定水位时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触，这时应红灯亮，所以红灯泡应安在B位置.,1,2,3,4,答案 B A,1,2,3,4,3.(生活中的传感器的应用)如图7所示是电煲的电路图，S1是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 )时，会自动断开.S2是一个自动温控开关，当温度低于70 时，会自动闭合；温度高于80 时，会自动断开.红灯是加热时的指示灯，黄
11、灯是保温时的指示灯.分流电阻R1R2500 ，加热电阻丝R350 ，两灯的电阻不计. (1)分析电饭煲的工作原理；,解析答案,图7,1,2,3,4,解析 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；饭煮熟后，温度升高到103 时，S1自动断开，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80 时，S2又自动断开，再次处于保温状态，如此循环.,答案 见解析,1,2,3,4,(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电 功率之比；,答案 见解析,解析答案,解析 如
12、果不闭合S1，开始时S2是闭合的，R1被短路，功率为P1； 当温度上升到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7080 之间变化，不能将饭煮熟.,1,2,3,4,(3)简要回答，如果不闭合开关S1能将饭煮熟吗？,答案 见解析,解析答案,4.(自动控制电路的分析与设计)按如图8所示连接好电路，合上S，发现小灯泡不亮，原因是_ _；用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡_，原因是_ _；停止吹风，会发现_ _；把热敏电阻放入冷水中会发现_.,返回,1,2,3,4,图8,由于热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁,磁性较弱吸不住衔铁,亮,电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁,吸住衔铁,小灯泡不会立即熄灭，因为热敏电阻温度,仍然较高,小灯泡熄灭,答案,本课结束,
