3.3 生活中的传感器 第 1 页 共 5 页 §3.3 生活中的传感器导学案 班级：________ 姓名：_______ 组别编号：_____ 学习目标 1.了解日常生活中常见的一些传感器及其应用． 2．感受传感器技术给人类生活带来的便利;了解传感器应用的设计思路． 重点难点传感器在实际中的应用． 自主学习 一、洗衣机中的传感器 1．洗衣机的工作流程 洗衣机在工作时;用适量的水;经过_____和_____等过程;清洁衣物;并甩去水分.. 2．全自动洗衣机的检测和控制技术 全自动洗衣机利用传感器和电脑技术对洗涤全过程进行______和_______.. 3．模糊洗衣机的传感器及其作用 传感器类型 作用 水位传感器 确定____的高低和衣服_____能力的大小 负载量传感器 检测洗涤物的_____ 水温传感器 根据环境温度和水温;控制洗涤_____ 布质传感器 感知衣物的____、____和_____程度;选择洗涤_____ 洗衣粉传感器 测定洗衣粉的_____ 脏污程度传感器 利用光传感器;测定水的_____;从而检测_____、______ 脱水压电传感器 从脱水桶射出的水作用到_____传感器上;可根据水的____变化;控制脱水动作 二、电冰箱中的传感器 1．电冰箱的组成：主要由_____系统和_____系统两大部分组成． 2．控制系统所涉及的传感器及作用 传感器类型 作用 温度传感器 按设定的温度自动____和____电路;控制电动机工作 除霜温控传感器 在除霜加热器达到一定温度时;自动____加热器的电源 过热和过电传感器 当电动机不能正常工作时;可以自动_____电源;对电动机实行保护 三、家用报警器 家用报警器包括_______报警器和_______报警器;另外还有_____ 报警器;它们利用了传感器 .. 冲击防盗报警器的原理： 结构如图所示..在外壳的基板上固定一个螺栓;螺栓上有一个弹簧;弹簧顶端焊有一个钢球;它们都是电的______; 外壳也使用电的_______制成..在静止的状态下;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____;便可触发执行电路;使报警装置开始工作.. 四、传感器与人的感官 3.3 生活中的传感器 第 2 页 共 5 页 传感器 人的感官 由光传感器制成的录像头、监控探头 对有毒、有害气体进行监控的化学和生物传感器 力学和振动传感器以及温度传感器 声传感器 温度、大气压传感器 优势 传感器能承担人的感官所做不到的任务..能在磁场、电场、超声、高温、低温、高压、低压和有毒、有害等环境下工作;从而避免人体受到伤害..另外传感器能够客观反映事实 ;克服了人在感知事物规律时受主观因素影响的缺点 优势 人能通过感官及大脑综合分析信息;认识更全面;并且人还可以联想..综合、联想以及经验是人的优势.. 合作探究 类型一对生活中传感器应用的认识 例 1 试说明下列各种场合分别选用了怎样的传感器： 1 普通电冰箱中的自动温度控制电路；___________ 2 马路两侧的路灯控制电路；____________ 3 气垫导轨上用的光电门；____________ 4 楼梯灯控制电路；____________ 5 宾馆的自动门；____________ 6 话筒；____________ 7 非接触式体温计；____________ 8 遥控电视机的接收器．____________ 类型一各类传感器由敏感元件到转换电路的分析 例2有一个自动控制装置电路如图所示;其中M是质量较大的一个金属块;将装置固定在一辆汽车上;汽车启动时;________灯亮;原理是________．汽车刹车时;________灯亮． 类型三传感器与自动控制的应用 例 3 如图是电饭煲的电路图;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．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＝500Ω;加热电阻丝 R3＝50Ω;两灯电阻不计 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 3.3 生活中的传感器 第 3 页 共 5 页 当堂检测 一、选择题 1．类人型机器人装有作为眼睛的“传感器”;犹如大脑的“控制器”;以及可以行走的“执行器”;在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是 A．是力传感器 B．是光传感器 C．是温度传感器 D．是声音传感器 2．“嫦娥一号”卫星上装有 8 种 24 件探测仪器;其中可能有 A．味觉传感器 B．气体传感器 C．听觉传感器 D．视觉传感器 3．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置;下列说法正确的是 A．两个传感器都是光电传感器 B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器 C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器 D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作 4． 用遥控器调换电视频道的过程;实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程;下列属于这类传感器的是 A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控装置 C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器 5．2011 年龙岩高二检测下列有关传感器的说法中错误的是 A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器 B．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器 C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器 D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器 6．下列器材是应用光传感器的是 A．鼠标器 B．火灾报警器 C．测温器 D．电子秤 7．如图是自动调温式电熨斗;下列说法正确的是 A．常温时上下触点是接触的 B．双金属片温度升高时;上金属片形变较大;双金属片将向下弯曲 C．原来温度控制在 80 ℃断开电源;现要求 60 ℃断开电源;应使调温旋钮下调一些 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 8．如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管 LED、 光电三极管和不透明的挡板． 平时光电三极管接收不到 LED 发出的光;呈现高电阻状态．发生火灾时;下列说法正确的是 A．进入罩内的烟雾遮挡了光线;使光电三极管电阻更大;检测电路检测出变化发出警报 B．光电三极管温度升高;电阻变小;检测电路检测出变化发出警报 C．进入罩内的烟雾对光有散射作用;部分光线照到光电三极管上;电阻变小;发出警报 D．以上说法均不正确 9．如图所示为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、负温度系数半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图;要求是：正常情况绿灯亮;有险情时电铃报警;则图中甲、乙、丙分别是 A．小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡 B．绿灯泡、半导体热敏电阻、小电铃 C．半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡 D．半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃 10．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小;有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置;其工作原理如图甲所示;将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上;中间放置一个绝缘重球． 小车向右做直线运动过程中;电流表示数如图乙所示;下列判断正确的 3.3 生活中的传感器 第 4 页 共 5 页 是 A．从 t1到 t2时间内;小车做匀速直线运动 B．从 t1到 t2时间内;小车做匀加速直线运动 C．从 t2到 t3时间内;小车做匀速直线运动 D．从 t2到 t3时间内;小车做匀加速直线运动 二、非选择题 11．2011 年厦门高二检测传感器担负着信息采集的任务;在自动控制中发挥着重要作用;传感器能够将感受到的物理量如温度、光、声等转换成便于测量的量通常是电学量;例如热传感器;主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻;热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示;图乙是用热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器原理图．则： 1 为了使温度过高时报警器铃响;开关应接在________填“a”或“b” 2 若使启动报警的温度提高些;应将滑动变阻器的滑片 P 向________移动填“左”或“右”． 12．气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出;如图所示;B 为将可燃气体或有毒气体 CO;CH4瓦斯煤气浓度转换为电信号的传感器;简称电子鼻;根据如下材料;U＝220 V 电源、M 排风扇、G 继电器、A 控制电源、S 控制开关．请设计一个家用自动排烟电路;在图中完成连线图． 当堂检测答案 3.3 生活中的传感器 第 5 页 共 5 页 1．解析：选 B.遇到障碍物会绕开;说明它是光传感器;B 对;A、C、D 错． 2．解析：选 D.“嫦娥一号”月球卫星是为探测月球而发射的在轨卫星;而月球上无气体;所以不需要气体传感器和听觉传感器;当然也用不到味觉传感器;真正需要的是为月球“画像”的视觉传感器——立体相机． 3．解析：选 B.题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制;由此可见两个传感器一个是光电传感器;一个是温度传感器;而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可;A、C、D错;B 对． 4．解析：选 A.红外报警装置是传感器把光信号红外线转换成电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转换成电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把位移信号转换成电信号;电饭煲中控制加热和保温的温控器把温度信号转换成电信号． 5．解析：选 D.生命探测仪是利用生物传感器;立体相机是利用光学传感器;电子秤是利用压力传感器;火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号;使警铃发声或使红灯闪烁;自动报警;利用了烟雾传感器而不是利用了温度传感器;A、B、C 对;D 错． 6．解析：选 A.鼠标器应用的是光传感器;火灾报警器和测温器应用的都是温度传感器;电子秤应用的是力传感器;所以选项 A 正确． 7．解析：选 ABD.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;由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态时;温度要升高;则应使调温旋钮下移一些;A、B、D 对;C 错． 8．解析：选 C.由火灾报警器的原理可知;发生火灾时烟雾进入罩内;使光发生散射;部分光线照在光电三极管上电阻变小;与传感器相连的电路检测出这种变化;发出警报;C 对． 9．解析：选 C.甲的回路应为控制电路;甲当然为半导体热敏电阻;热敏电阻特点是温度高;电阻小;电流大;继电器工作;触头被吸下;乙被接通应报警;即乙是小电铃;平常时;温度低、 电阻大、 电流小;丙导通;丙应是绿灯泡． 10．解析：选 D.当小车有向右的恒定加速度时;球对压敏电阻的压力是恒力;压敏电阻的阻值就保持不变;电路中有恒定的电流;故从乙图可看出;从 0 到 t1;压敏电阻受的压力为恒力可能为零;小车可能做匀速运动;也可能做匀加速运动;而从t1到t2时间内;压敏电阻所受压力大于从0到t1时的压力;且越来越大;t2到 t3时间内;压敏电阻受恒力且大于从 0 到 t1时的压力;故从 t1到 t2时间内;小车做加速度越来越大的运动;从 t2到 t3时间内;小车做匀加速直线运动． 11．解析：温度较高时 ;热敏电阻阻值减小 ;图乙中通电螺线管的磁性增强;将与弹簧相连的金属导体向左吸引;要使报警器所在电路接通并报警的话;开关应接在 a.要实现温度更高时;即热敏电阻更小时才将报警器电路接通的话;应该将滑动变阻器连入电路的阻值调大;即 P 向左移动． 答案：1a 2 左 12．解析：电磁继电器起开关作用;所以电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路;另一个是由排风扇和高压电源组成的电路． 答案：如图所示 。