2.知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。
4.体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处,激发学生的学习兴趣,拓展学生的知识视野,并加强物理与社会发展的联系。
【要点】熟悉传感器,理解其与社会发展的关联;掌握三种常见敏感元件的工作原理。
【难点】分析传感器的简单应用电路。理解传感器在生活中的应用。
一、
1.首先,第一部分主要涵盖__________,具体内容包括____________。
2.传感器的定义是什么?
3.传感器的作用是什么?
传感器的关键元件是什么?
6.传感器的发明有什么重要意义?
二、
1.想一想:
小盒子A的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关。如果把磁体B放到盒子上面,灯泡就会发光,把磁体移走,灯泡熄灭。盒子里有什么样的装置,才能出现这样的现象?
小盒子内包含一种名为“干簧管”的元件(图甲),其结构简单,玻璃管内封装了两个由软磁性材料制成的簧片。
片被磁化而接通,所以干簧管能起到开关的作用,操纵开关的是磁场这只看不见的“手”。干簧管是一种能够感知磁场的传感器。那么,到底什么是传感器?
传感器:能够感受诸如_______、_______、_______、_______、_______等被测量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。
传感器是电子控制系统获取外部信息的_______途径。
传感器的作用:获得外界输入信息,并将_______转成电信号输出。
请列举我们生活中的几个实例:
自动门
传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适。生活中,你还发现哪些地方使用了传感器?
请你根据需要大胆地设想:在家里、学校和生活的社区,什么地方应该安装传感器?
这些传感器要起什么作用?
生活中的各类传感器有哪些:
3.
敏感元件:是指能够直接感知或响应被测非电学量的部分;转换元件则是将该部分转化为电学量的部分。它们分别完成检测和转换两个基本功能。
并不是所有_______都能够明显地区分_______和_______。如_______直接输出的是_______,_______。这种敏感元件和转换元件二者合一的_______是很多的。如左图的热电偶温度计。
【做一做】:
如何应用从传感器获得的信号呢?
可以用_______的数据;也可以用来驱动继电器或其他元件,来执行诸如打开管道的阀门、开通或关闭电动机等动作;还可以由计算机对获得的数据进行处理,发出更复杂的指令。
话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。图图乙展示了电容式话筒的结构示意图。话筒的振动膜片上涂有一层薄金属,其后方相隔数十微米处有一个固定金属片(作为固定电极)。这二者共同构成了电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。你能根据它的工作过程说说各组成元件的作用吗?
2.(单选)如图所示,定值电阻、小灯泡和光敏电阻串联。光敏电阻的阻值随温度升高而减小。当光照强度增强时,
3.(单选)如图,电源电动势为E,内阻为r,L1、L2代表小灯泡,其灯丝电阻视为恒定;R1为固定电阻,而R2为光敏电阻,其阻值随光照强度增加而减小。闭合开关S后,将照射光强度增强,则(
A.电路端电压将提升
B.R1上的电压将增加
C.电源的发热功率将降低
D.L1、
4.(单选)酒精测试仪已应用于全国各地査处司机是否酒驾的现场检测。一种酒精测试仪采用二氧化锡半导体型传感器,其电阻Rc的倒数与酒精气体浓度成正比。在所示电路图中,正确反映电压表示数U与酒精气体浓度c之间对应关系的选项是(
A.生物传感器
C.温度传感器
6.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器.用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、在b传感器上,其压力大小可通过传感器液晶显示屏直接读取。现将装置沿运动方向固定于汽车上,其中b传感器位于前端,a传感器位于后端。当汽车静止时,传感器a的读数为……b的示数均为10N(取g=10
(1)若传感器a的示数为14N,b的示数为6.0
(2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零?
【解析】根据光敏电阻的特性可知,照射光强度增强,光敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小。
【解析】据闭合电路欧姆定律得,电压表的示数为,式中k为一常数。从表达式可以看出,U与c是非线性关系,故ABC错误,D正确。
6.【答案】】(1)4.0
(2)汽车以方向向左、大小为10
【解析】(1)如图所示,依题意:左侧弹簧对滑块向右的推力F1=14N,右侧弹簧对滑块向左的推力F2=6.0
根据牛顿第二定律有F1-F2=ma1,得:
a1==m/s2=