传感器的应用-3-实验:传感器的应用.pptx
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;;;预习新知 夯实基础;一、力传感器的作用及工作原理;二、温度传感器的工作原理;三、光传感器的工作原理及应用;四、实验:光控开关和温度报警器;1.判断下列说法的正误.
(1)电子秤中的应变片的电阻随形变大小而变化.( )
(2)电熨斗和电饭锅都是利用双金属片控制电路通断的.( )
(3)火灾报警器中的光电三极管的电阻随光照的增强而变小.( )
(4)利用红外线敏感元件可以实现无接触测温.( );2.电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比.现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图1所示.压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压.若发现电压表示数增大,则电梯加速度一定_____(选填“向上”或“向下”),电梯可能_____(选填“加速”或“减速”)下降.;启迪思维 探究重点;;答案 在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩,上表面应变片的电阻变大,下表面的电阻变小.力F越大,弯曲形变越大,应变片的电阻变化就越大.如果让应变片中通过的电流保持恒定,那么上面应变片两端的电压变大,下面应变片两端的电压变小.传感器把这两个电压的差值输出.力F越大,输出的电压差值也就越大.;例1 (多选)为了锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图3所示是原理图.轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0=5 Ω,ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝,阻值R1=25 Ω,电源输出电压恒为U=3 V,理想电流表的量程为0~0.6 A.当拉环不受力时,滑片P处于a端.下列关于这个电路的说法正确的是
A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路
B.当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 A
C.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.3 A处
D.当拉力为400 N时,电流表指针指在0.5 A处;解析 若电路无电阻R0,且金属滑片P在b端时,电路短路会损坏电源,R0可使电路不出现短路,故A正确;;;答案 常温时,电熨斗的上、下触点接触,这样电熨斗接通电源后能进行加热.当温度过高时双金属片膨??,因上层的金属片热膨胀系数较大,故上层金属片膨胀得厉害,双金属片向下弯曲,弯曲到一定程度后,两触点分离,电路断开,电热丝停止加热;当温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热.;2.电饭锅的结构如图5所示.;(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?;(3)饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会有什么变化?这时电饭锅会自动发生哪些变化?;例2 如图6所示是自动调温式电熨斗,下列说法不正确的是;解析 常温时,上、下触点是接通的;
当温度升高时,上层金属片形变大,双金属片向下弯曲,切断电源;
切断温度要升高则应使调温旋钮下移一些,A、B、D正确,C错误.;例3 (多选)电饭锅的结构如图7所示,如果感温磁体的“居里温度”为103 ℃时,下列说法中正确的是;;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,检测电路检测出变化发出警报
D.以上说法均不正确;解析 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,部分光线照到光电三极管上,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正确.;例5 某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图10甲所示.将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响.图甲中继电器的供电电压U1=3 V,继电器线圈由漆包线绕成,其电阻R0=40 Ω.当线圈中的电流大于等于50 mA时,断电器的衔铁将被吸合,警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象.;(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱___相连,指示灯的接线柱D应与接线柱___相连;(均选填“A”或“B”);(2)当环境温度升高时,热敏电阻阻值将_____(选填“增大”“减小”或“不变”),继电器的磁性将_____(选填“增大”“减小”或“不变”),当环境温度达到_____℃时,警铃报警;;解析 由题图乙知,当环境温度升高时,热敏电阻阻值将减小.热敏电阻阻值减小,电压不变,电流将增大,则继电器的磁性将增强.由题意可知,当线圈中的电流大于等于50 mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响,当电流等于50 mA时
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