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1、会计学1物理物理(wl)传感器的应用二传感器的应用二第一页，共23页。n n（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观n n在了解传感器原理及应用时，在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、生产、知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值，增强学习科技社会中的价值，增强学习兴趣，培养良好兴趣，培养良好(lingho)的的科学态度。科学态度。n n【教学重点】【教学重点】n n力、温度的应用原理及结构。力、温度的应用原理及结构。n n【教学难点】【教学难点】n n力、温度的应用原理及结构。力、温度的应用原理及结构。n n教学方法教学方法n n观察法、讨论法。观察法、讨论法。第1页/共
2、23页第二页，共23页。非电学量非电学量 电学量电学量制作传感器常用的敏感元件制作传感器常用的敏感元件:光敏电阻、光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件分别能将什么热敏电阻、霍尔元件分别能将什么(shn me)量转化为什么量转化为什么(shn me)量量?光敏电阻：光照光敏电阻：光照(gungzho)(gungzho)强弱转化强弱转化为电阻为电阻.热敏电阻热敏电阻(r mn din z)(r mn din z)：温度：温度转化为电阻转化为电阻.霍尔元件：霍尔元件：磁感应强度磁感应强度转化为转化为电压电压.复习复习:转化为转化为第2页/共23页第三页，共23页。n n（复习引入）压敏电阻的阻值随所受压力的
3、增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计(shj)了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）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（b）所示，下列判断正确的是（）n nA从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动n nn nB从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动n nn nC从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动n nn nD从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动D第3页/共23页第四页，共23页。一、力传感器的应用一、力传感器的应用(yngyng)电子秤电子秤第4页/共23页第五页，共23页。1.电子秤使用的测力装置电子秤
4、使用的测力装置(zhungzh)是什么是什么?它是由什么元件组成的它是由什么元件组成的?2.简述力传感器的工作简述力传感器的工作(gngzu)原理原理.装置装置装置装置:力传感器力传感器力传感器力传感器 元件元件元件元件:金属金属金属金属(jnsh)(jnsh)梁梁梁梁和应变片和应变片和应变片和应变片 一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤第5页/共23页第六页，共23页。金属金属(j j n ns sh h)梁梁U1U2两个两个(lin)应变片的形变引起应变片的形变引起电阻变化电阻变化致使两个致使两个(lin)应变片的电压差变化应变片的电压差变化第6页/共23页第七页，共23页。1
5、.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件它是由什么元件(yunjin)组成的组成的?3.应变片能够把什么应变片能够把什么(shn me)力学量转化为什么力学量转化为什么(shn me)电学量？电学量？2.简述力传感器的工作简述力传感器的工作(gngzu)原理原理.装置装置:力传感器力传感器力传感器力传感器 组成组成组成组成:金属梁和金属梁和金属梁和金属梁和应变片应变片应变片应变片 形变形变电压电压 一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤两个两个两个两个应变片应变片应变片应变片的的形变形变引起引起引起引起电阻变化电阻变化电阻变化电阻变化致使两个应变片的致使
6、两个应变片的致使两个应变片的致使两个应变片的电压差变化电压差变化 第7页/共23页第八页，共23页。练习练习1.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是的是 （）A.应变片常用半导体材料制成应变片常用半导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时，其电阻当应变片的表面拉伸时，其电阻(dinz)变大反之，变小变大反之，变小C.传感器输出的是应变片上的电压传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压差值也越大外力越大，输出的电压差值也越大ABD第8页/共23页第九页，共23页。练习练习2.右图所示为大型右图所示为大型(dxng)电子地磅电路图，电电子地磅电路图，
7、电源电动势为源电动势为E，内阻不计。不称物体时，滑片，内阻不计。不称物体时，滑片P在在A端，端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大。这样把电流对应的重量值刻效电阻变小，电流变大。这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值。若滑动在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值。若滑动变阻器上变阻器上A、B间距离为间距离为L，最大阻值等于定值电阻，最大阻值等于定值电阻的的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系阻值
8、，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为数为K，则所称重物的重量，则所称重物的重量G与电流大小与电流大小I的关系为的关系为()ABCD第9页/共23页第十页，共23页。问题问题:电电饭饭锅锅烧烧饭饭饭饭熟熟后后会会(hu hu)自动断开自动断开?电电饭饭锅锅烧烧水水水水开开后后能能自自动动断开断开?回顾回顾(hug)在家煮饭在家煮饭的过程的过程?二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用(yngyng)-电饭锅电饭锅第10页/共23页第十一页，共23页。阅读教材第阅读教材第阅读教材第阅读教材第5858页第页第页第页第1 1段，回答问题段，回答问题段，回答问题段，回答问题:(1)(1)电饭锅
9、中使用电饭锅中使用电饭锅中使用电饭锅中使用(shyng)(shyng)的温度传感器的主要元件是什么？的温度传感器的主要元件是什么？的温度传感器的主要元件是什么？的温度传感器的主要元件是什么？(2)(2)感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？(3)(3)感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？(4)(4)什么是什么是什么是什么是“居里点居里点居里点居里点”？答答答答:(1)1)1)1)感温铁氧体感温铁氧体感温铁氧体感温铁氧体.(2)(2)(2)(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合氧化
10、锰、氧化锌和氧化铁粉末混合氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合(hnh)(hnh)(hnh)(hnh)烧结而成烧结而成烧结而成烧结而成.(3)(3)(3)(3)常温下具有常温下具有常温下具有常温下具有(jyu)(jyu)(jyu)(jyu)铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103103103103时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。(4)(4)(4)(4)使感温铁氧体失去铁磁性的
11、温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度居里温度居里温度居里温度.二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用 4.电饭锅电饭锅第11页/共23页第十二页，共23页。构造构造(guzo)第12页/共23页第十三页，共23页。工工作作(gngzu)原原理理:(1)(1)开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开关按钮开关按钮开关按钮开关按钮?手松开后这个按手松开后这个按手松开后这个按手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态钮是否
12、会恢复到图示的状态?为什么为什么为什么为什么?(2)(2)煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度?为什么为什么为什么为什么?(3)(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作(dngzu)?(dn
13、gzu)?(4)(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电?答答答答:(1):(1):(1):(1)开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复体相吸，手松开后，按钮不再恢复体相吸，手松开后，按钮不再恢复体相吸，手松开后，按钮不再恢复(huf)(huf)(huf)(huf)到图示状态。到图示状态。到图示状态。到图
14、示状态。4.电饭锅电饭锅第13页/共23页第十四页，共23页。(2)(2)煮煮煮煮饭饭饭饭时时时时水水水水沸沸沸沸腾腾腾腾后后后后锅锅锅锅内内内内是是是是否否否否(sh(sh fu)fu)会会会会大大大大致致致致保保保保持持持持一一一一定的温度定的温度定的温度定的温度?为什么为什么为什么为什么?答答答答:(2):(2):(2):(2)水沸腾后水沸腾后水沸腾后水沸腾后,由于由于由于由于(yuy)(yuy)(yuy)(yuy)锅内保持锅内保持锅内保持锅内保持1000C1000C1000C1000C不变不变不变不变,故感温磁体故感温磁体故感温磁体故感温磁体仍与永磁体相吸仍与永磁体相吸仍与永磁体相吸仍
15、与永磁体相吸,继续加热继续加热继续加热继续加热.故锅内大致保持故锅内大致保持故锅内大致保持故锅内大致保持1000C1000C1000C1000C不变不变不变不变.工工作作(gngzu)原原理理:4.电饭锅电饭锅第14页/共23页第十五页，共23页。(3)(3)(3)(3)饭饭饭饭熟熟熟熟后后后后，水水水水分分分分被被被被大大大大米米米米吸吸吸吸收收收收，锅锅锅锅底底底底的的的的温温温温度度度度会会会会有有有有什什什什么么么么变变变变化化化化？这这这这 时时时时 电电电电 饭饭饭饭 锅锅锅锅 会会会会 自自自自 动动动动(zdng)(zdng)(zdng)(zdng)地发生哪些动作？地发生哪些动
16、作？地发生哪些动作？地发生哪些动作？答答答答:(3):(3)饭熟后饭熟后饭熟后饭熟后,水分被大米吸收水分被大米吸收水分被大米吸收水分被大米吸收,锅底温度升高锅底温度升高锅底温度升高锅底温度升高(shn o),(shn o),当温度升至当温度升至当温度升至当温度升至“居里点居里点居里点居里点1030C”1030C”时时时时,感感感感温磁体失去铁磁性温磁体失去铁磁性温磁体失去铁磁性温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下在弹簧作用下在弹簧作用下在弹簧作用下,永磁体被弹永磁体被弹永磁体被弹永磁体被弹开开开开,触点分离触点分离触点分离触点分离,切断电源切断电源切断电源切断电源,从而停止加热从而停止加热从而停止加
17、热从而停止加热 工工作作(gngzu)原原理理:4.电饭锅电饭锅第15页/共23页第十六页，共23页。(4)(4)(4)(4)如如如如果果果果用用用用电电电电饭饭饭饭锅锅锅锅烧烧烧烧水水水水，能能能能否否否否在在在在水水水水沸沸沸沸腾腾腾腾(fitng)(fitng)(fitng)(fitng)后后后后自自自自动动动动断断断断电电电电?答答答答:(4):(4)如果用电饭锅烧水如果用电饭锅烧水如果用电饭锅烧水如果用电饭锅烧水,水沸腾水沸腾水沸腾水沸腾(fitng)(fitng)后后后后,锅内保持锅内保持锅内保持锅内保持1000C1000C不变不变不变不变,温度低于温度低于温度低于温度低于“居里点
18、居里点居里点居里点1030C”,1030C”,电饭锅不能自动断电电饭锅不能自动断电电饭锅不能自动断电电饭锅不能自动断电.只有水烧干后只有水烧干后只有水烧干后只有水烧干后,温度升高到温度升高到温度升高到温度升高到1030C1030C才能自动断电才能自动断电才能自动断电才能自动断电.工工作作(gngzu)原原理理:4.电饭锅电饭锅第16页/共23页第十七页，共23页。叙述电饭锅的工作叙述电饭锅的工作(gngzu)过程过程?开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，
19、则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底(ud)温度升高，温度升高，当温度升至当温度升至“居里点居里点1030C”时，感温磁体失去铁磁性，时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热从而停止加热第17页/共23页第十八页，共23页。练习练习3：如图所示是电饭煲的电路：如图所示是电饭煲的电路图图,S1
20、是一个限温开关是一个限温开关,手动闭合手动闭合,当当此开关的温度达到居里点此开关的温度达到居里点(1030C)时时会自动断开会自动断开,S2是一个自动温控开关是一个自动温控开关,当温度低于约当温度低于约700C时会自动闭合时会自动闭合,温温度高于度高于800C时会自动断开时会自动断开,红灯是加红灯是加热状态时的指示灯热状态时的指示灯,黄灯是保温状态黄灯是保温状态时的指示灯时的指示灯,限流电阻限流电阻R1R2500,加热电阻丝加热电阻丝R350,两灯电两灯电阻不计阻不计 (1)根据电路分析根据电路分析,叙述电饭煲煮饭叙述电饭煲煮饭的全过程的全过程(包括加热和保温过程包括加热和保温过程)(2)简要
21、回答简要回答,如果不闭合开如果不闭合开 关关S1,电饭煲能将饭煮熟吗电饭煲能将饭煮熟吗?(3)计算加热和保温两种状计算加热和保温两种状 态下态下,电饭煲的消耗电饭煲的消耗(xioho)功率之功率之比比.12:1第18页/共23页第十九页，共23页。n n解析：（解析：（解析：（解析：（1 1）电饭煲煮饭时，接上电源，）电饭煲煮饭时，接上电源，）电饭煲煮饭时，接上电源，）电饭煲煮饭时，接上电源，S2S2自动闭合，同自动闭合，同自动闭合，同自动闭合，同时把手动开关时把手动开关时把手动开关时把手动开关S1S1闭合，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲闭合，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲闭合，这时黄灯短路，红灯
22、亮，电饭煲闭合，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态处于加热状态处于加热状态处于加热状态.加热到加热到加热到加热到8080时，时，时，时，S2S2自动断开，自动断开，自动断开，自动断开，S1S1仍闭合，仍闭合，仍闭合，仍闭合，继续加热，待水烧开后温度升高到继续加热，待水烧开后温度升高到继续加热，待水烧开后温度升高到继续加热，待水烧开后温度升高到103103，开关，开关，开关，开关S1S1自动断自动断自动断自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保
23、温状态，由于电饭煲散热，待温度下降到于电饭煲散热，待温度下降到于电饭煲散热，待温度下降到于电饭煲散热，待温度下降到7070时，时，时，时，S2S2自动闭合，电自动闭合，电自动闭合，电自动闭合，电饭煲又处于加热状态，待温度上升到饭煲又处于加热状态，待温度上升到饭煲又处于加热状态，待温度上升到饭煲又处于加热状态，待温度上升到8080时，时，时，时，S2S2又自动又自动又自动又自动断开，电饭煲再次断开，电饭煲再次断开，电饭煲再次断开，电饭煲再次(zi c)(zi c)处于保温状态处于保温状态处于保温状态处于保温状态.（2 2）不能，因为这种情况下只能加温到）不能，因为这种情况下只能加温到）不能，因为
24、这种情况下只能加温到）不能，因为这种情况下只能加温到8080.（3 3）设电饭煲处于加热状态时消耗的电功率为）设电饭煲处于加热状态时消耗的电功率为）设电饭煲处于加热状态时消耗的电功率为）设电饭煲处于加热状态时消耗的电功率为P1P1，保温，保温，保温，保温状态电功率为状态电功率为状态电功率为状态电功率为P2P2，则有，则有，则有，则有加热加热加热加热P1=U2/(R2R3/R2+R3)P1=U2/(R2R3/R2+R3)n n保温时保温时保温时保温时P2=U2/P2=U2/R1+R2R3/(R2+R3)R1+R2R3/(R2+R3)联立并代入数据得联立并代入数据得联立并代入数据得联立并代入数据得P1/P2=12/1P1/P2=12/1第19页/共23页第二十页，共23页。1力传感器的应用电子称的工作(gngzu)原理。2 温度传感器的应用电饭锅的工作(gngzu)原理第20页/共23页第二十一页，共23页。n基本(jbn)作业：P99 18提高作业：P100 12第21页/共23页第二十二页，共23页。第22页/共23页第二十三页，共23页。