高中物理：6.3《傳感器的應用（二）》學案（新人教版選修3-2）

1、第三節(jié)：傳感器的應用（二）學案【學習目標】（1）、理解溫度傳感器的應用電飯鍋、測溫儀的工作原理。（2）、理解光電傳感器的應用鼠標器、火災報警器的工作原理。（3）、通過對電飯鍋的構造和原理的探究以及測溫儀的了解，進一步地深入認識溫度傳感器的應用（4）通過對鼠標器以及火災報警器的原理的探究，認識光傳感器的應用?！緦W習重點】：溫度、光傳感器的應用原理及結構?！緦W習難點】：溫度、光傳感器的應用原理及結構?！緦W習方法】：探究實驗，討論【學習過程】一、問題引入問題1：上節(jié)課我們學習了力傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器及其工作原理。請大家回憶一下我們學了哪些具體的力、溫度、聲音傳感器？二、學習新課1、溫度傳感

2、器電飯鍋（1）、電飯鍋的內部結構（如圖631所示）：電飯鍋主要由接線螺釘、觸點、轉軸、開關按鈕、彈簧、內膽底等構成其中為主要元件，它是用、和混合燒結而成的它的特點主要有：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，但是上升到時，就失去性，不能被磁體吸引了該溫度在物理學中稱為該材料的或（2）、電飯鍋的工作原理：手動開關接線螺絲觸點永磁鐵電熱板內膽底轉軸感溫鐵氧體問題：取一塊電飯鍋用的感溫鐵氧體，使它與一小塊的永磁體吸在一起，用功率較大的電烙鐵給鐵氧體加熱，經(jīng)過一段時間后會發(fā)生什么現(xiàn)象？思考與討論：（1）開始煮飯時為什么要壓下開關按鈕？手松開后這個按鈕是否會恢復到圖示的狀態(tài)？為什么？（2）煮飯時水沸騰后鍋內

3、是否會大致保持一定的溫度？為什么？（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會有什么變化？這時電飯鍋會自動地發(fā)生哪些動作？（4）如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動斷電？2溫度傳感器的應用測溫儀(1)、測溫儀的原理：溫度傳感器要以把轉換成，再由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來這就是指針式測溫儀和數(shù)字式測溫儀的原理由于電信號可以遠距離傳輸，所以應用溫度傳感器可以進行遠距離測溫測溫元件：它可以是、（利用該元件可以實現(xiàn)無接觸測溫）（1）溫度傳感器測溫儀有何優(yōu)點？ (2) 測溫儀是如何工作的(3) 什么是熱電偶？3光傳感器的應用鼠標器（1）、機械式鼠標器的內部結構：它由一個滾球、兩個滾軸、兩個（它的邊緣開

4、有許多等間距的小齒）、兩個（LED）、還有兩個（兩個光傳感器）等組成的(2)、機械式鼠標器的工作原理：當鼠標器在桌面上移動時，滾球的運動通過帶動兩個轉動，紅外線接收管就收到的，輸出相應的計算機分別統(tǒng)計x，y兩個方向的脈沖信號，處理后就使屏幕上的光標產(chǎn)生相應的(3)、鼠標器的主要組成？(4)、鼠標器中光傳感器的主要部件是什么？。發(fā)光二極管紅外接收管滾軸碼盤滾球(5)、鼠標器的工作原理？4光傳感器的應用火災報警器(1)、煙霧散射火災報警器的構造：帶孔的罩子內裝有、和不透明的檔板（2）煙霧散射式火災報警器的工作原理：平時，收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)狀態(tài)煙霧進入罩內后對光有作用，使部分光線照射到，其電

5、阻變，與傳感器連接的電路檢測發(fā)出這種變化，就會發(fā)出警報 （3）、以利用煙霧對光的散射來工作的火災報警器為例，簡述其工作原理。實驗：把光敏電阻、多用表的直流電流檔和干電池按照圖甲連成電路，對光照的強度進行比較性測量。光敏電阻受到的光照越強，電路中的電流越大。白天，將它放在教室中適合閱讀的地方，記下電流表的讀數(shù)，晚上，用它來測燈光對書桌的照明。比較兩者的差別。還可以按照圖乙，把光敏電阻R 的引腳穿過硬泡沫塑料板Z 而固定，再罩上內壁涂黑、長度足夠的遮光簡T ，避免雜散光的干擾然后分別把不同的光源L （如蠟燭、幾種不同功率的白熾燈泡、日光燈管等）都放在與光敏電阻相同距離（例如1m ）的位置，比較它們

6、的亮度。這個實驗也可以用硅光電池來做。由于光電池在受到光照時可以自己產(chǎn)生電動勢，所以電路中不用電源。想一想，怎樣用如圖所示的裝置來制作一個攝影用的曝光表？典型例題：1、溫度傳感器的應用【例1】如圖甲為在溫度為10左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內的電阻R1=20 k，R2=10 k，R3=40 k，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示當 a、b端電壓 Uab<0時，電壓鑒別器會令開關S接通，恒溫箱內的電熱絲發(fā)熱，使箱內溫度提高；當Uab>0時，電壓鑒別器使 S斷開，停止加熱，恒溫箱內的溫度恒定在_ 2、光傳感器的應用【例2】如圖所示為一實驗小車中利用光電脈沖測量車速和行程的裝置示意圖。A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪。車輪轉動時，A發(fā)出的光束通過旋轉齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號，被B接收并轉換成電信號，由電子電路記錄和顯示。若實驗顯示單位時間內脈沖數(shù)為n，累計脈沖數(shù)為N，則要測出小車的速度和行程還必須