传感器的应用导学案

2.2传感器的应用导学案【学习目标】1.知道各种传感器的应用进一步深入认识传感器的应用2.通过对传感器在生活、生产与技术中应用的实例分析，拓展学生的思维，培养创新意识，激发学生的学习兴趣。重点：传感器应用的实例分析难点：传感器应用的实例分析I、知识准备1.什么是传感器？它是怎样的一类元件？2.热敏电阻和金属热电阻是回事吗？3.霍尔电压UH=。4.光敏电阻有何特性？II、教材助读1.传感器应用的一般模式是怎样的？请画图表示。2.常用的一种力传感器是由和组成的，是一种敏感元件，现在多用半导体材料制成，受压时其上表面拉伸，电阻变，下表面压缩，电阻变。外力越大，这两个表面电压差值就越。3.电子秤：的应用，敏感元件是。4.温度传感器的核心元件是。5.话筒是一种常用的传感器，其作用是将信号转化为信号。6.电熨斗：的应用，敏感元件是，作用：控制的通断。7.电饭锅：的应用，敏感元件是，，作用：控制的通断。8.火灾报警器：的应用，利用烟雾对来工作。III、预习自测1．计算机的鼠标器：它内部的两个__________就是两个光传感器，分别负责x、y两个方向的移动信息．[来源:学,科,网Z,X,X,K]2．火灾报警器：内部敏感元件是光电三极管，无光照射时呈__________状态，有光照射时其__________变小．这种变化被电路检测后就会发出警报．3．温度传感器：应用温度传感器可以把__________转换成__________，由__________或__________显示出来．4．用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是（）A、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C、测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D、测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小5，下面的器件不属于温度传感器应用的是（）A、电熨斗B、电饭锅C、测温仪D、鼠标器1、传感器有哪些应用？2、各种传感器的工作原理是什么？学习建议：请同学们用3分钟认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习II、质疑探究—质疑解疑合作探究（课堂探究开始）传感器的应用（重点）（1）问题1：力传感器的应用—电子秤（2）简述力传感器的工作原理。（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量问题2：温度传感器的应用—电熨斗：电熨斗装有双金属片温度传感器。这种传感器的作用是控制电路的通断，请你根据课本第58页电熨斗结构图，回答下列两个问题：（1）常温下，上、下触点就是接触的还是分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何利用调温旋钮来实现的？问题3：温度传感器—电饭锅：电饭锅的主要部件是感温铁氧体，它的特点是常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约为1030C时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。我们把1030C就叫做该材料的“居里温度”或“居里点”。结合课本第58页电饭锅结构图回答下列问题（1）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？（2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发出哪些动作？（4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？问题4：光传感器的应用—火灾报警器参照课本第59页图6.2-8简述其工件原理【针对训练】随着生活质量的提高，自动干手机已经进入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传预习案探究案学习任务一感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为A、改变了湿度B、改变了温度C、改变了磁场D、改变了电容【拓展提升】1.(2008江苏泰州第一次联考)（考查传感器兼顾考查超重失重）压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中不正确的是A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D．丁图表示电梯可能做变减速下降运动【当堂检测】1．下列说法正确的A、电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同B、常温下，上下触点是分享的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分享C、需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D、电熨斗中的双金属片是一种半导体材料2．为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接．当楼道内有人走动而发出声响时，电灯即被接通电源而发光，这种传感器为＿＿＿＿＿，它输入的是＿＿＿＿＿＿信号，经传感器转换后，输出的是＿＿＿＿＿信号．3．传感器是一种采集信息的重要器件，图1是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力为F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的()A、若F向上压膜片电极，电路中有从a和b的电流B、若F向上压膜片电极，电路中有从b和a的电流C、若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D、若电流表有示数，则说明压力F发生变化一、基础巩固题1．如图所示，甲、乙是两类热敏电阻的R-t特征图线，如果想用热敏电阻作传感器，并与继电器相连，构成一个简单的自动报警线路，当温度过高时，由继电器接通电路报警，采用图________类热敏电阻较好.2．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（）A.R1两端的电压增大B.电流表的示数增大C.小灯泡的亮度变强D.小灯泡的亮度变弱3．下列说法正确的是（）A、应变式力传感器可以测重力，也可以用来测牵引力B、电子秤的核心元件是应变片，它多用金属材料制成，是一种敏感元件C、应变片能把力学量―――物体形变转换为电学量―――电压D、所有电子秤都应用了应变式力传感器4．关于话筒，下列说法正确的是（）A、无论动圈式话筒、电容式话筒、还是驻极体话筒，作用相同都将声波――力学量转换成了电压（或电流）――电学量B、电容式话筒和驻极体话筒原理相同，都是声波的变化引起电容变化，进而引起输出电压的变化C、动圈式话筒利用通电线圈在磁场中受安培力振动实现声向电的转化D、因为驻极体话筒价格便宜、灵敏度高，会场大都用驻极体话筒5．1999年7月12日，日本原子能公司所属敦贺湾电站由于水管破裂导致国徽冷却剂外流，在检测此重大事故中应用了非电量变化（冷却剂外泄使管中液面变化）转换为电信号的自动化测量技术．如图所示是一种测定导电液体深度的装置；包着一层电介质的金属棒与导电液体形成一个电容器，电容量的变化能反映液面的升降情况，则下列叙述中正确的是()A．电容增大反映h增大B．电容增大反映h减少训练案导电液电解质芯线I02I0ItI02I0ItI02I0ItI02I0It甲乙丙丁GbaRFC．将金属棒间的电压和导电液体分别接电源两极再断开后，液体深度变化时导电液与金属棒间的电压增大反映h减小D．将金属棒和导电液体分别接电源两极再断开后，液体深度变化时导电液与金属棒间的电压增大反映h增大6．街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的（）A、压敏性B、光敏性C、热敏性D、三特性都利用了7．若超导体线圈连接在电路中，则（）A.超导体线圈中有较小的电流通过B.有强大的电流通过线圈，不能产生强大的磁场C.电流通过超导体线圈，能产生强大的磁场D.电流在超导体线圈中，会有部分能量消失二、综合应用题8．如图所示是继电器的原理图，A为常闭触点，B为常开触点，当在接线柱2、3间通入一定的电流时，电磁铁便使衔铁P脱离A而与B接触，从而达到控制电路的目的.接线柱____________与有电源的热敏电阻串联.接线柱____________与外电路串联，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制.若要求切断此电路的同时接通另一个外电路，则需要接通的电路应连在____________两个接线柱上.[来源:学§科§网]9．计算机键盘是由两片金属切片组成的小电容器．该电容器的电容可用公式C=ε计算，式中ε=9×10-12,S为金属片的正对面积，d表示两金属片间距．当键被按下时，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50mm2，键未按下时的金属片间距为0．6mm．如果电容变化0．25pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下（）A．0．15mmB．0．25mmC．0．35mmD．0．45mm三、拓展提升题10．一光敏电阻和一用电器串联后接在一电源上，如图所示.当电路中的光敏电阻受到光照射时，用电器__________正常工作；当光敏电阻不受光照射时，阻值__________，电流___________，用电器___________工作.11．如图所示为一自动控温的电加热器的电路图，R1是热敏电阻，R2是加热电阻，试说明它是如何控制温度的.