【人教版】選修3-2第六章传感器工作原理及应用.docxVIP

【人教版】选修3-2 第六章第2节传感器的应用同步教案适用学科适用年级适用区域人教版课时时长（分钟）60分钟知识点传感器的应用教学目标1、知识与技能（1）了解两个实验的基本原理；（2）通过实验，加深对传感器作用的体会，培养自己的动手能力。2、过程与方法:通过实验培养动手能力，体会传感器在实际中的应用。3、情感态度与价值观:在实验中通过动手组装和调试，增强理论联系实际的意识，激发学习兴趣，培养良好的科学态度。教学重点了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。温度报警器的电路工作原理。教学难点光控电路和温度报警器电路的工作原理。教学过程一、复习预习复习：1，传感器的工作原理 2，传感器的分类二、知识讲解课程引入：随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。考点/易错点1：传感器的应用实例1.基本知识(1)力传感器的应用——电子秤①组成及敏感元件：由金属梁和应变片组成，敏感元件是应变片．②工作原理金属梁自由端受力F―→梁发生弯曲―→应变片的电阻变化―→两应变片上电压的差值变化③作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．(2)温度传感器的应用实例敏感元件工作原理电熨斗双金属片温度变化时，由于双金属片的上层金属与下层金属的膨胀系数不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断电饭锅感温铁氧体1，居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约103_°C时，失去铁磁性，这一温度称为“居里温度”2，自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到103_°C时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开(3)光传感器的应用——火灾报警器(如图6－2－1甲)①组成：发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．②工作原理(如图6－2－1乙)：平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报．图6－2－12．思考判断(1)应变式力传感器可以用来测量重力．也可用来测牵引力．(√)(2)常温下，电熨斗上、下触点应当是分离的，温度过高时，触点接触．(×)(3)电饭锅内温度达到100 ℃时，触点分离，切断电源，停止加热．(×)3．探究交流如图6－2－2所示为一冷库中的自动控温设备，容器中是导电液体，其液面与两个电极刚刚接触，试探究分析其自动控温原理．图6－2－2【提示】　冷库中温度较低时，导电液体积较小，此时两电极未与导电液接触，制冷机不工作，当冷库中温度升高，致使导电液受热膨胀，体积增大，液面升高，当液面与两电极接触时，电路接通，制冷机开始工作，冷库温度降低，导电液温度降低，液面下降，当液面与电极分离时，电路断开，制冷机停止工作考点/易错点2：传感器问题分析【问题导思】　1．分析传感器问题的一般思路是什么？2．分析传感器问题时要注意哪些方面？1．分析思路物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件．我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤：(1)信息采集．(2)信息加工、放大、传输．(3)利用所获得的信息执行某种操作．2．分析传感器问题要注意四点(1)感受量分析要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等．(2)输出信号分析明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律．(3)电路结构分析认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作特点基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律．(4)执行机构工作分析：传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程．三、例题精析【例题1】【题干】如图所示．两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是(　　)A．正在增加，＝B．正在减弱，＝C．正在减弱，＝D．正在增加，＝【答案】D【解析】　S闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力．由楞次定律可判断磁场B正在增强，根据法拉第电磁感应定律E＝n＝U，又q＝mg，得＝，故D正确．【例题2