高二物理《传感器的应用（二） 》学案1（人教版选修3-2）

111学习目标1 了解传感器应用的一般模式2 理解应变式力传感器的应用电子秤的工作原理3 理解声传感器的应用话筒的工作原理4 理解温度传感器的应用电熨斗的工作原理5 会用各类传感器（力传感器、声传感器、温度传感器等）设计简单的控制电路课本导读一 应变式力传感器的应用电子秤1 应变式力传感器的构造：它是由和组成，应变片是一种敏感元件，多用制成图6212 应变式力传感器的工作原理如图621所示：弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个，在梁的自由端施力F，则梁发生弯曲，上表面，下表面，上表面应变片的电阻变，下表面的电阻变F越大，弯曲形变越，应变片的阻值变化就越如果让应变片中通过的电流保持恒定，则上面应变片两端的电压变，下面应变片两端的电压变因此可得，外力越大，输出的电压差值也就越3 应变力传感器的作用：它能够把转换成二、声传感器的应用话筒1话筒的作用：话筒是一种常见的声传感器，它能把转换为图6222动圈式话筒的构造（如图622所示）及工作原理：它主要由、和组成其工作原理可简述为：3电容式话筒的构造（如图623所示）及工作原理：它主要是由、和组成的一个电容器图6234驻极体话筒的工作原理及特点：它的工作原理与电容式话筒，但工作电压不同，它只需的电压，而电容式话筒需的电压它的特点有、三、温度传感器的应用电熨斗1电熨斗的构造（如图624所示）：它主要由、弹性铜片、电热丝、金属底板等几部分组成图6242电熨斗的工作原理：常温下上下触点是，设定温度时，通过调节使弹性铜片下降，与弹性铜片相连接的上触点与接通，这样电路接通，电热丝发热产生热量，温度升高，可以熨烫衣物这时双金属片也由于受热而膨胀，但因双金属片上层金属的膨胀系数下层金属，使双金属片向弯曲，上下触点脱离，电路断开由于电路断开，电热丝不再发热，温度降低，双金属片恢复初态，电路又接通加热不难看出，双金属片温度传感器的作用就是典型例题【例1】动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象，图甲是话筒原理图，图乙是录音机的录音、放音原理图，由图625可知A 话筒工作时磁铁不动，线圈振动而产生感生电流B 录音机放音时变化的磁场在静止的线圈产生感生电流C 录音机放音线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场D 录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场【解析】话筒的工作原理是，声波迫使金属线圈在磁铁产生的磁场中振动产生感应电流A正确录音时，话筒产生的感应电流经放大电路放大后在录音机磁头缝隙处产生变化的磁场，D正确磁带在放音时通过变化的磁场使放音头产生感应电流，经放大电路后再送到扬声器中，B正确【答案】ABD【例2】一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图626中实线所示由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内被动，易损坏衣物有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快，能自动控制温度的特点PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示根据图线分析：（1） 为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？（2） 通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在TtT范围之内（填下标数字）【答案】（1）冷态时PTC电阻很少，电功率很大，所以升温快（2）67111