高中物理第五章 傳感器及其應(yīng)用 章綜合 課件 （魯科版選修3-2）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 本章優(yōu)化總結(jié) 專題歸納整合 章末綜合檢測(cè) 本章優(yōu)化總結(jié) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 專題歸納整合 1 傳感器感受的通常是非電學(xué)量 如力 熱 磁 光 聲等 而它輸出的通常是電學(xué)量 這些輸出信號(hào)是非常微弱的 通常要經(jīng)過放大后 再送給控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種控制動(dòng)作 傳感器原理如下面框圖所示 如圖5 1所示是霍爾元件的工作原理示意圖 如果用d表示薄片的厚度 k為霍爾系數(shù) 對(duì)于一個(gè)霍爾元件d k為定值 如果保持電流I恒定 則可以驗(yàn)證UH隨B的變化情況 以下說(shuō)法中不正確的是 圖5 1 A 將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面時(shí) UH將變大B 在測(cè)定地球兩極的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí) 霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平C 在測(cè)定地球赤道上的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí) 霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平D 改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角 UH將發(fā)生變化 精講精析 由UH kIB d知電壓與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比 垂直工作面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大 電壓越大 將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面 磁感應(yīng)強(qiáng)度B變大 UH將變大 A對(duì) 霍爾元件的工作面應(yīng)與B垂直 在測(cè)定地球兩極的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)應(yīng)保持水平 在測(cè)定地球赤道上的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)應(yīng)保持豎直 故B對(duì)C錯(cuò) 垂直工作面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大 電壓越大 所以當(dāng)磁感線與霍爾元件工作面的夾角變化時(shí) UH將發(fā)生變化 D對(duì) 答案 C 傳感器是以一定的精度和規(guī)律 將所感受到的物理量 如力 熱 磁 光 聲等 轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量 一般是電學(xué)量 的一類元件 其工作過程是通過對(duì)某一物理量敏感的元件感受到的信號(hào)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量 便于利用和便于處理的信號(hào) 本專題將傳感器與力學(xué)知識(shí) 物體的運(yùn)動(dòng)相結(jié)合 分析時(shí)應(yīng)弄清楚力和力變化的含義 電信號(hào)對(duì)應(yīng)于物體運(yùn)動(dòng)的什么情況 然后利用力學(xué)的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析 運(yùn)動(dòng)員參加蹦床項(xiàng)目的比賽 假設(shè)表演時(shí)運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng) 通過傳感器將彈簧床面與運(yùn)動(dòng)員間的彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律在計(jì)算機(jī)上繪出如圖5 2所示的曲線 依據(jù)圖象給出的信息 回答下列物理量能否求出 如能求出 寫出必要的運(yùn)算過程和最后結(jié)果 g取10m s2 圖5 2 1 運(yùn)動(dòng)員的重力 2 運(yùn)動(dòng)員的最大加速度 3 運(yùn)動(dòng)員跳起的最大高度 答案 1 500N 2 40m s2 3 5m 各種傳感器廣泛應(yīng)用于人們的日常生活 生產(chǎn)中 如空調(diào)機(jī) 電冰箱 電飯煲 火災(zāi)報(bào)警器 路燈自動(dòng)控制器 電腦鼠標(biāo)器等 傳感器把所感受的非電學(xué)量 如力 熱 磁 光 聲等 轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的電壓 電流等電學(xué)量 與電路相結(jié)合達(dá)到自動(dòng)控制的目的 光電管是利用光電效應(yīng)原理將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的一種特殊裝置 在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用 街道路燈的自動(dòng)控制開關(guān)就是其應(yīng)用之一 如圖5 3所示為其模擬電路 其中A為光電管 當(dāng)有較強(qiáng)的可見光照射光電管時(shí) 光電管中可有電流通過 相當(dāng)于開關(guān)閉合 如果是在夜晚 沒有強(qiáng)光照射光電管時(shí) 其相當(dāng)于開關(guān)斷開 B為電磁繼電器 線圈中無(wú)電流時(shí) 其銜鐵與觸點(diǎn)及觸片是合攏的 線圈中通有較大電流時(shí) 銜鐵拉下觸片 觸點(diǎn)與觸片分開 D為路燈 放大器能將比較微小的電流放大 試將上述器材連接成一個(gè)街道的路燈自動(dòng)控制電路 使白天路燈熄滅 夜晚自動(dòng)點(diǎn)亮 簡(jiǎn)述其工作原理 圖5 3 精講精析 電路連接如圖5 4所示 其工作原理為 白天 光電管在可見光照射下有電子逸出 從光電管陰極逸出的電子被加速到陽(yáng)極 其電流經(jīng)放大器放大后 使電路接通 電磁鐵中的強(qiáng)電流形成的磁場(chǎng)將銜鐵吸下 照明電路斷開 路燈不亮 夜晚 光電管無(wú)光照射就無(wú)電子逸出 電磁鐵中無(wú)電流通過 彈簧將銜鐵拉回 照明電路接通 這樣就達(dá)到日出路燈滅 日落路燈亮的效果 答案 見精講精析 圖5 4 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全