20xx粵教版高中物理選修（3-2）3-1-3《傳感器的應用》(文件)
【正文】 1) 生產(chǎn)的自動化和半自動化．用機器人、自動化小車、自動機床、各種自動生產(chǎn)線或者系統(tǒng)，代替人完成加工、裝配、包裝、運輸、存儲等工作．各種傳感器使生產(chǎn)的自動運行保持在最佳狀態(tài)，以確保產(chǎn)品質量，提高效率和產(chǎn)量，節(jié)約原材料等． ( 2) 在數(shù)控機床中的位移測量裝置，就是利用高精度位移傳感器進行位移測量，從而實現(xiàn)對零部件的精密加工． 力傳感器 【典例 1 】 壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖 3 3 5 甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球．小車向右做直線運動過程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，下列判斷正確的是 ( ) ． A ．從 t 1 到 t 2 時間內(nèi)，小車做勻速直線運動 B ．從 t 1 到 t 2 時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動 C ．從 t 2 到 t 3 時間內(nèi)，小車做勻速直線運動 D ．從 t 2 到 t 3 時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動 解析 當小車有向右的恒定加速度時，球對壓敏電阻的壓力就是恒力，壓敏電阻的阻值就保持不變，電路中就有恒定的電流．由乙圖可知，從 t 1 到 t 2 時間內(nèi)，小車做加速度越來越大的運動，從 t 2 到 t 3 時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動． 答案 D 【變式 1 】 ( 單選 ) 傳感器是一種采集信息的重要器件，如 圖3 3 6 所示的是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力 F作用于可動膜片的電極上時，以下說法中正確的是 ( ) ． ① 若 F 向上 壓膜片電極，電路中有從 a 到 b 的電流 ② 若 F 向上壓膜片電極，電路中有從 b 到 a 的電流 ③ 若 F 向上壓膜片電極，電路中不會出現(xiàn)電流 ④ 若電流表有示數(shù)，則說明壓力F 發(fā)生變化 ⑤ 若電流表有示數(shù)，則說明壓力 F 不發(fā)生變化 圖 336 A ． ②④ B ． ①④ C ． ③⑤ D ． ①⑤ 解析 當 F 向上壓膜片電極時，板間距離減小，電容器的電容將增大．當 F 變化時，電容變化，而板間電壓不變，由 Q ＝ CU ，故帶電荷量 Q 發(fā)生變化，電容器將發(fā)生充、放電現(xiàn)象，回路中有電流，電流計有示數(shù)．反之，電流計有示數(shù)時，壓力 F 必發(fā)生變化． 答案 A 【典例 2 】 如 圖 3 3 7 所示是電飯煲的電路圖， S1是一個溫控開關，手動閉合后，當此開關溫度達到居里點 (103 ℃ ) 時，會自動斷開． S2是一個自動溫控開關，當溫度低于 70 ℃ 時，會自動閉合；溫度高于 80 ℃ 時，會自動斷開．紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈．分流電阻 R1＝ R2＝ 500 Ω ，加熱電阻絲 R3＝ 50 Ω ，兩燈電阻不計． 溫度傳感器 圖 337 ( 1) 分析電飯煲的工作原理； ( 2) 計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的電功率 之比； ( 3) 簡要回答，如果不閉合開關 S1能將飯煮熟嗎？ 解析 ( 1) 接上電源， S2自動閉合，同時手動閉合 S1.這時黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)．加熱到 80 ℃ 時， S2自動斷開， S1仍閉合；飯煮熟后，溫度升高到 1 03 ℃ 時，開關 S1自動斷開，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)．由于散熱，待溫度降至 70 ℃ 時， S2自動閉合，電飯煲重新加熱，溫度達到 80 ℃時， S2又自動斷開，再次處于保溫狀態(tài)，如此循環(huán)． ( 2) 加熱時電飯煲消耗的電功率 P1＝U2R 并，保溫時電飯煲消耗
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