20xx粵教版高中物理選修3-23-1-3傳感器的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-12-23 03:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1) 生產(chǎn)的自動(dòng)化和半自動(dòng)化．用機(jī)器人、自動(dòng)化小車(chē)、自動(dòng)機(jī)床、各種自動(dòng)生產(chǎn)線或者系統(tǒng)，代替人完成加工、裝配、包裝、運(yùn)輸、存儲(chǔ)等工作．各種傳感器使生產(chǎn)的自動(dòng)運(yùn)行保持在最佳狀態(tài)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高效率和產(chǎn)量，節(jié)約原材料等． ( 2) 在數(shù)控機(jī)床中的位移測(cè)量裝置，就是利用高精度位移傳感器進(jìn)行位移測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)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(chē)上，中間放置一個(gè)絕緣重球．小車(chē)向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng) B ．從 t 1 到 t 2 時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C ．從 t 2 到 t 3 時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng) D ．從 t 2 到 t 3 時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 解析 當(dāng)小車(chē)有向右的恒定加速度時(shí)，球?qū)好綦娮璧膲毫褪呛懔?，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(shí)間內(nèi)，小車(chē)做加速度越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)，從 t 2 到 t 3 時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)． 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(cè)定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測(cè)壓力 F作用于可動(dòng)膜片的電極上時(shí)，以下說(shuō)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(huì)出現(xiàn)電流 ④ 若電流表有示數(shù)，則說(shuō)明壓力F 發(fā)生變化 ⑤ 若電流表有示數(shù)，則說(shuō)明壓力 F 不發(fā)生變化 圖 336 A ． ②④ B ． ①④ C ． ③⑤ D ． ①⑤ 解析 當(dāng) F 向上壓膜片電極時(shí)，板間距離減小，電容器的電容將增大．當(dāng) F 變化時(shí)，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(jì)有示數(shù)．反之，電流計(jì)有示數(shù)時(shí)，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(gè)溫控開(kāi)關(guān)，手動(dòng)閉合后，當(dāng)此開(kāi)關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn) (103 ℃ ) 時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)． S2是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度低于 70 ℃ 時(shí)，會(huì)自動(dòng)閉合；溫度高于 80 ℃ 時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)．紅燈是加熱時(shí)的指示燈，黃燈是保溫時(shí)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(jì)． 溫度傳感器 圖 337 ( 1) 分析電飯煲的工作原理； ( 2) 計(jì)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(jiǎn)要回答，如果不閉合開(kāi)關(guān) S1能將飯煮熟嗎？ 解析 ( 1) 接上電源， S2自動(dòng)閉合，同時(shí)手動(dòng)閉合 S1.這時(shí)黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)．加熱到 80 ℃ 時(shí)， S2自動(dòng)斷開(kāi)， S1仍閉合；飯煮熟后，溫度升高到 1 03 ℃ 時(shí)，開(kāi)關(guān) S1自動(dòng)斷開(kāi)，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)．由于散熱，待溫度降至 70 ℃ 時(shí)， S2自動(dòng)閉合，電飯煲重新加熱，溫度達(dá)到 80 ℃時(shí)， S2又自動(dòng)斷開(kāi)，再次處于保溫狀態(tài)，如此循環(huán)． ( 2) 加熱時(shí)電飯煲消耗的電功率 P1＝U2R 并，保溫時(shí)電飯煲消耗
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