2018-2019学年物理同步人教版选修3-2学案:第六章 第2节 传感器的应用 Word版含解析
2018-2019学年物理同步人教版选修3-2学案:第六章 第2节 传感器的应用 Word版含解析第3页

  提示:应注意四点: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,分析它的输入信号和输出信号,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的基础上,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的过程。

  (3)如果用电饭锅烧水,水沸腾后能否自动断电?

  提示:电饭锅中的温度传感器主要元件是感温铁氧体。如果用电饭锅烧水,水沸腾后水温保持100 ℃,不会再升高,而使感温铁氧体失去磁性的温度为103 ℃,故不能自动断电。

  

力传感器的应用   

  

  

  [典例] 用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后。汽车静止时,传感器a、b的示数均为10 N(取g=10 m/s2)。

  (1)若传感器a的示数为14 N,b的示数为6.0 N,求此时汽车的加速度大小和方向。

  (2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零?

  [思路点拨] 传感器上所显示出的力的大小,即弹簧对传感器的压力,据牛顿第三定律知,此即为弹簧的弹力大小,亦即该弹簧对滑块的弹力大小。

  [解析] (1)如图所示,依题意:左侧弹簧对滑块向右的推力F1=14 N,右侧弹簧对滑块向左的推力F2=6.0 N,滑块所受合力产生加速度a1,

根据牛顿第二定律有F1-F2=ma1,