20xx人教版高中物理选修3-26-2传感器的应用

20xx人教版高中物理选修3-26-2传感器的应用内容摘要：

(1) 生产的自动化和 半自动化．用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统，代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作．各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态，以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等． (2) 在数控机床中的位移测量装置，就是利用高精度位移传感器进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工． 4 ． 飞向太空的传感器 在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多，在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用．这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重 要作用．在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等． 5 ． 传感器的一般应用模式 传感器是将所感受的物理量 ( 如力、热、光等 ) 转换成便于测量的量 ( 一般是电学量 ) 的一类元件．其工作过程是：通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量，一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如图所示． 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 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 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。 解析： (1) 如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力 F 1 ＝ 14 N ，右侧弹簧对滑块向左的推力 F 2 ＝ N ，滑块所受合力产生加速度 a 1 ，根据牛顿第二定律有 F 1 － F 2 ＝ ma 1 得 a 1 ＝F 1 － F 2m＝14 － m / s2＝ 4. 0 m / s2 a 1 与 F 1 同方向，即向前 ( 向右 ) ． (2) 传感器 a 的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力 F ′ 1 ＝ 0 ，因两弹簧相同，左侧弹簧伸长多少，右侧弹簧就缩短多少，所以右侧弹簧的弹力变为 F 2 ′ ＝ 20 N ．滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得 F 合 ＝ F 2 ′ ＝ ma 2 得 a 2 ＝F。