资源简介

物理 北师大版（2024）
九年级全一册
第十二章　欧姆定律
第六节　跨学科实践：
设计恒温电热杯
预习清单
1.敏感元件能敏锐地检测到_____________________,通过一定的电路将其转变为___________。在电子设备中采用敏感元件来感知外界的信息,可以达到比人类感觉器官更加_______、_______的效果,从而为实现__________提供依据。敏感元件通常以其可检测的__________来命名,如_______、_______、_______、________、________、________元件等。
某种物理、化学信息
电信号
准确
迅速
自动控制
物理量
热敏
光敏
压敏
磁敏
气敏
湿敏
预习清单
2.热敏元件能把___________转化成电阻值的变化,而电阻的变化可以引起电路中_____________的变化。因此可以通过_____________的变化,来显示热敏电阻所检测出的___________变化情况。
温度变化
电压或电流
电压或电流
温度
预习清单
3.实际的电子测温装置要实现_________________、_____________________、___________、_________等功能,往往需要利用_____________。
4.具有自动控制功能产品的设计通常比较复杂,需要基于需求进行整体考虑,然后进行相应的___________和___________设计。
温度检测
温度数字化显示
语音提示
复位
集成电路
硬件
软件
导入新课
为什么恒温电热杯能保持水温恒定? 其中蕴含了哪些物理原理?
任务一：认识敏感元件
1.讲解敏感元件的定义和分类,重点介绍热敏电阻的工作原理、分类(PTC和NTC)及特点(如对温度敏感、阻值随温度变化显著、体积小、灵敏度高等)。
2.分组查阅资料,填写敏感元件调查表,并讨论为恒温电热杯选择合适热敏电阻的依据。
任务二：设计恒温电热杯的温度显示系统
1.回顾串联电路分压原理,结合如图所示的电路分析定值电阻R0与可变电阻R串联时电压的分配关系,推导出电压表的示数与电阻R的关系式:UR=????????+????0U(U为电源电压)。
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任务二：设计恒温电热杯的温度显示系统
2.将可变电阻换成所选热敏电阻,根据热敏电阻阻值与温度的对应关系,设计用电压表和电流表作为输出显示器的电路。要求:
(1)温度越高,电压表示数越大。
电路设计:正温度系数热敏电阻与定值电阻串联,电压表并联在热敏电阻两端。
(2)温度越高,电流表示数越大。
电路设计:负温度系数热敏电阻与定值电阻并联,电流表串联在干路或热敏电阻支路。
核心总结
1.总结热敏电阻的关键特性及在恒温电热杯温度检测和显示系统中的作用原理。
2.梳理设计温度显示系统的电路方法和要点,强调根据实际需求选择合适电路连接方式和元件参数。
　　1.如图所示是一种湿度测试仪的电路,R0为定值电阻,R为湿敏元件(阻值随湿度增大而减小,电路图符号为　　　)。电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当环境湿度增大时,下列说法中正确的是 (　　)
　　A.电压表的示数增大
　　B.电流表 A2与电流表A1的示数之差不变
　　C.电压表与电流表A的示数之比不变
　　D.电压表示数变小
课堂评价
B
　　2.如图所示是称重计的模拟装置图。放在支持面上的物体重力越大,弹簧压缩量越大,带动滑动头 P向下移动越多,R0是定值电阻,电源两端电压保持不变。下列说法中正确的是　　　　　　　(　　)
　　A.待测物体重力越大,电路中的总电阻值越小
　　B.待测物体重力越大,定值电阻R0两端的电压越大
　　C.待测物体重力越小,通过定值电阻R0
　　　的电流越小
　　D.待测物体重力越小,称重表的示数就
　　　越小
课堂评价
D
　　3.某校科技兴趣小组的同学们为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电路,如图所示。已知电源两端电压保持不变,R。是定值电阻,机翼状探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑动头上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。则下列分析中正确的是　　　　　　　　　　　　　(　　)
　　A.水流速度越小,电压表与电流表的
　　　示数之比越小
　　B.水流速度越小,电路的总电阻越小
　　C.水流速度越大,电压表的示数越大
　　D.水流速度越大,电流表的示数越大
课堂评价
D
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