初中第十二章 欧姆定律第六节 设计恒温电热杯精品课件ppt

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素养目标新知导入新课教学课堂小结课堂练习
掌握电热杯的工作原理。
通过观察与思考，了解电热杯简易电路。
能运用逻辑推理分析恒温电热杯的控温机制，构建温控系统的简化模型。
通过观察与思考活动，培养学生善于学生观察、勤于思考、勇于探索的科学精神。
优点：便捷实用、加热快速、功率适配广
缺点：无法恒温、容易烧干、温度无法调节
以下是生活中常见的普通的电热杯，思考在使用过程中有那些优电及缺点。
生活中对不同场景对温度的需求
随着自动控温技术的不断发展市面上出现了各种各样的恒温电热水杯，满足不同场景和不同需求，提升生活品质。
恒温电热杯不仅有加热装置，还包括温度检测系统和温度控制系统，分别实现电子测温和自动控温功能，其整体结构和功能如下图：
敏感元件能敏锐地检测到某种物理、化学信息，通过一定的电路将其变为电信号，为自动控制提供依据。
敏感电阻：阻值随某些外界条件的改变而变化的电阻器。敏感电阻器种类很多，常见的有热敏电阻器、光敏变阻器、湿敏变阻器、压敏变阻器、力敏变阻器、气敏变阻器和磁敏变阻器等。
NTC热敏电阻器是一种以过渡金属氧化物为主要原材料，采用电子陶瓷工艺制成的热敏陶瓷组件。阻值随温度的升高而降低。
PTC是灵敏度较高，工作温度范围宽，常温器件适用于55℃~315℃，体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物内血管的温度，稳定性好、过载能力强，阻值随温度的升高而增大。
光敏电阻属于半导体光敏器件，除具有灵敏度高、反应速度快，光谱性及r值一致性好等特点外，在高温，多湿的恶劣环境下，还能保持高度的稳定性和可靠性。
在规定温度下，当电压超过某一临界值时，其阻值将极具减小，通过它的电流急剧增加，电压和电流不呈线性关系。因此，压敏电阻器又被称为非线性变阻器。
如图所示是某品牌恒温杯，是如何实现恒温控制的？
任务二、设计恒温电热杯的温度显示系统
将如图所示是普通的电加热装置，如何改造成自动控制的加热装置？
方案一：热敏电阻电压表
热敏电阻能把温度变化转化成电阻的变化，而电阻的变化可以引起电路中电压或电流的变化。因此可以通过电压或电流的变化来显示热敏电阻所检测出的温度变化情况。
电源两端电压U保持不变，定值电阻R0与可变电阻R串联。闭合电路后，热敏电阻R增大时，电路中的总电阻增大，电流减小，R0两端的电压减小，热敏电阻R两端的电压增大，电压表示数增大。
通过热敏电阻，将温度与电压一一对应。
方案二：热敏电阻电流表
电源两端电压U保持不变，定值电阻R0与可变电阻R串联。闭合电路后，当热敏电阻R增大时，电路中的总电阻增大，电流减小，电流表示数减小。
温度变化压力变化油量变化质量变化长度变化
电子测温装置的制作流程图
任务三、制作恒温电热杯的电子测温装置
实际的电子测温装置要实现温度检测、温度数化显示、语音提示、复位等功能，往往需要利用集成电路。利用电压表或电流表的示数显示所测量的温度值，制作简单的电子测温装置。
简单材料DIY自动加热和制冷的温控器
任务四、设计恒温电热杯的控温工作流程
如图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆总质量越大时（　　）
A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小