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1、高中物理新人教版 选修-系列课件第六章传感器第一节 传感器及其工作原理教学目标 1.知识与技能：知道非电学量转换成电学量的技术意义 ；通过实验，知道常见传感器的工作原理；初步探究 利用和设计简单的传感器. 2.过程与方法：通过对实验的观察、思考和探究，让学 生了解传感器、熟悉传感器工作原理；让学生自己设计 简单的传感器，经历科学探究过程，学习科学研究方法， 培养学生的实践能力和创新思维能力. 3.情感态度与价值观：在理解传感器工作原理的基础上， 通过自己设计简单的传感器，体验科技创新的乐趣，激发 学习物理的兴趣. 教学重、难点 1.几种常见传感器的工作原理（演示实验）；2.学生自己 设计简单的
2、传感器. 演示实验1磁信号 电路的通断演示实验2声信号 电信号声音的转换一 、传感器简介 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如 力、温度、光、声、化学成分等_， 并能把它们按照一定的规律转换为电压、电 流、电容等_;或转换为电路的通断。 1、什么是传感器非电学量电学量传感器：非电学量传感器电学量 角度 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照 传感器电压电流电阻电容 转换电路物理信息化学信息生物信息电信号敏感元件传感器传感器的工作原理光敏电阻实物图1、光敏电阻二、制作传感器的常用元器件二、制作传感器的常用元器件点击放大演示实验3 用欧姆表测光敏电阻的电阻。 （1）、室内自然光照射下 （2）、
3、用手掌遮光时光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大 小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值一般随着光照强度的增大电阻值 _。（2）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如 ：硫化镉减小减小（3）半导体的导电原理：半导体靠其中的_ （自由电子和空穴）来导电载流子光敏电阻能够把光照强弱这个光敏电阻能够把光照强弱这个_转换为转换为电阻电阻 这个电学量这个电学量光学量光学量（1）特性：演示实验4 金属导体的导电性能与光照有关吗？温度有关吗？关系如何？ 2、金属热电阻（2）特性：金属热电阻的阻值会随着温度的 升高而_，具有正温度系数（1）材料：金属热电阻是用金属做成的RTO 金属热电阻R-T关
4、系示意图增大学生探究实验：你们手边电阻的阻值与温度的关系问题：如何改变该电阻的温度？3、热敏电阻3、热敏电阻热敏电阻的阻值会 随着温度的升高而 _，具有负温 度系数热敏电阻R-T关系示意图（1）材料：半导体RTo减小（2）特性：热敏电阻和金属热电阻能够把热敏电阻和金属热电阻能够把 _这个热学这个热学 量转换成为量转换成为电阻电阻这个电学量这个电学量温度温度 根据所学知识设计一个音乐盒，要求：（1）打开盒盖时，音乐响；（2）合上盒盖时，音乐不响4、电容式位移传感器电容式位移传感器能够把物体电容式位移传感器能够把物体_这个力学量转这个力学量转 换为换为_这个电学量这个电学量位移位移 电容电容电容式
5、位移传感器示意图被测物体x电容器极板电介质板5、霍尔元件（1）材料：半导体 如：砷化铟（2）工作原理图N MFBEIUH霍尔元件工作原理图（3）霍尔电压:d薄片厚度K霍尔系数其大小与元件的材料有关。霍尔元件能够把霍尔元件能够把_这个磁学量转换为这个磁学量转换为_ 这个电学量这个电学量磁感应强度磁感应强度电压电压1、传感器的概念：小结：2、传感器的工作原理：3、敏感元件：（1）光敏电阻 （光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）（3）电容式传感器 （位移传感器）（4）霍尔元件 （磁传感器）非电学量敏感元件 转换电路电学量非电学量 电学量，或转换为电路的通断。作业： 1观察与思考：日常
6、生活中哪些地方用到 了传感器，它们分别属于哪种类型的传感 器，它们的工作原理如何？ 2实验设计：用热敏电阻、继电器等器材 设计一个火警报警器。感谢兄弟学校的老师莅临指导！返回NMFBEIUH返回载 流 子 E返回三、例题例1 有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只 元件分别接入如图所示电路中A、B两点后， 用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的 示数，下列说法正确的是（ ）ABA.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元 件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件 一定是定值电阻C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这 只元件一
7、定是光敏电阻D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元 件一定是定值电阻 答案 AC例2：如图是一火警报警的一部分电路示 意图。其中R2为用半导体热敏材料制成 的传感器，电流表为值班室的显示器，a 、b之间接报警器。当传感器R2所在处出 现火情时，显示器的电流I、报警器两端 的电压U的变化情况是（ ）A. I 变大，U 变大 B. I 变小，U 变小 C. I 变小，U 变大 D. I 变大，U 变小 R1R2R3AabE rB解析：当R2处出现火情时，该处温度升高。 R2 为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小， 由全电路的欧姆定律可知，路端电压减小， 该电阻两端电压减小，故R
8、3两端电压减小， 所以电流表示数减小。即U减小，I减小。友情提示：掌握各种元件的特性和闭合 电路的动态分析是解题的关键R1R2R3AabE r例题：尝试体验 1如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小 灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大 时，（ ）A电压表的示数增大BR2中电流减小C小灯泡的功率增大D电路的路端电压增大返回传感器工作原理图非电学量敏感元件转换元件辅 助 电 源电学量九州娱乐网 www.jiuzhouyule.me 九州娱乐网 uyd31vau 板，每挂车上各放着一把大铁锹和四只大木桶。大个子和小胖子把平车推到淋灰池子旁边，把所有的木桶全部搬下来摆放好，又各自抄起 一把铁锹。大
9、个子问中年男人：“头儿，挖哪个池子里的？”中年男人没有说话，而是走过去从他们手里拿过大铁锹来，将两把铁锹相互 刮蹭敲打一番后又递给他们拿着。接着，又挨着个儿将八只大木桶一个一个地拍打拍打，又提起来倒过去磕打磕打以后重新摆放好。做完 这些之后，中年男人这才问耿老爹：“这位大哥，你想要哪个池子里的？”耿老爹说：“就顺序从边上的这个池子挖吧。”“好喽！”中 年男人答应一声，又认真吩咐大个子和小胖子：“装满当，装结实啊，注意不要铲上边边角角的杂物！”八只大木桶装得满满当当的了。 耿老爹按照中年男人说的数目交了钱，又问这些大木桶的押金几何，中年男人说：“你刚才交的，已经都包含在里边了，押金是一两银子 。
10、什么时候还回来木桶，就如数退还。您稍等一下，我去开个收据。”转头又吩咐大个子年轻后生：“你去，把那个最大的搅拌盆刮蹭干 净了拿过来！”说完，进屋里开收据去了。少顷，中年男人又出来了。除了手里捏着收据之外，他臂弯里还抱来一把泥叶子、一个泥托子 、一把小铲子、一根长短、粗细适度的，光光滑滑的木棍和一包用牛皮纸包着的什么东西。耿老爹和耿正见了，赶快上前接过他臂弯里抱 着的东西。他腾开手以后，先把收据递给耿老爹，说：“这个收据请收好了。”然后，他又指着那些东西说：“这些个家伙什儿你们也拿 去用吧，用完了和八只木桶一块儿还回来就行了！”没等耿老爹道谢，他又指着那把泥叶子说“这把泥叶子很好用！还有，这是一
11、包上好 的榆皮毛拉絮，送你们了。把这个和在石灰膏里充分搅拌，打成的石灰泥特别有韧劲儿，上的墙面既光滑又结实耐磨！”耿老爹喜出望外 ，连声道谢！耿正兄妹三人各自拿起一件家伙什儿，小青捧起那包榆皮毛拉絮，都等在一边看着中年男人指挥两个助手装车。耿老爹和中 年男人，应该说是淋灰池子的头儿，分别把两挂平车架起来，大个子和小胖子把八大桶石灰膏和搅拌盆装到车上，再用两根粗实的麻绳将 两辆车上的大桶简单绑系一番，然后从二人手中接过平板车的把手，那头儿就挥手和大家告别了。当八大桶石灰膏被稳稳当当地送到白家 院儿里后，耿老爹赶快取下搅拌盆放在新屋的台阶上，然后和耿正各架住一挂平车，两个助手把八只装满了石灰膏的大木桶合力搬下来放 到新屋里的地中央。大个子年轻后生对耿老爹说：“你们什么还这些木桶和家伙什儿的时候，就过来叫我们一声，我们再推平车过来拉。 ”耿老爹道了谢以后，他们就高高兴兴地走了。耿老爹把收据和剩下的银子交给乔氏，问：“不知道他们要的这
