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1、1.认识传感器认识传感器2常见传感器的工作原理常见传感器的工作原理必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究随堂演随堂演练自主自主检测课标要求1了解传感器的定义，感受传感器的应用技术在信息时代的作用与意义2知道常见传感器的作用，会分析其工作原理3知道将非电学量转化为电学量的意义4了解光敏电阻工作原理及作用5了解热敏电阻和金属热电阻工作原理及作用思维导图必必备知知识自主学自主学习一、认识传感器1传感器：把被测的_信息，按一定规律转换成与之对应的_信号的器件或装置2生活中常见的传感器(1)自动门是因为门的上方装有_传感器(2)楼道的声控开关是因为楼道中安装有_传感器(3)自动水龙头是
2、因为水龙头旁边装有_传感器非电电红外线声红外线3传感器的结构(1)组成：通常由_元件和_元件组成，有时也将信号调节转换电路、辅助电源作为传感器的组成部分(2)常见敏感元件：_元件、光敏元件、_元件、磁敏元件、气敏元件等(3)转换元件的作用：将敏感元件输出的物理量转换成_量(4)信号调节转换电路的作用：将转换元件输出的_转换成便于显示、记录、处理和控制的_4传感器的分类：按感知外界信息及变换效应的不同，可将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器敏感转换力敏热敏电学电信号电学量二、常见传感器的工作原理1温度传感器(1)热敏电阻温度传感器热敏电阻由_材料制成，其电阻随温度灵敏变化，可分为阻值随
3、温度升高而减小的_系数热敏电阻(NTC)和阻值随温度升高而增大的_系数热敏电阻(PTC)(2)热电阻温度传感器用_制作而成，阻值随温度的升高而_，可用于测温，还可用来测量流体的_等(3)热双金属片温度传感器双金属片在温度变化时由于“_”不同而产生的_不同，可用来控制电路的_，常用在温度控制装置中半导体负温度正温度金属丝变大流量膨胀系数形变通断2光传感器(1)材料：金属或半导体(2)信号转换：光信号转化为_信号(电流、电压)(3)常见应用自动门和自动水龙头利用了红外线传感器，在环境监测、火灾报警中利用了光传感器测量机械转速时用到光传感器电应变片电压差举例智能手机里的部分传感器导学热敏电阻灵敏度高
4、，但化学稳定性较差，测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差关关键能力能力合作探究合作探究探究点一对传感器的认识归纳总结1.传感器的核心元件(1)敏感元件：相当于人的感觉器官，直接感受被测量，并将其变换成与被测量成一定关系的易于测量的物理量，如温度、位移等(2)转换元件：也称为传感元件，通常不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的物理量转换成电学量输出(3)转换电路：是将转换元件输出的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流等2传感器的工作原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输
5、出信号是非常微弱的，通常要经过放大后再输送给控制系统产生各种控制动作传感器的工作原理如下所示：3分类工作原理举例物理传感器利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出待测对象信息压力传感器、温度传感器、光电传感器、电感传感器、电容传感器等化学传感器利用化学反应识别和检测信息气敏传感器、湿敏传感器等生物传感器利用生物化学反应识别和检测信号酶传感器、组织传感器、细胞传感器等典例示范例 1 关于传感器，下列说法正确的是()A所有传感器都是由半导体材料制成的B金属材料也可以制成传感器C传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D水银温度计是一种传感器答案：B解析：传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材
6、料和有机材料等，A错误，B正确；传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，C错误；水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，D错误素养训练1许多办公楼及宿舍楼的楼梯上的电灯白天不亮，到了晚上能够自动做到“人来即亮，人走即灭”，其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器，下列有关该传感器的说法正确的是()A该传感器能够测量的物理量是位移和温度B该传感器能够测量的物理量是位移和光强C该传感器能够测量的物理量是光强和声音D该传感器能够测量的物理量是压力和位移答案：C解析：楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮与光传感器有关；晚上有人经过时，灯自动亮起来，与声音有关，是声传感器，所以该传感器能
7、够测量的物理量是光强和声音，C正确素养训练2一同学在使用多用电表测量阻值约为几十欧姆的电阻时，该同学选择了欧姆挡的“1”挡位，将两表笔接在电阻的两端则下列说法正确的是()A在测量光敏电阻的阻值时，光照越强，多用电表指针偏角越小B在测量热敏电阻(温度越高，阻值越小)的阻值时，温度越低，多用电表指针偏角越大C在测量压敏电阻(压力越大，阻值越小)的阻值时，压力越大，多用电表指针偏角越大D在测量磁敏电阻(磁场越强，阻值越小)的阻值时，磁场越强，多用电表指针偏角越小答案：C探究点二对敏感元件的认识归纳总结1.热敏电阻、金属热电阻(1)热敏电阻：热敏电阻由半导体材料制成，其电阻随温度的变化明显，温度升高电
8、阻减小，如图甲所示为某一热敏电阻的电阻随温度变化的特性曲线(2)金属热电阻：有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线(3)热敏电阻与金属热电阻的区别：热敏电阻金属热电阻特点电阻随温度的变化而变化且非常明显电阻率随温度的升高而增大制作材料半导体，如氧化锰金属导体，如铂优点灵敏度好化学稳定性好，测温范围大作用能够将温度这个热学量转换为电阻这个电学量典例示范例 2 如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L为小灯泡，当温度降低时()AR1两端的电压增
9、大B电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强D小灯泡的亮度变弱答案：C素养训练3(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时()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答案：ABC素养训练4有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表 (其实质是电流表)其中AOBO51.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：压力F/N050100150200250300电阻R/300270240210180150120
10、设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端电压恒为4.68 V，则：(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式；(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？(3)如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20 mA，这个人的体重是多少？(取g10 N/kg)随堂演随堂演练自主自主检测1通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，是因为门上安装了()A温度传感器 B压力传感器C红外线传感器 D声音传感器答案：C解析：人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器，从而能感知红外线，使门自动打开，C正确2(多选)在如图所示的电路中，当半导体材料做成
11、的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A在温度越高时，热敏电阻阻值越小B在温度越高时，热敏电阻阻值越大C半导体材料温度升高时，导电性能变差D半导体材料温度升高时，导电性能变好答案：AD解析：由电流表的变化判断半导体的电阻的变化，温度升高时，电路中总电流增大，由闭合电路欧姆定律可知，总电阻减小，则热敏电阻阻值减小，导电性能变好，故A、D正确3如图甲所示，在光敏电阻R2上加上如图乙所示的光照，那么R2两端的电压变化是下列图中的()答案：B4(多选)电阻R随温度T变化的图线如图所示下列说法正确的是()A图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C图线1对应的材料化学稳定性好，测温范围大，灵敏度高D图线2对应的材料化学稳定性差，测温范围小，灵敏度高答案：BD5图甲为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R和继电器做成的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx50，当继电器线圈中的电流大于或等于Ic(Ic20 mA)时，继电器的衔铁被吸合左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，试问温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？
