高中物理 第三章 传感器 第一节 认识传感器 第二节 传感器的原理学案 粤教版选修3-2-粤教版高二选修3-2物理学案VIP免费

第一节认识传感器第二节传感器的原理[学习目标]1.了解传感器的概念和种类，知道将非电学量转化成电学量的技术意义.2.知道常见敏感元件的工作原理.3.通过实验了解温度传感器、光电传感器的工作原理，感悟基础知识学习和应用的重要性．一、传感器及传感器的分类[导学探究](1)当你走进一座大楼时，大堂的自动门是如何“看到”你而自动打开的？(2)你知道小轿车上都有哪些传感器吗？答案(1)人体发出的红外线被传感器接收后传给自动控制装置的电动机，实现自动开关门．(2)有速度、转速传感器、温度传感器、加速度传感器等．[知识梳理](1)传感器是把非电学量变化转换为电学量变化的一种元件．认识传感器就是明确传感器如何“感受”非电学量，常见的“感受”方式有改变接入电路的电阻、电容等．(2)传感器的组成：一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成．(如图1所示，以话筒为例)图1(3)传感器的分类①按被测量进行划分，可分为加速度传感器、速度传感器、位移传感器、压力传感器、温度传感器、负荷传感器、扭矩传感器等．②按传感器的工作原理进行划分，可分为电阻应变式传感器、压电式传感器、电容式传感器、涡流式传感器、动圈式传感器、磁电式传感器、差动变压器式传感器等．③按能量传递方式进行划分，可分为有源传感器和无源传感器两大类．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)所有传感器都是由半导体材料制成的．()(2)传感器不能感知气味．()(3)传感器只能通过感知电压的变化来传递信号．()(4)金属材料也可以制成传感器．()答案(1)×(2)×(3)×(4)√二、温度传感器的原理[导学探究]如图2所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT(温度升高，电阻减小)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央．若在RT上擦一些酒精，表针将如何偏转？若用吹风机将热风吹向热敏电阻，表针将如何偏转？图2答案由于酒精蒸发，热敏电阻RT温度降低，电阻值增大，指针将向左偏；用吹风机将热风吹向热敏电阻，热敏电阻RT温度升高，电阻值减小，指针将向右偏．[知识梳理](1)温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置．(2)热敏电阻：用半导体材料制成．按热敏电阻阻值随温度变化而变化的规律，热敏电阻可分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻．①正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻增大．②负温度系数的热敏电阻(如氧化锰热敏电阻)随温度升高电阻减小．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)热敏电阻是将温度的高低这一热学量转化为电阻这一电学量．()(2)利用温度传感器可测较低或较高的温度．()(3)利用温度传感器可以实现温度自动控制．()(4)电饭煲蒸米饭，是根据蒸米饭的经验时间，来设计固定的蒸饭时间．()答案(1)√(2)√(3)√(4)×三、光电传感器的原理[导学探究]如图3所示图3(1)有光照射和无光照射时，光敏电阻ROS的阻值有何不同？(2)改变光的照射强度，光敏电阻ROS的阻值有何变化？答案(1)无光照射时，光敏电阻ROS电阻较大，电流表读数较小；有光照射时，光敏电阻ROS电阻较小，电流表读数较大．(2)ROS电阻随光照的增强而减小．[知识梳理]1．光电传感器是一种将光学量变化转换为电学量变化的传感器．2．光敏电阻一般由半导体材料制成，其特点为光照越强，电阻越小．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)光敏电阻的阻值随光线的强弱变化，光照越强电阻越小．()(2)有光照在光敏电阻上，电阻上的自由电子会发生定向移动．()(3)光敏电阻的阻值只会随人造光的强弱而变化，不能感知自然光的变化．()答案(1)√(2)×(3)×一、传感器的理解1．传感器的原理：→→2．在分析传感器时要明确：(1)核心元件是什么；(2)是怎样将非电学量转化为电学量；(3)是如何显示或控制开关的．例1如图4是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置．其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端．在装置中使用了一只电压表(图中没有画出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况．若将电压表分别接在b、c之间与c、d之间，当油量变化时，电压表的示数如何变化？图4答案见解析解析把电压表接在b、c之间，油量增加时，R减小，电压表的示数减小；油量...