河南省焦作市沁阳一中高中物理 第六章第一节 传感器及其工作原理学案 新人教版选修3-2VIP免费

河南省焦作市沁阳一中高中物理第六章第一节传感器及其工作原理学案新人教版选修3-2【学习目标】1.知道常见传感器的工作原理；（重点）2.初步探究利用和设计简单的传感器；（难点）【知识链接】【学习过程】知识点一：什么是传感器问题1、感受传感技术在信息时代的作用和意义。(1)自动门，利用人体的红外微波来开关门、日光控制路灯的开关(2)声音强弱控制走廊照明灯开关等、遥控器控制电视开关(3)烟雾报警器，利用烟敏电阻来测量烟雾浓度，从而达到报警目的(4)手机，数码相机的照相机，利用光学传感器来捕获图象(5)电子称，利用力学传感器（导体应变片技术）来测量物体对应变片的压力，从而达到测量重量目的(6)水位报警，温度报警，湿度报警，光学报警等都是……(7)机器人：传感器在机器人中，是必不可少的元件。传感器是机器人获取外部部信息的唯一途径。有的传感器就像人的眼睛，可以感受到光的强弱，有的传感器则像人的皮肤，可以感受到温度的变化，有的传感器还能听到声音。传感器就是机器人的感觉器官，它能将外界信息转换成电信号，并传送给单片机进行加工处理。安装了各种传感器的简易机器人具有对外界环境的变化作出反应的能力。问题2、演示实验(1)如图所示小盒A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡熄灭。盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现象？(2)干簧管的结构和原理是什么？问题3、传感器的概念。传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量（通常是电压、电流等量），或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。知识点二：光敏电阻问题4、光敏电阻的理解结构及组成电阻率和光强的关系功能导电机理问题5、光敏电阻实验（1）将一只光敏电阻接到多用表的两端，电表置于倍率为100的欧姆挡。在室内自然光的照射下，电阻值约为多大？用手掌遮光时电阻值又是多少？用阳光直接照射呢？（2）用多用表测量一只普通电阻器的电阻；然后小心地把电阻器表面的漆层除去一些，使里面的导电膜露出来接受光照，再用多用表测量其电阻值，比较两次测量结果。【例题1】1知识点三：热敏电阻和金属热电阻问题6、热敏电阻和金属热电阻比较导电性能与温度的关系优缺点功能金属热电阻热敏电阻问题7、热敏电阻实验将多用电表调到电阻挡上（注意选择适当的倍率），将一只热敏电阻连接到多用表的两端。分别用手和冷水改变热敏电阻的温度，观察电阻值的变化情况。【例题1】在自动恒温箱中，某种半导体材料的电阻率ρ与温度t的关系如图所示，已知这种材料具有发热和控温双重功能。⑴通电前材料温度低于t1，通电后，电压保持不变，它的功率()A.先增大后减小B.先减小后增大C.达到某一湿度后功率不变D.功率一直在变化⑵当其产生的热量跟散失的热量相等时，温度保持在()A.t1B.t2C.t1至t2间某值D.大于t2的某值知识点四：霍尔元件问题8、霍尔现象复习如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，单位体积内的自由电子数为n，试问：(1)如何用d、b、n表示电流I；(2)金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？问题9、请利用磁场和恒定电流的相关知识推导霍尔电压dIBkUH。问题10、霍尔元件能够把物理量转换为电压这个电学量。问题11、霍尔元件实验把霍尔元件相对的两个电极与限流电阻、电流计串联后接到干电池上。调整电阻使通入的电流约为10mA。将另一对电极接到数字式多用表的200mV直流电压挡上。将用词题的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，即写有字符的表面，观察是否出现霍尔电压以及这个电压怎样变化。用另一个磁极取接近，又会看到什么现象？改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，再次观察这个电压的变化。知识点五：电容式位移传感器问题12、电容式位移传感器中如何测出电容的变化？2【例题2】传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各个领域。如图所示为几种电容式传感...