高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第六章 传感器1 传感器及其工作原理学案

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-2第六章 传感器1 传感器及其工作原理学案

江苏省新沂市王楼中学高中物理选修3-2《61 传感器及其工作原理》学案学习目标 1．知道非电学量转换成电学量的技术意义。2．通过实验，知道常见传感器的工作原理。3．初步探究利用和设计简单的传感器。学习重、难点 重点：认识各种常见的传感器；了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。难点：光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。学法指导 学习过程 用案人自我创新【自主学习】1．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。2．传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换＿＿＿＿信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。常见的传感器有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。3．光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，光敏电阻能够把＿＿＿＿＿这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。4．金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而＿＿＿＿，用金属丝可以制作＿＿＿＿传感器，称为＿＿＿＿＿。它能用把＿＿＿＿这个热学量转换为＿＿＿＿这个电学量。热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而＿＿＿＿或＿＿＿＿。与热敏电阻相比，金属热电阻的＿＿＿＿＿好，测温范围＿＿＿，但＿＿＿＿较差。5．电容式位移传感器能够把物体的＿＿＿＿这个力学量转换为＿＿＿这个电学量。6．霍尔元件能够把＿＿＿＿＿＿这个磁学量转换为电压这个电学量。【范例精析】例1．有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ ）A．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．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件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例2．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，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应现象） 达标检测 简单的说，光敏电阻就是一个简单的＿＿＿＿＿传感器，热敏电阻就是一个简单的＿＿＿＿＿传感器。为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路的相接。当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为＿＿＿＿传感器，它输入的是＿＿＿＿信号，经传感器转换后，输出的是＿＿＿＿信号。3．如图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液构成电容品的两极，把这两极接入外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为（ ）A、 h增大 B、h减小 C、h不变 D、无法确定4．如图所示，R1为定值电阻，R2为热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（ ）A、R1两端的电压增大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5．关于光敏电阻，下列说法正确的是（ ）光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能不好硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子较少，导电性能良好半导体材料的硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好6．如图所示是测定位移的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（ ）Ａ、电介质进入极板的长度 Ｂ、两极板间距Ｃ、两极板正对面积 Ｄ、极板所带电量学习反思 布置作业