2019-2020年高中物理6.1传感器及其工作原理导学案新人教版选修3-2

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1、2019-2020年高中物理6.1传感器及其工作原理导学案新人教版选修3-2【学习目标】1、知道什么是传感器，知道光敏电阻特点及作用，2、掌握热敏电阻和金属电阻的特点及区别，理解霍尔元件的原理及作用3、了解传感器应用的一般模式4、理解力、温度、光传感器工作原理【学习重点】掌握各种传感器元件的特性【学习难点】理解各传感器应用原理【学习方法】探究实验讨论【课本导读】1、传感器：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容易进行测量、传输、处理和控制的电压、电流等________量

2、，或转换为电路的通断。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。2、干簧管结构：它是玻璃管内封入的的两个＿＿＿＿＿＿＿制成的簧片．作用：在电路中起到＿＿＿＿＿＿＿的作用，它是一种能够＿＿＿＿＿＿＿的传感器．3、光敏电阻光敏电阻是用＿＿＿＿制成的，硫化镉就是一种＿＿＿＿。其特点是电阻率随光照强度的增大而＿＿

3、＿＿＿＿＿，原因是：无光照射，载流子＿＿＿＿＿＿＿，导电性＿＿＿＿；随着光照的增强，载流子，导电性能。作用：光敏电阻能够把转化为＿＿＿＿＿＿。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。4、热敏电阻和金属热电阻热敏电阻：半导体材料的导电能力随温度升高而＿＿＿，电阻率随温度升高而＿＿＿＿，用＿＿＿＿＿＿＿做成的传感器称为热敏电阻，热敏电阻也可以用＿＿＿＿＿＿＿制成，其电阻随温度的变化。特点是灵敏度＿＿＿。金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而＿＿＿，用多种金属做成的温度传感器称为热电阻．其特点是＿＿＿＿＿＿＿、测温范围＿＿＿＿＿＿＿，但＿＿＿＿＿＿＿较差．二者

4、的作用：二者都能把＿＿＿＿＿＿＿转化为＿＿＿＿＿＿＿．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。图6－1－16、霍尔元件①构造（如图6－1－1所示）：在很小的矩形＿＿＿＿＿＿＿薄片上，制作四个电极，就成为一个霍尔元件．②霍尔电压：表达式UH=＿＿＿＿＿＿＿，式中d为＿＿＿，k为＿＿＿＿＿＿＿，其大小与＿＿＿＿＿＿＿有关．③霍尔效应的原理：外部磁场使运动的载流子受到洛仑兹力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向的电场；横向电场对电子施加与洛仑兹力相反的静电力，当静电力

5、与洛仑兹力达到平衡时，导体板两侧会形成稳定的电压.设图中MN方向长度为L2，则：＝qvB根据电流的微观解释I＝nqsv，s=d整理后，得：=令k=，因为n为材料单位体积的带电粒子个数，q为单个带电粒子的电荷量，它们均为常数，所以有：=作用：用霍尔元件能够把＿＿＿＿＿＿＿转换为＿＿＿＿＿＿＿．【方法点拨】例1．如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精，表针将向_____________（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向____

6、__________（填“左”或“右”）移动。例2．传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（）A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生变化【课堂练习】1、关于干簧管，下列说法正确的是(　　)A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管

7、是作为电控元件以实现自动控制的2、关于传感器的下列说法正确的是(　　)A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的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．以上说法都不正确3、热敏电阻能将热信号转换为电信号是因为(　　)A．电阻阻值的大小随热量的变化而变化B．电阻阻值的大小随温度的变化而变化C．电阻体积的大小随热量的变化而变化D．电阻体积的大小随温度的变化而变化4、利用半导体材料可制成哪些电子元件()A、热敏电阻B、光敏电阻C、晶体管D、标准电阻5、用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是

8、()A、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C、测光