2019_2020学年高中物理第4章传感器与现代社会1传感器的原理2探究热敏电阻的温度特性曲线精练沪教版选修3_2.doc

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1、传感器的原理探究热敏电阻的温度特性曲线　1．知道什么是传感器；知道传感器的工作原理．(重点)　2．知道什么是光敏电阻和热敏电阻．3．通过实验的方式获得对传感器的感性认识．　4．会探究热敏电阻的温度特性曲线．(重点＋难点)一、什么是传感器传感器是通过测量外界的物理量、化学量或生物量来捕捉和识别信息，并将被测量的非电学量转换成电学量的装置．它一般包括敏感元件和转换电路．二、探究传感器的原理1．研究光敏电阻的导电特性：光敏电阻是利用阻值随光照强度的变化而变化的材料制成的，一般具有这种特性的是半导体材料，有的半导体材料在光照的情况下会产生电压，可制成光电池．光敏电阻的阻值随光照强度的

2、增加而减小．2．热敏电阻：由半导体材料制成，有两种热敏电阻，一种是负温度系数的，它的电阻随温度的升高而减小，像NTC热敏电阻；另一种是正温度系数的，它的电阻随温度的升高而增大，像PTC热敏电阻．三、传感器的类型传感器可分为物理型、化学型和生物型三类．1．物理型传感器主要是根据被测物理量变化时，敏感元件的电学量(如电压、电阻、电容等)发生明显变化的特性制成的．2．化学型传感器是用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换为电学量的敏感元件制成的．3．生物型传感器是利用生物体组织的各种生物、化学与物理效应制成的，有酶传感器、免疫传感器、抗原体传感器等．当你走近自动门时，为什么门会自动打

3、开？电饭煲为什么能自动加热和保温食物而不把食物烧焦？为什么电梯的两门靠拢接触到人体时，门又会自动打开而不会伤人？提示：以上现象都归功于“传感器”．　传感器的结构及其原理1．14传感器的概念：传感器是通过测量外界的物理量、化学量或生物量来捕捉和识别信息，并将被测量的非电学量转换成电学量的装置．2．传感器的结构3．传感器的基本原理传感器感受的通常是非电学量，而它输出的通常是电学量，不过这些输出信号往往是非常微弱的，一般需要经过放大后，再输送给控制系统产生各种控制动作．其工作过程可由图表示．→→→→　　　　　　　　　　　　　　　　　　↑　↑　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)非

4、电学量：如位移、力、温度、光、声、化学成分、浓度、酸碱度等．(2)敏感元件：是传感器的核心，相当于人的感觉器官，能直接感受被测量的非电学量并将其转换成与被测量的非电学量有一定关系的易于测量的物理量．(3)转换元件：通常不能直接感受被测量的非电学量，而是将敏感元件输出的物理量转换为电信号输出．(4)转换电路：将转换元件输出的电信号转换成易于测量的电学量．(5)电学量：如电压、电流、电阻等．　(多选)随着科学技术的进步，社会的发展，人们研制了各种传感器，这使人们获取信息的领域更宽广、更深入，下列关于传感器的说法正确的是(　　)A．传感器是一种联络、传递感情的设备B．传感器是一种感

5、知、探测物理量的工具C．传感器测量的不一定是物理量，也可以是化学量或生物量D．传感器是将被测量的非电学量转换成电学量[思路点拨]传感器是借助敏感元件将非电学量转化为电学量的装置．[解析]　传感器是通过敏感元件将外界的物理量、化学量或生物量等非电学量转换成电学量的装置，所以它一般包括敏感元件(也就是探测器)和转换电路．[答案]　CD传感器的本质传感器是将所感受到的一种物理量转换成便于检测的另一种物理量的器件．　14　1．用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是(　　)A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机

6、中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器解析：选A．红外线报警装置是感应红外线转换成电学量，从而引起报警．而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线，故A正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．　研究光敏电阻的导电特性1．实验设计(1)实验器材：多用电表、光敏电阻、导线、黑纸、开关．(2)实验步骤①用多用电表欧姆挡两表笔与在室内自然光照射下的光敏电阻两端连接，测光敏电阻阻值，电路如图所示．②把手

7、张开(或用黑纸)放在光敏电阻上，挡住部分光线，测光敏电阻阻值．③全部挡住光线，测光敏电阻阻值．④将所测数据填入下表中．光照强度强中弱R/Ω2．实验结论：光敏电阻的阻值随照射光强度的增强而减小．　光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，原因是构成物质为半导体材料，14无光照时，载流子极少，导电性能不好，随光照的增强，载流子增多，导电性变好．光敏电阻是能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量的元件．　(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当光照强度增大时(　　)A．电压表的示数增