传感器及其工作原理的教学设计

1、传感器及其工作原理的教学设计传感器及其工作原理的教学设计范文传感器及其工作原理的教学设计 1【学习目标】1、 知道什么是传感器2、 了解传感器的常 用元件的特征【自主学习】一、 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。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。二、 常见传感器元件：

2、1、 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。、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。、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。、霍尔元件能够把这个磁学量转换为电压这个电学量【典型例题】例一、 如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电

3、表的两支表RtRt一些酒精，表针将向（填“左”或“右”）电阻，表针将向（填“左”或“右”）移动。F）AFBFCFD、 若电流计有示数，则压力 F 不发生变化Id，b，有Bn，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（霍尔效应现象）【针对训练】1、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，

4、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、 hB、 hC、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、 R1B、 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、 如图所示，为一种测定角度的传感器，当彼此绝缘的金属板构成的 动片与定片之间的角度 发生变化时，试分析传感器是如何将它的这种变化转化为电学量的。【能力训练】1、关于光敏电阻，下列说法正确的是（ ）A、 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B、 硫化镉是一种半导体材料

5、，无光照射时，载流子极少，导电性能不好C、 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D、 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2、霍尔元件能转换哪两个量（ ）A、 把温度这个热学量转换 为电阻这个电学量B、 把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C、 把力转换为电压这个电学量D、 把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量、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（ ）、电介质进入极板的长度、两极板间距 、极板所带电量射光强度增大时，（ ）、电压 表的示数增大、中电流减小 、小灯泡的功率增大 5、如图所示，是光敏

6、电阻，当开关闭合后在没有光照射时，a、b 两点等电势，当用光照射电阻时，则（ ） 、的电阻变小，ab、的电阻变小，abbb6、有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是（ ） A、金属导体 B、绝缘体 C、半导体 D、超导体7、如图是观察电阻值随温度变化情况示意图。现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是（ ）ARBRCR（用半导体材料制作），DR（用半导体材料制作 ），读数变化不明显8dkd、kIUHBA、 将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，UH 将变大B、 在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C、 在测定地球赤道上的磁场强弱时

7、，霍尔元件的工作面应保持水平D、 改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH 将发生变化9d，hBIAn，传感器及其工作原理的教学设计 2一、教学目标【知识与技能】作原理。【过程与方法】的能力。【情感态度与价值观】二、教学重难点【重点】理解传感器是如何将非电学量转化为电学量。【难点】传感器的工作原理和特点三、教学过程环节一：导入新课播放特警使用的“拆弹机器人”在复杂的地形中行驶和机场的“自动门”的视频，提问：视频中的机器人避障和门的开关有什么共同点?总结：人们可以实现自动控制和自动检测。环节二：新课讲授(一)什么是传感器教师出示几个传感器的图片，认识传感器的外形和结构。接下来进行演示实验实验一：一

8、个小盒子，侧面露出灯泡，盒子外面没有开关，将一块磁铁放在盒子上，小灯泡变亮;将磁铁拿走，灯泡熄灭。提问：盒子里面是什么样的电路?磁铁对电路又会有什么影响?引发学生思考，教师揭秘，打开盒子，认识特殊元件“干簧管”，了解到它是电路的开关，要想开启需要周围有磁场。实验二：教师演示音乐茶杯，茶杯放在桌面上，没有声息，当拿起茶杯，有悦耳的音乐。提问：音乐茶杯的开关又在哪?开启的条件又是什么? 学生预设：桌面对茶杯底部的压力，光照强度。教师继续演示：用手按压茶杯底部，用手遮盖底部，演示实验效果。总结感光元件。实验三：将热敏电阻做好防水处理，并接在万用表的两端，将热敏电阻放入水中，插入温度计，改变水的温度。提问：猜测一下实验会有怎样的现象?提问：上面三个实验涉及到的元件有怎样的特性? 干簧管：磁场影响电阻变化光敏电阻：光照影响电阻变化 非电学量通过传感器，转化为电学物理量或改变电路的通断。教师总结以上这些元件和转化电路组成的装置称为传感器。讲解传感器的概念和传感器对现代生产生活的意义。(二)传感器的工作原理观察“单簧管”的结构，提问：单簧管有怎样的结构?怎样起到开关的作用?是一种什么样的传感器?阅读光敏电阻的材料和科学漫步中的内容，观看半导体导电的示意动画，提问：半导体的导电机理是什么? 当有光照时光敏导电性能会有怎