高中物理-传感器及其工作原理教学课件设计

自动水龙头自动干手机6.1传感器及其工作原理【学习目标】1.知识与技能：（1）知道什么是传感器。（2）了解干簧管、光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、霍尔元件的特性及其工作原理。2.过程方法：通过实验，知道常见传感器的工作原理和特性。3.情感态度与价值观：通过实验激发学习兴趣，联系生活实例，体会物理与生活的密切联系，探讨科技发展给人类带来的方便。【重难点】常见传感器的特性及其工作原理原理：当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用！一、什么是传感器？2、传感器的作用？电压、电流等电学量，或转化为电路的通断力、温度、光、声、化学成分等非电学量非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量转化1、定义：二、常用的传感器元件1、光敏电阻光照越强，电阻越小光信息电信息（半导体材料）怎样解释？硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好,电阻会变小。规律：练习1.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是（）A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次AR1R2信号处理系统BD2、金属热电阻和热敏电阻<2>金属热电阻：规律：温度越高，电阻越大<1>热敏电阻：规律：热信息电信息温度越高，电阻越小（半导体材料）优缺点：热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小优缺点：金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差。练习2、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（）ABA.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AC3、电容式传感器（1）测定角度θ：（2）测定液面高度h：（3）测定压力F：（4）测定位移x：定片动片θ电介质金属芯线导电液体待测压力F固定电极可动电极x极板极板电介质待测压力F固定电极膜片电极练习3．传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，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BC霍尔效应：有电流I流过长方体金属块，金属块厚度为d，宽为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于金属面向上，试问金属块前、后表面哪面电势高？电势差是多少？4、霍尔元件工作原理：霍耳效应4、霍尔元件工作原理：霍耳效应

一个霍尔元件的d和k为定值,再保持I恒定,则UK的变化就与B成正比磁信息电信息1、传感器的概念课堂小结2、传感器的工作原理：3、敏感元件：（1）光敏电阻（光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻（温度传感器）（3）电容式传感器（压力传感器、位移传感器）（4）霍尔元件（磁传感器）非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量课堂检测1：演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的，则下列说法正确的是()A.物体M运动时，电源内的电流会发生变化B.物体M运动时，电压表的示数会发生变化C.物体M不动时，电路中没有电流D.物体M不动时，电压表没有示数B课堂检测2：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（

）A.

I

变大，U变大B.

I变小，U变小C.

I变小，U变大D.