2024高考物理一轮复习总教案：96 传感器

i第6课：：

1传感器及其工作原理

一、传感器：

(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

依据肯定的规律转换为电压、电流等量，或转换为电路H勺通断。把非电学量转换为电学量以后，

就可以很便利地进行测量、传输、处理和限制了。传感器是一种采集信息的重要器件

(2)传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获得外界信息并转换信号，通过输出部

分输出，然后经限制器分析处理。

(3)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：

(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：随着光照的增加I,

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。

(2)金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的.电阻率随温度的上升而,用金属丝可以制作传

感瑞，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

可以随温度的上升而或。与热敏电阻相比，金属热电阻的好，测温范围―

但_______较差.

(3)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。

(4)霍尔元件能够把这个磁学量转换为电压这个电学ft

2、传感器的应用实例(一)

一、力传感器的应用——电子秤

1.电子秤理有片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件.电阻

应变片受到力的作用时，它的会发生改变,把应变片放在合适的电路中，他能够把物

体________这个力学量转换为________这个电学量，因而电子秤

是的r应用.

2.工作原理:如图6-2-1所示，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁

的上下表面各贴一个应变片，在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲，

上表面拉伸,下表面压缩，上表面应变片的

电阻_____，下表面应变片的电阻变小.F越大，”曲形变，应变片的阻值改变就越大.

假如让应变片中通过的电流保持恒定，那末上面应变片两端的电压变大，下面应变片两端的

电压变小.传感器把这两个电压的差值输出.外力越大，输出的电压差值也就，

二、声传感器的应用一一话筒

1、话筒是一种常用的，其作用是把转换成.话筒分为

___________________等几种.

2、电容式话筒:原理:是绝缘支架，薄金属膜和固定电极形成一个电容器，被直流电源充电.当

声波使膜片振动时,电容发生改变，电路中形成改变的电流，于是电阻R两端就输出了与声音

改变规律相同的电压.

3驻极体话筒:它的特点是.其工作原理同电容式话筒,

只是其内部感受声波的是.

三、温.度传感器的应用——电熨斗

1.在电熨斗中.装有双金属片温度传感器,其作用是当温度发牛改变时.双金屈片的

不同，从而能限制电路的通断

2.电熨斗的自动控温原理：

常温下，上、下触点是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀—

，下部金属膨胀，则双金属片向下弯曲，使触点分别，从而切断电源，停止加热.温度

降低后，双金属片复原原状，重新接通电源,从而保持温度不变.

四.温度传感器的应用——电饭锅

I.电饭锅中的温度传感.器主要元件是,它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁

铁吸引，但是上升到约103C时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中

称为该材料的“居里温度”或“居里点”。

2.感温铁氧体是用和混合烧制而成的。

五.温度传感器的应用一一测温仪

1.温度传感器可以把转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来。

2.测温仪中的测温元件可以是、.、等，还可以是等。

六.光传感器的应用一鼠标器、火灾报警器

I.机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外放射管和红外接受管，两个红外接受管就是两个

____O

2.有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的，其带孔的罩子内装有.发光二极管LED、光

电三极管和不透亮的挡板。平常同电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光

有散射作用，使部分光线照耀到光电三极管上，其电阻变小。与‘专感器连接的电路检测出这种改变，就会

3、传感器的应用实例

1、一般二极管和发光二极管

(1)二极管具有导电性。

(2)发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能o一般的发光二极管是用磷化钱和磷

碑化株等半导体材料制成，干脆将电能转化为光能。该类发光二极管的正向导通电压大于1.8v.

2、晶体三极管

(.1)晶体三极管能够把微弱的信号0晶体三极管的三极分别为放射极e.基极b和宾电极

(2)传感器输出的电流或电压很,用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大

作用表现为基极b的电流对电极c的电流起了限制作用。

3、逻辑电路

(1)对于与门电路，只要一个输入端输入为“—”，则输出端一

定是“0"；反之，只有当全部输入.都同时为“一“，输出才是“1

(2)对于或门电路，只要有一个输入“—"，则输出肯定是“I"；反之，只

有当全部输入都同时为“一”时，输出才是“0二

(3)非门电路中,当输入为“0”时，输出总是“一"；当输入为“1”

时，输出反而是“一二非门电路也称为反相器。

(4)斯密特触发器是具有特别功能的非门。某种电子秤的原

理示意图，

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长中的一个重要环节，高考的胜利将为你的人生添上新的辉煌。要想在高考中取胜，除了具

备坚实的学问基础、较高的学习潜能之外，最重要的就是在考场中具有灵敏、精确的思维、

较高的解题速度。

（一）、审题是解题的关键：

1.冷静审题，读懂看清题意再做题。看到陈题不要太激烈,.看看是否有陷讲。遇到新题

型，没关系张，要镇静应对;有的新题型，假如把物理模型建立好，往往是“高起点、低落

点”的题。一句话，那就是尽量保持一颗平常心;

2.首先要审关键字、词、句，对重要的内容用笔画上：

3.多方获得信息，读题做到由粗读到细读，多角度获得信息，关键部分要咬文嚼字，捕

获有效信息,同时要解除干扰信息，实现化难为易；

4.深化推敲，挖掘隐含条件和隐含信息,这咚信息可能包含在物理情景之内、物信规律

和生活常识之中，也可能在隐含在题叙述中的•些关键字内、图形和表格之中，深挖隐含条

件是解题的关键；

5.在审题过程中画过程图、情景图、示意图和受力图，可将困难、抽象的物理问题简

洁化、形象化，有利于弄清物理过程、物理状态（分段，区间）,形成正确的物理图景.、建

立正确的物理模型。有时精确的作图会带有事半功倍的奇效,因而打算好答题工具（如：三

角板、圆规等）是应试的良好习惯；

6.对全新的物理情景要学会学问的迁移，把完全生疏的问题转化为熟识的物理模型，然

后进行求解。

（二）、规范解题是考试胜利的有力保证：

1.规范思维、规范答题、抓采分点，要做到：

（1）要有必要的文字说明，包括①要指明探讨对象，②精确画出受力图、运动示意图、

电路图、光路图或有关图象，③要指明物理过程及其始、末状态，④要指明正方向或零位置，

⑤物理量题中的符号不能更改，自设符号要说明含义；

（2）要分步解题，不要一步到位，不要跨步。尽可能削减连等式：

（3）求得的结果应有文字方程和代入题给数据的算式，最终结果应有精确的数值和单

位，必要时加以探讨和说明；

（4）对于不会做的题不要放弃，也要依据相关的物理规律写出相应的步骤，争取拿步

骤分。

2.物理解题表述总的原则：说理要充分，层次要清晰、逻辑要严谨、语言要规范、文字

要简捷。

3.试验题的接线、作图要细致，不要潦草。如电路不能断线、不能存在断点，不能接错，

接线时尽量不要交又。同时留意的有效数字问题。

4.留意书写规范清晰，留意字母