第5章第2講第3講傳感器及其應用

1、目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習高中物理高中物理選修選修3-2魯科版魯科版第五章第五章 傳感器及其應用傳感器及其應用第三講大顯身手的傳感器第三講大顯身手的傳感器第二講常見傳感器的工作原理第二講常見傳感器的工作原理 目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習目標定位目標定位常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器2理解光電傳感器和溫度傳感器的工作原理理解光電傳感器和溫度傳感器的工作原理 1理解楞次定律的內(nèi)容，并應用楞次定律判定感應電流的方向理解楞次定律的內(nèi)容，并應用楞次定律判定感應電流的方向. 1理解楞次定律

2、的內(nèi)容，并應用楞次定律判定感應電流的方向理解楞次定律的內(nèi)容，并應用楞次定律判定感應電流的方向. 1認識光敏電阻和熱敏電阻這兩種敏感元件，知道其特性認識光敏電阻和熱敏電阻這兩種敏感元件，知道其特性 3了解傳感器的設計思路，了解生活中傳感器的簡單應用及給人了解傳感器的設計思路，了解生活中傳感器的簡單應用及給人類生產(chǎn)、生活帶來的便利類生產(chǎn)、生活帶來的便利 目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習預習導學預習導學一、光電傳感器的原理一、光電傳感器的原理電信號電信號 電阻電阻 二、探究溫度傳感器的原理二、探究溫度傳感器的原理電學量電學量熱敏電阻熱敏電阻熱電偶熱電偶 增大增大 負溫

3、度負溫度 三、傳感器在生產(chǎn)、生活中的應用舉例三、傳感器在生產(chǎn)、生活中的應用舉例靜觸點靜觸點b 靜觸點靜觸點c 紅外線紅外線 指紋指紋 工作環(huán)境工作環(huán)境狀態(tài)狀態(tài) 常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義一、傳感器的工作原理分析一、傳感器的工作原理分析分析傳感器的工作原理要從以下幾個方面進行分析傳感器的工作原理要從以下幾個方面進行 (1)感受量分析感受量分析：明確傳感器所感受的物理量，如力、熱、光、：明確傳感器所感受的物理量，如力、熱、光、磁、聲等磁、聲等(2)輸出信號分析輸出信號分析

4、：明確傳感器的敏感元件，分析它的輸入信：明確傳感器的敏感元件，分析它的輸入信號及輸出信號，以及輸入信號與輸出信號間的變化規(guī)律號及輸出信號，以及輸入信號與輸出信號間的變化規(guī)律 (3)電路結(jié)構(gòu)分析電路結(jié)構(gòu)分析：認真分析傳感器所在的電路結(jié)構(gòu)，在熟悉常：認真分析傳感器所在的電路結(jié)構(gòu)，在熟悉常用元件工作特點的基礎(chǔ)上，分析電路輸出信號與輸入信號間的用元件工作特點的基礎(chǔ)上，分析電路輸出信號與輸入信號間的規(guī)律規(guī)律常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義例例1下列說法下列說法正確正確的是的是()A傳

5、感器擔負著信息采集的任務傳感器擔負著信息采集的任務B干簧管是一種磁傳感器干簧管是一種磁傳感器C傳感器不是電視遙控接收器的主要元件傳感器不是電視遙控接收器的主要元件D傳感器是將力、溫度、光、聲、化學成分傳感器是將力、溫度、光、聲、化學成分等轉(zhuǎn)換為電信號的主要工具等轉(zhuǎn)換為電信號的主要工具電視遙控接收器主要是利用傳感器來接收信息的電視遙控接收器主要是利用傳感器來接收信息的 常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義針對訓練針對訓練1為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安

6、裝一個傳感器與電燈的控制電路相接當樓道內(nèi)一個傳感器與電燈的控制電路相接當樓道內(nèi)有走動而發(fā)出聲響時，電燈即與電源接通而發(fā)有走動而發(fā)出聲響時，電燈即與電源接通而發(fā)光，這種傳感器為光，這種傳感器為_傳感器，它輸入的傳感器，它輸入的是是_信號，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是信號，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是_信號信號電電 聲控聲控聲音聲音常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義二、常見傳感器的應用實例二、常見傳感器的應用實例1光敏電阻光敏電阻(1)特點：阻值特點：阻值隨光照強度的增大而減小隨光照強度

7、的增大而減小(2)機理：光敏電阻一般由半導體材料做成，當半導體材料受到光照而機理：光敏電阻一般由半導體材料做成，當半導體材料受到光照而溫度升高時，會有更多的電子獲得能量成為自由電子，同時也形成更溫度升高時，會有更多的電子獲得能量成為自由電子，同時也形成更多的空穴，導電性能變好，電阻變小多的空穴，導電性能變好，電阻變小 2熱敏電阻熱敏電阻(1)特點：熱敏電阻的阻值大小與溫度的高低有關(guān)特點：熱敏電阻的阻值大小與溫度的高低有關(guān)溫度變化，阻值溫度變化，阻值有明顯變化有明顯變化(2)分類：由半導體材料制成，其導電性能對溫度的變化很敏感，熱分類：由半導體材料制成，其導電性能對溫度的變化很敏感，熱敏電阻所用

8、材料根據(jù)其溫度特性可分為三類：正溫度系數(shù)熱敏電阻、敏電阻所用材料根據(jù)其溫度特性可分為三類：正溫度系數(shù)熱敏電阻、負溫度系數(shù)熱敏電阻和臨界溫度熱敏電阻負溫度系數(shù)熱敏電阻和臨界溫度熱敏電阻正溫度系數(shù)的熱敏材料正溫度系數(shù)的熱敏材料(PTC)，它的電阻隨溫度上升而增加，它的電阻隨溫度上升而增加負溫度系數(shù)的熱敏材料負溫度系數(shù)的熱敏材料(NTC)，它的電阻隨溫度的上升而減小，它的電阻隨溫度的上升而減小臨界溫度系數(shù)的熱敏材料臨界溫度系數(shù)的熱敏材料(CTC)，它的電阻在很小的溫度范圍，它的電阻在很小的溫度范圍(臨界臨界)內(nèi)急劇下降內(nèi)急劇下降3金屬熱電阻特點：金屬熱電阻特點：電阻率隨溫度的升高而增大電阻率隨溫度的

9、升高而增大常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習課堂講義課堂講義例例2關(guān)于關(guān)于光敏光敏電阻和電阻和熱敏熱敏電阻，下列說法中正確的是電阻，下列說法中正確的是()A光敏電阻是用半導體材料制成的，其阻值隨光照增強而減小，隨光光敏電阻是用半導體材料制成的，其阻值隨光照增強而減小，隨光照的減弱而增大照的減弱而增大B光敏電阻是能把光照強度這個光學量轉(zhuǎn)換為電流這個電學量的傳感光敏電阻是能把光照強度這個光學量轉(zhuǎn)換為電流這個電學量的傳感器器C熱敏電阻是用金屬鉑制成的，它對溫度感知很靈敏熱敏電阻是用金屬鉑制成的，它

10、對溫度感知很靈敏D熱敏電阻是把熱量這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量的傳感器熱敏電阻是把熱量這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量的傳感器熱敏電阻是半導體材料制成的熱敏電阻是半導體材料制成的光敏電阻是把光照強度轉(zhuǎn)換為電阻的元件光敏電阻是把光照強度轉(zhuǎn)換為電阻的元件熱敏電阻是把溫度轉(zhuǎn)換為電阻的元件熱敏電阻是把溫度轉(zhuǎn)換為電阻的元件常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習例例3 如圖所示，電源兩端的電如圖所示，電源兩端的電壓恒定，壓恒定，L為小燈泡，為小燈泡，R為光敏為光敏電阻，電阻，LED為發(fā)光二極管為發(fā)光二極管(

11、電流電流越大，發(fā)出的光越強越大，發(fā)出的光越強)，且，且R與與LED間距不變，閉合開關(guān)間距不變，閉合開關(guān)S后，后，下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A當滑動觸頭當滑動觸頭P向左移動時，向左移動時，L消耗的功率增大消耗的功率增大B當滑動觸頭當滑動觸頭P向左移動時，向左移動時，L消耗的功率減小消耗的功率減小C當滑動觸頭當滑動觸頭P向右移動時，向右移動時，L消耗的功率可能不變消耗的功率可能不變D無論怎樣移動滑動觸頭無論怎樣移動滑動觸頭P，L消耗的功率都不變消耗的功率都不變二極管的電流增大二極管的電流增大發(fā)光增強發(fā)光增強光敏電阻阻值減小光敏電阻阻值減小燈泡燈泡L的電流增大的電流增大L功率增大功率增

12、大電阻減小電阻減小同理可知同理可知L功率變小功率變小課堂講義課堂講義常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習例例4如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖現(xiàn)在把如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖現(xiàn)在把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴P(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是是()A如果如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯B如果如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯C如

13、果如果R為熱敏電阻為熱敏電阻(用半導體材料制作用半導體材料制作)，讀數(shù)變化非常明顯，讀數(shù)變化非常明顯D如果如果R為熱敏電阻為熱敏電阻(用半導體材料制作用半導體材料制作)，讀數(shù)變化不明顯，讀數(shù)變化不明顯溫度升高后，電阻將明顯變化溫度升高后，電阻將明顯變化溫度升高后，電阻變大，但不明顯溫度升高后，電阻變大，但不明顯課堂講義課堂講義常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習對點練習對點練習力傳感器的應用力傳感器的應用1壓敏電阻的壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而阻值隨所受壓力的增大而減小減小，在升降機中將重

14、物放在壓敏電阻上，在升降機中將重物放在壓敏電阻上，壓敏電阻接在如圖甲所示的電路中，電流壓敏電阻接在如圖甲所示的電路中，電流表示數(shù)變化如圖乙所示，某同學根據(jù)電流表示數(shù)變化如圖乙所示，某同學根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機的運動狀態(tài)，表的示數(shù)變化情況推斷升降機的運動狀態(tài)，下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A0t1時間內(nèi)，升降機一定勻速運動時間內(nèi)，升降機一定勻速運動B0t1時間內(nèi)，升降機可能減速上升時間內(nèi)，升降機可能減速上升Ct1t2時間內(nèi)，升降機可能勻速上升時間內(nèi)，升降機可能勻速上升Dt1t2時間內(nèi)，升降機可能勻加速上升時間內(nèi)，升降機可能勻加速上升電流恒定電流恒定 電流在增加電流在增加 壓

15、敏電阻壓敏電阻阻值恒定阻值恒定壓力恒定壓力恒定 靜止、勻速靜止、勻速或勻變速或勻變速壓敏電阻壓敏電阻阻值在減小阻值在減小 壓力在增大壓力在增大 加速度變化加速度變化 常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習對點練習對點練習溫度傳感器的應用溫度傳感器的應用2傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機在室內(nèi)溫度達到設定的溫度后，會自動?？照{(diào)機在室內(nèi)溫度達到設定的溫度后，會自動停止工作，空調(diào)機內(nèi)使用的傳感器是止工作，空調(diào)機內(nèi)使用的傳感器是()A生物傳感器生物傳

16、感器B紅外傳感器紅外傳感器C溫度傳感器溫度傳感器 D壓力傳感器壓力傳感器常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習對點練習對點練習溫度傳感器的應用溫度傳感器的應用3如圖所示是如圖所示是自動調(diào)溫式電熨斗自動調(diào)溫式電熨斗，下，下列說法正確的是列說法正確的是()A常溫時上下觸點是接觸的常溫時上下觸點是接觸的B雙金屬片溫度升高時，上金屬片形雙金屬片溫度升高時，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲變較大，雙金屬片將向下彎曲C原來溫度控制在原來溫度控制在80 斷開電源，斷開電源，現(xiàn)要求現(xiàn)要求60 斷開電源，應使

17、調(diào)溫旋鈕斷開電源，應使調(diào)溫旋鈕下移一些下移一些D由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應使調(diào)溫旋鈕下移一些麻衣物狀態(tài)，應使調(diào)溫旋鈕下移一些切斷溫度要升高則應切斷溫度要升高則應使調(diào)溫旋鈕下移一些使調(diào)溫旋鈕下移一些常見傳感器的工作原理常見傳感器的工作原理 大顯身手的傳感器大顯身手的傳感器目標定位目標定位預習導學預習導學課堂講義課堂講義對點練習對點練習對點練習對點練習光傳感器的應用光傳感器的應用4如圖所示，用光敏電阻如圖所示，用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡易水污染指示器，下和燈泡制成的一種簡易水污染指示器，下列說法中正確的是列說法中正確的是()A嚴重污染時，嚴重污染時，LDR是高電阻是高電阻B輕度污染時，輕度污染時，LDR是高電阻是高電阻C無論污染程度如何，無論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素決定的電阻不變，阻值