高二物理傳感器及其工作原理教案

高二物理傳感器及其工作原理授課方案高二物理傳感器及其工作原理授課方案高二物理傳感器及其工作原理授課方案泰興市第三高級中學(xué)備課紙2006年代日課題第一節(jié)傳感器及其工作原理課型新講課總1課時(shí)，第1課時(shí)知道什么是傳感器，理解各樣傳感器的工作原理知道光敏電阻特色及作用講課掌握熱敏電阻和金屬電阻的特色及差別理解霍爾元件的原理及作用會用得各樣元件(熱敏電阻、光敏電阻、霍爾元件等)設(shè)計(jì)目標(biāo)簡單的控制電路要點(diǎn)認(rèn)識各樣常有的傳感器；認(rèn)識光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件的工作原理。難點(diǎn)光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件的工作原理。教法PPT課件，演示實(shí)驗(yàn)，講解教師活動學(xué)生活動備注（一）引入新課①當(dāng)冰箱內(nèi)的指引學(xué)生看教材55頁“勇氣號”火星探測器的彩色照片；溫度高于設(shè)定列舉生活中的一些自動控制實(shí)例，如遙控器控制電視開關(guān)、值時(shí)，制冷系統(tǒng)日光控制路燈的開關(guān)、聲音強(qiáng)弱控制走廊照明燈開關(guān)等，激自動啟動，而當(dāng)教發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出課題。溫度低于設(shè)定列舉自己知道的自動控制的其余實(shí)例。如當(dāng)走近自動門值時(shí)，制冷系統(tǒng)學(xué)時(shí)，門會自動翻開；電梯關(guān)門，當(dāng)兩門聚攏到接觸人體時(shí)，又會自動停止。門又會從頭自動翻開等等。冰箱的控制，是活演示實(shí)驗(yàn)：經(jīng)過溫度傳感干簧管控制電路的通斷:如圖，小盒子A的側(cè)面露出一個(gè)小器實(shí)現(xiàn)的。動燈泡，盒外沒有開關(guān)，可是把磁鐵B放到盒子上邊，燈泡就②樓梯道的電會發(fā)光，把磁鐵移走，燈泡熄滅.燈，夜晚，有人設(shè)（演示實(shí)驗(yàn)1：干簧管傳感器）經(jīng)過樓道時(shí)，開關(guān)自動接通，燈計(jì)就亮；白日，不管能否有人經(jīng)（演示實(shí)驗(yàn)1：干簧管傳感器）（干簧管的實(shí)物及原理圖）過，開關(guān)都是斷學(xué)生對干簧管其實(shí)不熟習(xí)，所以才有了好奇。聲光控開關(guān)在開的，燈老是不生活中很普及，所以又有平易感亮，這類開關(guān)用的就是聲光傳教師活動學(xué)生活動備注教一．什么是傳感器感器。1．傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸如力、溫度、光、③為了防備火聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并把它們依據(jù)必定的規(guī)律轉(zhuǎn)變成災(zāi)的發(fā)生，在賓電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)變成電路的通斷。館房間的天花學(xué)2．傳感器的作用是什么：傳感器的作用是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)變成板上大多有一電學(xué)量或電路的通斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)很方便地丈量、傳輸、辦理個(gè)小盒子，當(dāng)房和控制。間失火時(shí)它能為了制作傳感器，需要一些元器件，下邊我們感知出現(xiàn)的煙活就來看幾個(gè)實(shí)質(zhì)的例子。霧，經(jīng)過電路發(fā)二．光敏電阻出警報(bào)，這個(gè)小【演示實(shí)驗(yàn)】比較光敏電阻在不同樣樣光照條件下的電阻之不同樣樣盒子就是煙霧傳感器。動空穴和自由電子的形設(shè)成，是因?yàn)楣庹蘸蜏囟雀呱d流子獲取能量計(jì)現(xiàn)象：光敏電阻在被光照耀時(shí)電阻發(fā)生顯然變化。一般電阻則不會發(fā)生變化。問題：（1）光敏電阻的電阻率與什么相關(guān)2）光敏電阻遇到光照時(shí)會發(fā)生什么變化如何講解3）光敏電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)變成什么量學(xué)生回答：（1）光敏電阻的電阻率與光照強(qiáng)度相關(guān)。（2）光敏電阻遇到光照時(shí)電阻會變小。硫化鎘是一種半導(dǎo)體資料，無光照時(shí)，載流子很少，導(dǎo)電性能不好；跟著光照增強(qiáng)，載流子增加，導(dǎo)電性能變好。（3）光敏電阻能夠?qū)⒐鈱W(xué)量轉(zhuǎn)變成電阻這個(gè)電學(xué)量。教后補(bǔ)記教師活動學(xué)生活動備注教三．熱敏電阻和金屬熱電阻金屬導(dǎo)線；熱敏電阻。學(xué)問題：（1）金屬導(dǎo)體與半導(dǎo)體資料的導(dǎo)電性能與溫度的變化關(guān)系能否同樣活（2）熱敏電阻和金屬熱電阻各有哪些優(yōu)弊端（3）熱敏電阻和金屬熱電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)變成什么量學(xué)生回答：（1）金屬導(dǎo)體與半導(dǎo)體資料的導(dǎo)電性能與溫度的變化關(guān)系不同樣樣。金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性能隨溫度高升而降動低；半導(dǎo)體資料的導(dǎo)電性能隨溫度高升而變好。（2）熱敏電阻敏捷度高，但化學(xué)堅(jiān)固性較差，丈量范圍較??；金屬熱電阻的化學(xué)堅(jiān)固性較好，丈量范圍較大，但敏捷度較差。設(shè)（3）熱敏電阻或金屬熱電阻能夠?qū)釋W(xué)量轉(zhuǎn)變成電阻這個(gè)電學(xué)量。如圖，當(dāng)被測物體左右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電其余電容傳容器兩極板之間挪動，假如測出了電容的變化，就能知道物感器：電容式計(jì)體地點(diǎn)的變化，用什么方法能夠檢測電容的變化壓力傳感器、電容式位移傳感器、電容式角度測試儀、電容式電解液液面升降測試器電容式傳感器能夠把位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)變成電容這個(gè)電學(xué)量。教后補(bǔ)記教師活動學(xué)生活動備注教四．霍爾元件1879年美國物理學(xué)家霍爾察看到，在勻強(qiáng)磁場中擱置一個(gè)矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差。人學(xué)們把這樣的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的電勢差叫霍爾電壓。人們利用霍爾效應(yīng)做成了霍爾元件。如圖，霍爾元件是在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體（比方砷化銦）薄片上，制作4個(gè)電極E、F、M、N而成。若在E、F間活通入恒定的電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的勻強(qiáng)磁場B，薄片中的載流子就在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使、間MN出現(xiàn)電壓UH。這個(gè)電壓叫霍爾電壓，其決定式為UHkIB。d動式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，它的大小與薄片的材料相關(guān)FIN?設(shè)?MEBUH設(shè)載流子的電荷量為q，沿電流方向定向運(yùn)動的均勻速計(jì)率為v，單位體積內(nèi)自由挪動的載流子數(shù)為n，垂直電流方導(dǎo)游體板的橫向?qū)挾葹閍，則電流的微觀表達(dá)式為Inqadv①載流子在磁場中遇到的洛倫茲力fqvB載流子在洛倫茲力作用下側(cè)移，兩個(gè)側(cè)面出現(xiàn)電勢差，載流子遇到的電場力為Fq

UHa當(dāng)達(dá)到堅(jiān)固狀態(tài)時(shí)，洛倫茲力與電場力均衡，即教后補(bǔ)記教師活動學(xué)生活動備注教學(xué)活動設(shè)計(jì)教后補(bǔ)記

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