高中物理《传感器及其工作原理》教案13 新人教版选修3-2

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1、传感器及其工作原理一、教学目标概览1、知道什么是传感器，传感器的工作原理。2、知道传感器中常见的三种敏感元件及其它们的工作原理。3、了解电容式传感器的应用。二、聚焦重点难点重点：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。难点：分析并设计传感器的应用电路。三、教学互动（一）传感器1、概念：_____________________________________________。2、原理图：3、三种常见的敏感元件（1）光敏电阻①材料及构造②工作原理③功能：把__________（光学量）转换为______（电学量）。（2）热敏电阻和金属热电阻①热敏电阻a）材料

2、b）特点c）功能：把_______转换为_______（电学量）。d）分类：正温度系数PTC热敏电阻（特点）负温度系数NTC热敏电阻（特点）②金属热电阻a）材料b）特点c）功能：把_______转换为_______（电学量）。（3）霍尔元件①材料及构造②霍尔电压：_________________________。推导：③功能：把_________（磁学量）转换为_______（电学量）。（二）传感器的分类1、分类2、电容式传感器四、课堂探究【例1】有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件

3、置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（）A、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、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻【例2】如图所示：（1）图甲是________的电容式传感器，原理是__________________________________________；（2）图乙是________的电容式传感器，原理

4、是__________________________________________；（3）图丙是________的电容式传感器，原理是__________________________________________；（4）图丁是________的电容式传感器，原理是__________________________________________。【例3】如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与NTC热敏电阻Rt的两端相连，这时指针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精，指针将向_____（填“左”或“右”）移动；若用吹风

5、机将热风吹向Rt，则指针将向_____（填“左”或“右”）移动。（迁移）若Rt为PTC热敏电阻，情况如何？【例4】电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（即单位时间内通过管内横截面积的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连（图中的虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电

6、流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（）A、B、C、D、五、课堂跟踪反馈1.PTC热敏电阻随温度升高而________，NTC热敏电阻随温度升高而________；光敏电阻在光照射下其电阻显著________.2.如图所示，是一种测定角度的传感器，当彼此绝缘的金属板构成的动片和定片之间的角度θ发生变化时，试分析传感器是如何将这种变化转化为电学量的?3.如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感器，它是将________转化为

7、________来进行测量的.4.在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与温度的关系如图所示，已知这种材料具有发热和控温双重功能，下列说法正确的是：(1)通电前材料的温度低于t1，通电后，电压保持不变，它们功率是（）A.先增大后减小B.先减小后增大C.达到某一温度后功率不变D.功率一直在变化(2)其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在（）A.t1B.t2C.t1到t2的某个温度上D.大于t2的某个温度上5.在如图的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D间距不变，下列说法正确的是（）A.当滑动

8、触头P向左移动时，L消耗