《传感器及其工作原理》导学案2

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1、传感器及其工作原理学巧自土化・D标明瞬化J课程学习目标1.初步认识传感器的基木功能。2.了解传感器是能感受非电学量并将其转换成电学量的元件。3.知道光敏电阻的电阻率与光照强度有关。4.知道霍尔元件能把磁感应强度转换为电压。知识记忆与理解预学区•不看不讲知识豪化・*傀形象化J知识体系械理1•什么是传感器传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如②温度、③光、④声_、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断等。2.常见传感器元件(1)光敏电阻光敏电阻是把硫化镉涂敷在绝缘板上制成的一种电阻，其中硫化镉是一种⑤半导体材料。(2)金属热电阻和热敏电阻

2、金属热电阻与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度红较差(填“较好”或“较差”)。(3)电容式位移传感器电容式位移传感器是把位移这个⑦力学量转换成为电容这个⑧电学量的传感器。(4)崔尔元件霍尔元件能够把⑨磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。盍点难点探究主题1:认识传感器(1)夜晚，楼梯上漆黑一片。但随着我们的脚步声响，楼梯的灯亮了；我们登上一层楼,灯光照亮一层楼，而身后的灯则依次熄灭。你认为这种照明电路中至少含有哪些传感器？为什么灯亮了一段时间才熄灭？(2)传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压

3、值、电流值、电荷量等。这些输出信号是非常微弱的，那么它是如何送给控制系统来产生各种控制动作的？画出原理图。主题2:光敏电阻图示是利用光敏电阻自动计数的示意图，其中〃是发光仪器，〃是接收光信号的仪器，B中的主要元件是光电传感器一一光敏电阻。试说明其计数的原理。主题3:温度传感器的原理实验探允(重点探究)如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻用的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往用上擦一些酒精，表针将如何摆动？若用吹风机将热风吹向电阻，表针将如何摆动？主题4:电容式位移传感器如图所示，当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电

4、容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能测定物体位置的变化。(1)用什么方法可以检测电容的变化？(2)在如图所示的情况下，如果电容增大，则说明被测物体向哪个方向移动了？主题5:霍尔元件崔尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量的传感器。如图所示，有电流/流过长方体金属块，金属块宽为d,高为力，有一磁感应强度为尿勺匀强磁场垂直于霍尔元件的前后表面。你能判断出此金属块上下表面(即久川)哪面电势高吗？为什么？第三层级技能应用与拓展固学区•不练不讲检测會佩化•會飽微字化基础智能检测1.关于传感器，下列说法正确的是()OA.所有传感器的材料都是rti半导体材料做成的B.金属材料

5、也可以制成传感器C.传感器主要是通过感知电压的变化來传递信号的A.以上说法都不正确固定电极膜片电极1.传感器是一种采集信息的重要器件。图示是一种测定压力大小的电容式传感器示意图。当待测压力於用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化。将电容器、灵敏电流表和电源串联成闭合电路，贝11（）oA.当胸上压膜片电极时，电容将减小B.当旳上压膜片电极时，电容将增大C.若电流表有示数，则压力〃发生了变化D.若电流表有示数，则压力〃没有发生变化2.如图所示，兀为负温度系数的半导体热敏电阻，其他电阻都是普通的电阻，当灯泡L的亮度变暗时，说明（）。A.环境温度变高B.环境温度变低C.环境温度

6、不变D.都有可能3.图示为光敏电阻自动计数器的示意图。其屮水为光敏电阻，凡为定值电阻。当光信号被物品挡住时，光电计数器计数一次。此光电计数器的基本工作原理是（）。A.当有光照射用时，信号处理系统获得高电压B.当有光照射用时，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讣数一次D.信号处理系统每获得一次高电压就汁数一次材料鼻翼化多尢化、全新视角拓展拓展一、传感器的应用1.温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势aV,内阻不计；©为灵敏电流表，内阻兀保持不变；伪热敏电阻，其电阻阻值随温度的变化关系如

7、图乙所示。闭合开关S,当*的温度等于20°C时，电流表的示数1^mA；当电流表的示数Z=3.6mA时，热敏电阻和勺温度为多少？甲拓展二、对霍尔元件的分析1.如图所示，通过霍尔元件P0以的电流为人外加垂直于薄片的匀强磁场的磁感应强度为〃，薄片的厚度为M又已知该元件载流子的电荷量为G单位体积含载流子的个数为刀，试推导该霍尔元件上励侧形成的稳是电压仏的表达式。第四层级忌馀田形化战直现化学习体验分享参考答案第六章传感器课时6.1传感器及其工作原理知识体系梳理①力②