传感器及其工作原理学案

发布 2019-09-09 14:15:40 阅读 3026

备课人:牛晓燕审核人:高二物理组 2015.12.28

学习目标】1)知道什么是传感器,知道非电学量转化为电学量的技术意义;

2)记住传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的特性。

自主学习】1.什么是传感器。

传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力 、 温度 、 光 、 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,其中硫化镉是一种半导体材料。

光敏电阻能够把这个光学量转换为这个电学量。

2)金属热电阻和热敏电阻。

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,但灵敏度较差 (填“较好”或“较差”)。

金属热电阻和热敏电阻能够把这个热学量转换为这个电学量。

3)电容式位移传感器。

电容式位移传感器是把位移这个力学量转换成为电容这个电学量的传感器。

4)霍尔元件。

霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。

合作**】1.什么是传感器。

学生实验1:如课本52页演示实验,小盒子的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关,当把磁铁放到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移开,灯泡熄灭。

提问:盒子里的装置是怎样实现这样的控制的?它在电路中起到了什么作用?

2、认识一些制作传感器的元器件。

1)**光敏电阻的特性。

学生实验2:学生6人一组,用万用电表的欧姆挡测量一只光敏电阻的阻值,电路图如右图,实验分别在暗环境和强光照射下进行,并将测量结果记录到**中。

实验结论:光敏电阻在暗环境下电阻值 ,强光照射下电阻值 。

总结:光敏电阻能够把这个光学量转换为这个电学量。

2)**金属热电阻和热敏电阻的特性。

回顾旧知识,思考金属热电阻的特性。

结合所学知识思考:金属导体的导电性能与温度有关吗?关系如何?

如图所示,ab间接有一段钨丝(从旧日光灯管中取出),闭合开关,灯泡正常发光,当用打火机给钨丝加热时,灯泡亮度将如何变化?

总结:钨丝的电阻随温度的升高而 。

金属热电阻能够把这个热学量转换为这个电学量。

**热敏电阻的阻值大小与温度的关系。

认真观察《热敏电阻特性》的**。

实验结论:热敏电阻的阻值随温度的升高而 ,且阻值随温度变化非常明显。

总结:热敏电阻能够把这个热学量转换为这个电学量。

课堂检测】1、关于干簧管,下列说法正确的是( )

a.干簧管接入电路中相当于电阻的作用。

b.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的。

c.干簧管接入电路中相当于开关的作用。

d.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的。

2.街旁的路灯,江海里的航标都要求在夜晚亮,白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的( )

a.压敏性 b.光敏性 c.热敏性 d.三种特性都利用。

3.如图是观察电阻随温度变化情况的示意图.现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )

a.如果r为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显。

b.如果r为金属热电阻,读数变小,且变化不明显。

c.如果r为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显。

d.如果r为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显。

4.如图所示,由电源、小灯泡、金属电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关s后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变暗,发生这一现象的主要原因是( )

a.小灯泡的电阻发生了变化。

b.小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化。

c.电阻丝的电阻率随温度发生了变化。

d.电源的电压随温度发生了变化。

5.用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时,下列说法正确的是( )

a、测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越大。

b、测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越小。

c、测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越大。

d、测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越小。

6.如图所示为电阻r随温度t变化的图线,下列说法中正确的是。

a、图线1是热敏电阻的图线,它是用金属材料制成的。

b、图线2是热敏电阻的图线,它是用半导体材料制成的。

c、图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高。

d、图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高。

7.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负温度系数的热敏电阻rt的两端相连,这时表针恰好指刻度盘正中间.若往rt上擦一些酒精,表针将向___填“左”或“右”)移动;若用吹风机将热风吹向电阻,表针将向___填“左”或“右”)移动.

传感器及其工作原理学案

选修3 2第六章传感器。第一课时 传感器及其工作原理学案。制作人 董洪杰王微微 2012.3.6 学习目标 1 了解什么是传感器,知道非电学量转化为电学量的技术意义 2 知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻 热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。重点 学习内容 三种常见的敏感元件。1 光敏电阻。材...

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