2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修2 第5章傳感器第2節(jié)常見傳感器的工作原理及應用(9)課件

傳感器演示實驗1磁信號電路的通斷演示實驗2聲信號電信號聲音的轉(zhuǎn)換一、傳感器簡介

傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等________,并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流、電容等_______;或轉(zhuǎn)換為電路的通斷.

1、什么是傳感器非電學量電學量傳感器：非電學量→傳感器→電學量角度位移速度壓力溫度濕度聲強光照……傳感器電壓電流電阻電容……轉(zhuǎn)換電路物理信息化學信息生物信息電信號敏感元件傳感器傳感器的工作原理光敏電阻實物圖1、光敏電阻二、制作傳感器的常用元器件點擊放大演示實驗3用歐姆表測光敏電阻的電阻.（1）、室內(nèi)自然光照射下（2）、用手掌遮光時光敏電阻對光敏感.當改變光照強度時,電阻的大小也隨著改變.一般隨著光照強度的增大電阻值______.（2）材料：制作光敏電阻的材料一般為半導體.如：硫化鎘減小（3）半導體的導電原理：半導體靠其中的________（自由電子和空穴）來導電載流子光敏電阻能夠把光照強弱這個___________轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量光學量（1）特性：演示實驗4金屬導體的導電性能與光照有關嗎？溫度有關嗎？關系如何？2、金屬熱電阻（2）特性：金屬熱電阻的阻值會隨著溫度的升高而______,具有正溫度系數(shù)（1）材料：金屬熱電阻是用金屬做成的RTO金屬熱電阻R-T關系示意圖增大學生探究實驗：你們手邊電阻的阻值與溫度的關系問題：如何改變該電阻的溫度？3、熱敏電阻3、熱敏電阻熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而_____,具有負溫度系數(shù)熱敏電阻R-T關系示意圖

（1）材料：半導體RTo減?。?）特性：熱敏電阻和金屬熱電阻能夠把_____這個熱學量轉(zhuǎn)換成為電阻這個電學量溫度根據(jù)所學知識設計一個音樂盒,要求：（1）打開盒蓋時,音樂響；（2）合上盒蓋時,音樂不響4、電容式位移傳感器電容式位移傳感器能夠把物體_____這個力學量轉(zhuǎn)換為_____這個電學量位移電容電容式位移傳感器示意圖被測物體x電容器極板電介質(zhì)板5、霍爾元件（1）材料：半導體如：砷化銦（2）工作原理圖NMFBEIUH霍爾元件工作原理圖（3）霍爾電壓:d－－薄片厚度K－－霍爾系數(shù)其大小與元件的材料有關.霍爾元件能夠把___________這個磁學量轉(zhuǎn)換為____這個電學量磁感應強度電壓1、傳感器的概念：小結(jié)：2、傳感器的工作原理：3、敏感元件：（1）光敏電阻（光電傳感器）（2）熱敏電阻和熱電阻（溫度傳感器）（3）電容式傳感器（位移傳感器）（4）霍爾元件（磁傳感器）非電學量敏感元件轉(zhuǎn)換電路電學量非電學量電學量,或轉(zhuǎn)換為電路的通斷.作業(yè)：1．觀察與思考：日常生活中哪些地方用到了傳感器,它們分別屬于哪種類型的傳感器,它們的工作原理如何？2．實驗設計：用熱敏電阻、繼電器等器材設計一個火警報警器.返回NMFBEIUH返回＋＋＋＋＋＋－－－－－－載流子E返回三、例題例1有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件分別接入如圖所示電路中A、B兩點后,用黑紙包住元件置入熱水中,觀察歐姆表的示數(shù),下列說法正確的是（）ABA.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數(shù)變化較大,這只元件一定是熱敏電阻B.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數(shù)不變化,這只元件一定是定值電阻C.用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比,歐姆表示數(shù)變化較大,這只元件一定是光敏電阻D.用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比,歐姆表示數(shù)相同,這只元件一定是定值電阻答案[]AC例2：如圖是一火警報警的一部分電路示意圖.其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器,電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報警器.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（

）A.

I

變大,U變大B.

I變小,U變小C.

I變小,U變大D.

I變大,U變小R1R2R3AabErB解析：當R2處出現(xiàn)火情時,該處溫度升高.

R2

為熱敏電阻,其阻值隨溫度升高而減小,由全電路的歐姆定律可知,路端電壓減小,該電阻兩端電壓減小,故R3兩端電壓減小,所以電流表示數(shù)減小.即U減小,I減小.友情提示：掌握各種元件的特性和閉合電路的動態(tài)分析是解題的關鍵R1R2R3AabEr例題：嘗試體驗1．如圖所示,R1、R2為定值電阻,L是小燈泡,R3為光敏電阻,當照射光強度