2015-2016学年高中物理 61 传感器及其工作原理（问题探究式）同课异构课件 新人教版选修

1、第六章 传感器,学案1 传感器及其工作原理,你见过自动门吗？讨论一下它的原理,自动干手机,自动水龙头,盒子里面有什么装置？,原理：当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用！,1、概念：,2、工作原理：,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。,非电学量,敏感元件,转换器件,转换电路,（或电路的通断）,电学量,一、什么是传感器,有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感

2、器工作，是因为( ) A改变湿度 B改变温度 C改变磁场 D改变电容,1,人是一种导体，可以与其他导体构成电容器 手靠近时改变了电容大小,1、光敏电阻,电阻小,电阻大,光学量,电阻,二、制作传感器常用元器件,如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( ) A电压表的示数增大 BR2中电流减小 C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大,R3阻值减小，R1两端电压因干路电流增大而增大(电压表的示数增大)，同时内电压增大，故电路路端电压减小，A项正确，D项错误,2,由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确,结合干路电

3、流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大,2、金属热电阻和热敏电阻,金属热电阻：,规律：电阻随温度的升高而增大。,热敏电阻：,规律：电阻随温度的升高而减小。,温度,电阻,二、制作传感器常用元器件,有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（ ）,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.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻 D.用黑纸包住与

4、不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻,3,3、电容式传感器,（2）测定液面高度h：,（3）测定压力F：,（4）测定位移x：,二、制作传感器常用元器件,传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（ ） A当F向上压膜片电极时，电容将减小 B当F向上压膜片电极时，电容将增大 C若电流计有示数，则压力F发生变化 D若电流计有示数，则压力F不发生变化,4,二、制作传感器常用元器件,霍尔电压：,一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH的变化就与B成

5、正比。,磁感应强度,电压,二、制作传感器常用元器件,如图所示是霍尔元件的示意图，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直于磁场，板内通有如图方向的电流，a、b是铜板上、下边缘的两点，则( ) A电势ab B电势ba C电流增大时，|ab|增大 D其他条件不变，将铜板改为NaCl 水溶液时，电势结果仍然一样,5,自由电荷是电子，由左手定则可判断出ab，A对，B错 因|ab|kIB/D，所以电流增大时，|ab|增大，C对 若将铜板改为NaCl溶液，溶液中的正、负离子均向a侧偏转 |ab|0，即不产生霍尔效应，故D选项错误,1用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程下列属于

6、这类传感器的是( ) A红外报警装置 B走廊照明灯的声控开关 C自动洗衣机中的压力传感装置 D电饭煲中控制加热和保温的温控器,遥控器是利用红外线传输信号的,2.如图所示是观察电阻值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,温度升高后，电阻将明显变化,温度升高后，电阻变大，但不明显,3.如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，问：金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？,由左手定则知,上表面聚集负电荷 下表面聚集正电荷,故下表面电势高,1、传感器的概念：,2、传感器的工作原理：,3、敏感元件： （1）光敏电阻 （光电传感器） （2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器） （3）电容式传感器 （位移传感器） （4）霍尔元件 （磁传感器）