多彩课堂高中物理 6.1《传感器及其工作原理》课件 新人教版选修32.ppt

一 传感器及其工作原理 传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位 新课程标准紧扣时代脉搏 对传感器教学提出明确要求 本课的设计思路是通过对实验的观察 思考和探究 了解什么是传感器 传感器是如何将非电学量转换成电学量的 传感器在生产 生活中有哪些具体应用 为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫 教学时力避深奥的理论 侧重于联系实际 让学生感受传感器的巨大作用 进而提高学生的学习兴趣 培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神 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 认识一些制作传感器的元器件 知道这些传感器的工作原理 1 生活中常用的电视 空调的遥控器是如何实现远距离操纵的 2 楼梯上的电灯如何能人来就开 人走就熄的 3 工业生产中所用的自动报警器 恒温烘箱是如何工作的 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 原理 一 什么是传感器 请自主阅读教材p52 1 什么是传感器 2 传感器的作用是什么 一 什么是传感器 一 什么是传感器 1 定义 传感器是把非电学量 如位移 速度 力 磁感应强度 温度 光 声等 按一定的规律转换为电学量 如电压 电流 电阻 电容等 的元器件 传感器 一 什么是传感器 1 定义 2 工作原理 非电学量 电学量 传感器 温度传感器 光传感器 光敏电阻 火警报警器 色标传感器 力传感器 各种度传感器 二 敏感元件 1 光敏电阻 请自主阅读教材p53的内容 思考问题 1 光敏电阻的电阻率与什么有关 2 光敏电阻受到光照时会发生什么变化 怎样解释 3 光敏电阻能够将什么量转化为什么量 二 敏感元件 1 光敏电阻 结论 光照强 电阻小 光照弱 电阻大 光信号 电信号 空穴 自由电子 例题1 如图所示 r1 r2为定值电阻 l是小灯泡 r3为光敏电阻 当照射光强度增大时 a 电压表的示数增大b r2中电流减小c 小灯泡的功率增大d 电路的路端电压增大 abc 二 敏感元件 2 热敏电阻 请自主阅读教材p54的内容 思考问题 1 金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系是否相同 2 热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点 3 热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量 1 金属热电阻 电阻随温度的升高而增大 2 热敏电阻 电阻随温度的升高而减小 温度 电阻 二 敏感元件 2 热敏电阻 例题2 如图是一火警报警的一部分电路示意图 其中r2为用半导体热敏材料制成的传感器 电流表为值班室的显示器 a b之间接报警器 当传感器r2所在处出现火情时 显示器的电流i 报警器两端的电压u的变化情况是 a i变大 u变大b i变小 u变小c i变小 u变大d i变大 u变小 b 二 敏感元件 3 霍耳元件 工作原理 霍耳效应 磁信息 电信息 例3 有电流i流过长方体金属块 金属块高度为d 宽为b 有一磁感应强度为b的匀强磁场垂直于纸面向里 试问金属块上 下表面哪面电势高 电势差是多少 三 电容传感器的应用 1 测定角度 2 测定液面高度h 1 测定角度 2 测定液面高度h 3 测定压力f 4 测定位移x 力学量 电学量 例4 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 bc