高中物理：6.1《传感器及其工作原理》学案（新人教版选修3-2）

用心 爱心 专心 第一节 传感器及其工作原理学案第一节 传感器及其工作原理学案 学习目标学习目标 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 3 了解传感器的应用 4 通过对实验的观察 思考和探究 让学生在了解传感器 熟悉传感器工作原 理的同时 经历科学探究过程 学习科学研究方法 培养学生的观察能力 实 践能力和创新思维能力 学习重点学习重点 理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理 学习难点学习难点 分析并设计传感器的应用电路 学习用具学习用具 干簧管 磁铁 光敏电阻 热敏电阻演示仪 传感器简单应用实验盒 万 用表 学习过程学习过程 一 传感器 1 概念 2 原理图 3 三种常见的敏感元件 1 光敏电阻 材料及构造 工作原理 功能 把 光学量 转换为 电学量 2 热敏电阻和金属热电阻 热敏电阻 a 材料 b 特点 c 功能 把 转换为 电学量 d 分类 正温度系数 PTC 热敏电阻 特点 负温度系数 NTC 热敏电阻 特点 金属热电阻 a 材料 b 特点 c 功能 把 转换为 电学量 3 霍尔元件 材料及构造 霍尔电压 推导 用心 爱心 专心 功能 把 磁学量 转换为 电学量 传感器功能 能将力 温 度 光 声 物质成分等 转化为 的元件 二 课堂练习 例 1 如图 R2为热敏电阻 a b 间接报警器 当温度升高时 a b 间电压将 例 2 有定值电阻 热敏电阻 光敏电阻三只元件 将这三只元件分别接入如图所示电路 中的 A B 两点后 用墨纸包住元件或者把元件置入热水中 观察欧姆表的示数 下 列说法中正确的是 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 用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比 欧姆表示数变化较大 这只元件一定 是光敏电阻 D 用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比 欧姆表示数相同 这只元件一定是定 值电阻 例 3 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 NTC 热敏 电阻 Rt的两端相连 这时指针恰好指在刻度盘的正中间 若往 Rt上擦一些酒精 指 针将向 填 左 或 右 移动 若用吹风机将热风吹向 Rt 则指针将向 填 左 或 右 移动 迁移 若 Rt为 PTC 热敏电阻 情况如何 例 4 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体 如污水 在管中的流 量 即单位时间内通过管内横截面积的流体的体积 为了简 化 假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道 其 中空部分的长 宽 高分别为图中的 a b c 流量计的两端与输送流体的管道相连 图中的虚线 图中流量计的上下两面是金属材料 前后两面是绝缘材料 现于流 量计所在处加磁感应强度为 B 的匀强磁场 磁场方向垂直于前后两面 当导电流体 稳定地流经流量计时 在管外将流量计上 下两表面分别与一串接了电阻 R 的电流 表的两端连接 I 表示测得的电流值 已知流体的电阻率为 不计电流表的内阻 则可求得流量为 A B C D a c bR B I c b aR B I b a cR B I a bc R B I 例 5 如图所示是电阻式温度计 一般是利用金属铂做的 已知铂丝的电阻随温度的