高中物理 第5章 第2讲 第3讲 常见传感器的工作原理 、大显身手的传感器课件 鲁科版选修32.ppt

高中物理 选修3 2 鲁科版 第五章传感器及其应用 第三讲大显身手的传感器 第二讲常见传感器的工作原理 目标定位 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 预习导学 一 光电传感器的原理 电信号 电阻 二 探究温度传感器的原理 电学量热敏电阻热电偶 增大 负温度 三 传感器在生产 生活中的应用举例 静触点b 静触点c 红外线 指纹 工作环境状态 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 课堂讲义 一 传感器的工作原理分析 分析传感器的工作原理要从以下几个方面进行 1 感受量分析 明确传感器所感受的物理量 如力 热 光 磁 声等 2 输出信号分析 明确传感器的敏感元件 分析它的输入信号及输出信号 以及输入信号与输出信号间的变化规律 3 电路结构分析 认真分析传感器所在的电路结构 在熟悉常用元件工作特点的基础上 分析电路输出信号与输入信号间的规律 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 课堂讲义 例1下列说法正确的是 a 传感器担负着信息采集的任务b 干簧管是一种磁传感器c 传感器不是电视遥控接收器的主要元件d 传感器是将力 温度 光 声 化学成分等转换为电信号的主要工具 电视遥控接收器主要是利用传感器来接收信息的 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 课堂讲义 针对训练1为解决楼道的照明 在楼道内安装一个传感器与电灯的控制电路相接 当楼道内有走动而发出声响时 电灯即与电源接通而发光 这种传感器为 传感器 它输入的是 信号 经传感器转换后 输出的是 信号 电 声控 声音 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 课堂讲义 二 常见传感器的应用实例 1 光敏电阻 1 特点 阻值随光照强度的增大而减小 2 机理 光敏电阻一般由半导体材料做成 当半导体材料受到光照而温度升高时 会有更多的电子获得能量成为自由电子 同时也形成更多的空穴 导电性能变好 电阻变小 2 热敏电阻 1 特点 热敏电阻的阻值大小与温度的高低有关 温度变化 阻值有明显变化 2 分类 由半导体材料制成 其导电性能对温度的变化很敏感 热敏电阻所用材料根据其温度特性可分为三类 正温度系数热敏电阻 负温度系数热敏电阻和临界温度热敏电阻 正温度系数的热敏材料 ptc 它的电阻随温度上升而增加 负温度系数的热敏材料 ntc 它的电阻随温度的上升而减小 临界温度系数的热敏材料 ctc 它的电阻在很小的温度范围 临界 内急剧下降 3 金属热电阻特点 电阻率随温度的升高而增大 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 课堂讲义 例2关于光敏电阻和热敏电阻 下列说法中正确的是 a 光敏电阻是用半导体材料制成的 其阻值随光照增强而减小 随光照的减弱而增大b 光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器c 热敏电阻是用金属铂制成的 它对温度感知很灵敏d 热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器 热敏电阻是半导体材料制成的 光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件 热敏电阻是把温度转换为电阻的元件 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 例3如图所示 电源两端的电压恒定 l为小灯泡 r为光敏电阻 led为发光二极管 电流越大 发出的光越强 且r与led间距不变 闭合开关s后 下列说法中正确的是 a 当滑动触头p向左移动时 l消耗的功率增大b 当滑动触头p向左移动时 l消耗的功率减小c 当滑动触头p向右移动时 l消耗的功率可能不变d 无论怎样移动滑动触头p l消耗的功率都不变 课堂讲义 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 例4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 课堂讲义 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 对点练习 力传感器的应用 1 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小 在升降机中将重物放在压敏电阻上 压敏电阻接在如图甲所示的电路中 电流表示数变化如图乙所示 某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态 下列说法中正确的是 a 0 t1时间内 升降机一定匀速运动b 0 t1时间内 升降机可能减速上升c t1 t2时间内 升降机可能匀速上升d t1 t2时间内 升降机可能匀加速上升 电流恒定 电流在增加 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 对点练习 温度传感器的应用 2 传感器的种类多种多样 其性能也各不相同 空调机在室内温度达到设定的温度后 会自动停止工作 空调机内使用的传感器是 a 生物传感器b 红外传感器c 温度传感器d 压力传感器 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 对点练习 温度传感器的应用 3 如图所示是自动调温式电熨斗 下列说法正确的是 a 常温时上下触点是接触的b 双金属片温度升高时 上金属片形变较大 双金属片将向下弯曲c 原来温度控制在80 断开电源 现要求60 断开电源 应使调温旋钮下移一些d 由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态 应使调温旋钮下移一些 切断温度要升高则应使调温旋钮下移一些 常见传感器的工作原理大显身手的传感器 对点练习 光传感器的应用 4 如图所示 用光敏电阻ldr和灯泡制成的一种简易水污染指示器 下列说法中正确的是 a 严重污染时 ldr是高电阻b 轻度污染时 ldr是高电阻c 无论污染程度如何 ldr的电阻不变 阻值大小由材料本身因素决定d 该