2022年人教版高二物理选修3-2：61《传感器及工作原理》导学案

1、第 6.1 节传感器及其工作原理导学案班级：姓名：【学习目标】1、明白传感器的概念,知道传感器的作用 2、知道常见敏锐元件的各自特点及工作原理 3、能够结合已学的学问,分析传感器在实际中的应用事例【学法指导】 1. 仔细阅读学习目标,牢牢把握学习要求； 2. 仔细阅读课本 P52P56 页,勾画出主要学问,弄清常见敏锐元件的各自特点及工作原理；3. 导学案中标注 *部分供学有余力同学做；4. 将预习中遇到的疑难点问题标识出来在展现课堂上小组争论、质疑【学问链接】1、常用的电学物理量有：、2、金属导体的电阻率与温度的关系：3、测定电阻的方法：、4、电容大小的打算式 5、电流大小的微观表达式【学习

2、过程】日常生活中我们常常要用到一些自动掌握装置,如：用红外线遥控器掌握电视的开关；用声 学问点一、什么是传感器 问题 1、 观看、分析试验：如下列图,小盒子 A 的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关,但是 把磁铁 B 放到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移走,灯泡熄灭；那么,盒子里有什么样的装置,才能显现这样的现象呢？阅读课本 P52 第一自然段回答下面问题：1、盒内能掌握灯泡的亮与熄的装置是一个2、干簧管起到了作用,操纵干簧管的是,实际上干簧管是一种学问点二：光敏电阻 问题 2、 观看、分析试验：将一只光敏电阻接到多用电表的两端,电表置欧姆挡, 挑选合适倍率的,在以下情形下观看并记录电表读数；（

3、 1）在室内自然光的照耀下,电阻值约为,用手掌遮光时电阻值是（2）由上试验说明白光敏电阻的光照强度变大时,电阻值 变小结：光敏电阻1、特点：光照越强,电阻越 _ 2、缘由：无光照时, 载流子少, 导电性能 _；随着光照的增强, 载流子 _,导电性 _；3、作用：把 _这个光学量转换为 学学问点三、热敏电阻和金属热电阻_这个电学量；问题 3、右图中的图线1、2 分别为金属热电阻和热敏电阻的电阻温度特性图线；图线1 说明金属热电阻特点是 图线 2 说明热敏电阻特点是问题 4、观看、分析试验：将一只热敏电阻接到多用电表的两端,电表置欧姆挡, 挑选合适倍率的,在以下情形下观看并记录电表读数；（ 1）将

4、热敏电阻放入热水中,电阻值约为,从热水中拿出后电阻值是（ 2）由上试验说明白热敏电阻的电阻值大小与温度的关系是小结：热敏电阻1、特点：温度越高,电阻越 _ 2、作用：把 _这个热学量转换为学问点四、电容式传感器_这个电学量；问题 5、如右图所示,当被测物体放在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移 动；假如测出了电容的变化,就知道物体位置的变化；（1）如右图中中电容器两极板所带电荷量不变,可用静电计测电容器两极板间的,通过该物理量的变化可以推出电容的变化说明被测物体向边（2）假如用静电计接在此电容器两极板间,发觉静电计指针的夹角增大了,运动；（3）、此装置叫做电容式位移传感器,它

5、的作用是学问点五、霍尔元件 问题 6、霍尔元件的构造如何？什么电压称为霍尔电压 UH；（ 1）在右图中如电流是由正电荷定向移动形成的,就 M、N两点间 点电势高,点电势低；（2）霍尔电压的表达式是,式中各符号的物理意义是（3）如霍尔元件板厚度为d, 长为 a, 宽为 c, 定向移动的电荷的电量为q, 单位体积电荷数为n, 电流强度为 I ,磁感应强度为B, 请推导霍尔电压的表达式,并指明k 的值（4）霍尔元件的作用是：把_ 这个磁学量转换为_这个电学量；问题 7、观看、分析试验：将一只霍尔元件的 E、F 两个电极与限流电阻、电流计及干电池串联,调剂电阻使通入电流约为 10mA；将 M、N 两个

6、电极接到数字式多用表的直流电压档上,挑选适当的量程；在以下情形下观看并记录电表读数；（ 1）将永磁体的一个磁极逐步靠近霍尔元件的工作面,即写有字符的表面,观看是否显现霍尔电压以及这个电压如何变化？（ 2）用另一个磁极去接近,又会看到什么现象？（ 3）转变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,使 由 90 减小到 0 再次观看这个电压的变化；课堂小结：根据你对以下几种传感器的懂得填写下面的表格,并和同学们争论可能的工作原理传感器名称输入的物理量输出的物理量光敏电阻 热敏电阻 金属热电阻 电容式位移传感器 霍尔元件传感器的作用就是将 转化【当堂检测】1、霍尔元件能转换哪两个物理量（）A把温度这个热学量转换

7、成电阻这个电学量B把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C把力这个力学量转换成电压这个电学量D把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量2、如下列图是一火警报警器的部分电 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 所在处显现火情时,显示器的电流 I 、报警器两端的电压 U的变化情形是（）AI 变大, U变大BI 变大, U变小CI 变小, U变大DI 变小, U变小3、传感器是一种采集信息的重要器件,如图3 所示,是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力 F作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生形变,引起电容的变化,将电容器、 灵敏电流计和电源串接成闭合电路,那么 固定电极A如电容减小,就力 F增大B如电容增大 就力 F减小C如电容变大,就力 F增大