物理：－传感器及其工作原理导学案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精班级：组别：姓名：组内评价:教师评价：§6。1传感器及其工作原理课型:新授课

【学习目标】知道什么是传感器，知道光敏电阻特点及作用,掌握热敏电阻和金属电阻的特点及区别，理解霍尔元件的原理及作用了解传感器应用的一般模式理解力、温度、光传感器工作原理【学习重点】掌握各种传感器元件的特性【学习难点】理解各传感器应用原理【学习方法】探究实验讨论【课本导读】传感器: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_________量，并能把它们按照一定的规律转换为容易进行测量、传输、处理和控制的电压、电流等________量，或转换为电路的通断。传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换_______信号，通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。常见的传感器有:__________、____________、_____________、___________、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等.2、干簧管结构：它是玻璃管内封入的的两个＿＿＿＿＿＿＿制成的簧片．作用：在电路中起到＿＿＿＿＿＿＿的作用,它是一种能够＿＿＿＿＿＿＿的传感器．3、光敏电阻光敏电阻是用＿＿＿＿制成的，硫化镉就是一种＿＿＿＿。其特点是电阻率随光照强度的增大而＿＿＿＿＿＿＿,原因是：无光照射，载流子＿＿＿＿＿＿＿，导电性＿＿＿＿；随着光照的增强,载流子，导电性能。作用：光敏电阻能够把转化为＿＿＿＿＿＿。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。4、热敏电阻和金属热电阻热敏电阻：半导体材料的导电能力随温度升高而＿＿＿，电阻率随温度升高而＿＿＿＿,用＿＿＿＿＿＿＿做成的传感器称为热敏电阻，热敏电阻也可以用＿＿＿＿＿＿＿制成，其电阻随温度的变化。特点是灵敏度＿＿＿。金属热电阻:金属的电阻率随温度的升高而＿＿＿，用多种金属做成的温度传感器称为热电阻．其特点是＿＿＿＿＿＿＿、测温范围＿＿＿＿＿＿＿，但＿＿＿＿＿＿＿较差．二者的作用：二者都能把＿＿＿＿＿＿＿转化为＿＿＿＿＿＿＿．5、电容式位移传感器能够把物体的__________这个力学量转换为______这个电学量。图6－1－16、霍尔元件①构造（如图6－1－1所示）：在很小的矩形＿＿＿＿＿＿＿薄片上，制作四个电极，就成为一个霍尔元件．图6－1－1②霍尔电压：表达式UH=＿＿＿＿＿＿＿,式中d为＿＿＿,k为＿＿＿＿＿＿＿，其大小与＿＿＿＿＿＿＿有关．③霍尔效应的原理:外部磁场使运动的载流子受到洛仑兹力,在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向的电场;横向电场对电子施加与洛仑兹力相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板两侧会形成稳定的电压.设图中MN方向长度为L2,则：＝qvB根据电流的微观解释I＝nqsv，s=d整理后，得:=令k=,因为n为材料单位体积的带电粒子个数，q为单个带电粒子的电荷量，它们均为常数，所以有:=作用:用霍尔元件能够把＿＿＿＿＿＿＿转换为＿＿＿＿＿＿＿．【方法点拨】例1．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一热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精，表针将向_____________(填“左”或“右”)移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向______________（填“左”或“右”）移动.例2．传感器是一种采集信息的重要器件.如图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联成闭合电路，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【课堂练习】1、关于干簧管,下列说法正确的是（)A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的2、关于传感器的下列说法正确的是(）A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确3、热敏电阻能将热信号转换为电信号是因为（）A．电阻阻值的大小随热量的变化而变化B．电阻阻值的大小随温度的变化而变化C．电阻体积的大小随热量的变化而变化D．电阻体积的大小随温度的变化而变化4、利用半导体材料可制成哪些电子元件（）A、热敏电阻B、光敏电阻C、晶体管D、标准电阻5、用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是（)A、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C、测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D、测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小6、如图所示为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是（)A、图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B、图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C、图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D、图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高7、下列说法正确的是（)A、金属导体的电阻率随温度增加而减小B、半导体的电阻率随温度增加而增大C、用半导体制成的热敏电阻，可以作为测温元件D、用半导体制成的光敏电阻，可以起到开关的作用8、关于热敏电阻以下说法中正确的是(）A、热敏电阻的阻值随温度升高而增大B、热敏电阻的阻值随温度升高而减小C、热敏电阻的阻值随温度变化而均匀变化D、热敏电阻可以用金属氧化物制作9、如图所示是测定位移的电容式传感器,其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（）A．电介质进入极板的长度B．两极板间距C．两极板正对面积D．极板所带电量10、一般光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而＿＿＿＿＿．由于它对光照较敏