认识传感器课件-高二下学期物理人教版选择性

5.1认识传感器人教版（2019）物理（选择性必修第二册）第五章

传感器素养目标1.通过探究活动并结合实验，认识什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义2.通过大量的生活实例，了解传感器的种类，知道传感器的分类方式3.通过探究实验和特定推理，知道传感器的组成与应用模式，培养学生科学思维、实验探究的学科素养

小盒子A

的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关。如果把磁体B

放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁体移走，灯泡熄灭。盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现象？干簧管新课讲解

原来，小盒子中有一种叫作“干簧管”的元件，它的结构很简单，玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片。当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用，操纵开关的是磁场这只看不见的“手”。干簧管是一种能够感知磁场的传感器。那么，到底什么是传感器？神奇的传感器1.“声控—光控”

传感器

在傍晚进入楼道时，一跺脚或者大声喊一下，楼道灯自动开启，但是这种情况在白天却不会发生。这是因为楼道的灯安装了“声控—光控”开关。

这个开关会感知环境的明暗和声音的强弱。只有环境的亮度低于某一个数值，同时声强高于某一数值时，声控—光控开关才会接通，灯才会亮。声控开关光控开关

一些楼宇安装了自动门，当人走近时，门会自动打开；当人离开时，门会自动关闭。原来自动门装有一种装置，当人走近时，可以检测出人体向外辐射的红外线，从而发出开门的命令。这种装置就是红外线传感器。2.红外传感器自动门3.乙醇传感器

交通警察在检查司机是否酒后开车时，会让司机对着“便携式酒精检测仪”呼气，检测仪就会显示呼出气体中的酒精浓度。这是因为检测仪上装有“乙醇传感器”，它能感知乙醇的浓度。传感器接收外界信息，并按照一定的规律和要求把信息转换成可用输出信息的装置视觉嗅觉味觉触觉、温觉听觉光传感器声音传感器味传感器温度传感器压力传感器湿度传感器气体传感器4.人的感官与传感器的类比

传感器的定义

传感器（sensor）：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号(通常是电压、电流等电学量)，或转换为电路的通断。传感器的工作原理思考请根据需要大胆地设想：在家里、学校和生活的社区，什么地方应该安装传感器？这些传感器起到了什么作用？使用传感器使我们的生活更加方便、安全和舒适。生活中，你还发现哪些地方使用了传感器？思考电饭煲自动水龙头自动干电子秤1.许多楼道灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没反应。这种“聪明”的楼道灯电路中接入了哪几种传感器？经典例题答案：光传感器和声音传感器解析：楼道灯能对明暗和声音做出反应，故楼道灯电路中应接入了光传感器和声音传感器。传感器的种类传感器的种类1.物理传感器：2.化学传感器：3.生物传感器：力传感器、磁传感器、声传感器等离子传感器、气体传感器等酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等力传感器声传感器气体传感器磁传感器1.物理传感器利用物质的物理特性或物理效应制作而成例如力传感器、磁传感器、声传感器、电容传感器、电感传感器，光电、压电传感器等。利用温度传感器制成的电子体温计利用压力传感器制成的电子秤利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号。如离子传感器、气体传感器等化学传感器。利用电化学气体传感器制成的可燃气体报警器利用葡萄糖浓度传感器制成的血糖仪2.化学传感器利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质，如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。可穿戴式汗液生物传感器乳酸代谢物的生物传感器，将电子传输聚合物和乳酸氧化酶结合，生成专门催化乳酸氧化的酶3.生物传感器手机中包含多少种传感器呢？思考加速度传感器声传感器压力传感器温度传感器环境光线传感器陀螺仪图像传感器电子罗盘近程传感器2.传感器有哪些分类方法？在实际应用中，传感器是如何命名的？经典例题答案：见解析解析：传感器的分类方法：根据被测量分类、按照工作原理分类、按照输出信号分类、根据测量目的分类、按照制造工艺分类等。在实际应用中，传感器一般是按照工作原理与被测量合成命名的。传感器的组成与应用模式1.传感器的组成（1）传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成，它们分别完成检测和转换两个基本功能。（2）敏感元件能直接感受或响应外界被测非电学量的部分；（3）转换元件将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。热电偶、压电晶体都是这种敏感元件和转换元件二者合一的传感器如何应用从传感器获得的有用信号呢？思考传感器可以用指针式电表或数字屏等显示测量的数据可以用驱动继电器或其他元件，来执行诸如打开管道的阀门、开通或关闭电动机等动作可以由计算机对获得的数据进行处理，发出更复杂的指令2.

传感器的应用模式被测量敏感元件转换元件传感器基本部分电信号信号调整与转换电路执行机构显示器（指针式电表或数字屏）计算机系统用于放大电信号或转换成其他可以远距离传输的可靠信号话筒各组成元件的作用？思考振动膜片：声波使振动膜发生振动，振动膜作为敏感元件，感受声音信号的变化话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片（固定电极），它们构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。振动膜片与固定电极组成的电容器相当于转换元件，将声音信号的强弱转换成电容器的电容变化电容器产生充、放电电流，加载在电阻R两端的电压也随之变化。这样，信号最后经过转换电路就被输出为便于测量和处理的电压信号，用于显示、记录等传感器的应用——机器人

1920年，捷克斯洛伐克作家卡佩克在一部科幻小说中构思了一个机器人，名字叫Robot。1947年，世界上第一个机械人在美国诞生。

第一代机器人对外界没有感觉，第二代机器人通过传感器开始对外界有了感知，第三代是智能机器人。

如今，随着机器人技术的发展与进步，deepseek的出现，机器人会变得越来越聪明机器人3.什么是传感器？它由哪几部分组成？各部分有什么作用？经典例题答案：见解析解析：传感器是指把被测的非电信息，按照一定的规律转换成与之对应的电信号的器件或装置：传感器由敏感元件和处理电路组成；敏感元件的作用是直接感受非电信息，并将这些信息转换成易于测量的物理量，形成电信号；处理电路的主要作用是放大微小信号，除去干扰信号，使敏感元件输出的电信号转换成便于显示、记录、处理和控制的电学量。认识传感器传感器的分类物理传感器：根据物理特性或物理效应制作而成的传感器化学传感器：利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质传感器的组成与应用模式敏感元件、转换元件传感器定义、作用1.许多办公楼及宿舍楼楼道上的电灯白天不亮，到了晚上能够自动做到“人来即亮，人走即灭”，其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器，下列有关该传感器的说法正确的是()A.该传感器能够测量的物理量是位移和温度B.该传感器能够测量的物理量是位移和光强C.该传感器能够测量的物理量是压力和位移D.该传感器能够测量的物理量是光强和声音D答案：D解析：楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮与光传感器有关；晚上有人经过时，灯自动亮起来，与声音有关，是声传感器，所以该传感器能够测量的物理量是光强和声音，选项D正确。2.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器可能是()A.温度传感器

B.气体传感器

C.生物传感器

D.压力传感器D答案：D解析：水位不同，压力就不同，洗衣机可以根据压力大小来分析水位的高低，故采用压力传感器将压力信号转换为电信号。故选D。3.人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位()A.力传感器

B.光传感器C.温度传感器

D.生物传感器

B答案：B解析：太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，供航天器使用的，因此需要使用光传感器，来感知太阳方位，故选B。4.家用电饭锅使用的传感器类型是()A.温度传感器 B.红外传感器 C.声音传感器 D.湿度传感器

A答案：A解析：开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持100°C不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103°C”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热。家用电饭锅使用的传感器类型是温度传感器。5.关于传感器，下列说法正确的是(