第五章 第一、二节 揭开传感器的“面纱” 常见传感器的工作原理-2020-2021学年高中物理选修3-2【导学教程】同步辅导（鲁科版）课件PPT

第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 第五章 传感器及其应用 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 第一节　揭开传感器的“面纱” 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 第二节　常见传感器的工作原理 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） [学习目标] 1．知道什么是传感器，知道传感器的作用和意义。 2．了解传感器的分类及应用。 3．知道温度传感器、光电传感器的工作原理，了解它们在生活中的应用。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 一、什么是传感器 1．定义：能够把_____________按照一定的规律转换成_________的器件或装置。 2．意义：利用传感器可以方便地进行_______、_______等。 非电学量 电信号 测量 控制 课前预习·落实基础 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 物理 化学 二、种类繁多的传感器 1．种类：按传感器工作原理的不同传感器分为________传感器、_________传感器和生物传感器。 2．传感器的结构。 eq \x(非电学量)→eq \x(敏感元件)→eq \x(转换元件)→eq \x(转换电路)→eq \x(电学量) 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 三、光电传感器的原理 1．光电传感器原理：把_________转换成_______的器件或装置。 2．光敏电阻： (1)光敏电阻器是用金属硫化物等_________材料制成的。 (2)特点：光照越强，电阻______。 (3)光敏电阻器一般用于光的_____和光的_______。 光信号 电信号 半导体 越小 测量 控制 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 四、探究温度传感器的原理 1．温度传感器原理：将____________转换为电学量变化的装置。 2．热敏电阻： NTC热敏电阻的______随温度升高而_____，PTC热敏电阻的_______随温度的升高而______。 温度变化 阻值 减小 增大 阻值 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） (1)传感器可以把非电学量转换为电学量。 (2)光敏电阻的阻值随光线的强弱而变化，光照越强电阻越大。 (3)热敏电阻一般用半导体材料制作，导电能力随温度的升高而增强，但灵敏度低。 ►自主思考——判一判 答案　(1)√　(2)×　(3)× 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） (4)金属热电阻随温度的升高导电能力增强，它的化学稳定性好，测量范围大。 (5)热敏电阻和金属热电阻都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。 答案　(4)×　(5)√ 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 考点一　传感器的工作原理及分类 电饭煲为什么能自动加热和保温食物而不会把食物烧焦？为什么电梯的两门靠拢接触到人体时，门又会自动打开而不会夹伤人？电冰箱的工作为什么能自动 ［问题探究］ 课堂互动·突破考点 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 控制？为什么机器人能代替人完成各种复杂的劳动？……你能回答上述问题吗？ 提示　传感器在工作。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 1．传感器的构造 传感器主要由敏感元件、转换元件及转换电路组成，各部分的作用如下： (1)敏感元件：相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。 ［知识提炼］ 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） (2)转换元件：传感器中能将敏感元件输出的、与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件。 (3)转换电路：将转换元件输出的不易测量的非电学量(如力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等)转换成易于测量的电学量(如电压、电流、电阻等)。 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） 2．传感器的原理 传感器感受的通常是非电学量，如力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而输出的通常是电学量，如电压、电流、电荷量等。这些输出的信号是非常微弱的，通常需要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。传感器的原理如图所示： 第五章 传感器及其应用 菜 单 物理·选修3-2（LK） eq \x(非电学量)→eq \x(敏感元件)→eq \x(转换元件)→eq