§5.2 常见传感器的工作原理及应用-《2021-2022学年高二物理同步备课精选课件（人教版选择性必修第二册)》

§5.2 常见传感器的工作原理及应用　 1 你见过自动门吗？讨论一下它的原理 自动干手机 自动水龙头 观察光敏电阻特性 将一只光敏电阻接到多用电表的两端，选择开关置于倍率为×100的电阻挡（图）。在室内自然光的照射下，电阻约有多大？用手掌遮光时电阻又是多少？用阳光直接照射呢？换用一只普通 的电阻，小心地把它表面的漆层除去一些， 使里面的导电膜露出来接受光照。 重做上述实验，结果相同吗？ 一、光敏电阻 光敏电阻实物图 光照情况 受光表面暴露 受光表面遮住 电阻阻值 电阻小 电阻大 光学量 → 电阻 一、光敏电阻 光敏电阻 特性： 光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。 一、光敏电阻 7 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 7 光敏电阻的工作原理 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。 硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极 少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子也增多，导电性变好。 一、光敏电阻 8 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 你挡住电梯门时，为什么门就自动打开，松手后又自动关闭？ 9 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 一般随着光照强度的增大电阻值_______。 减小 1.特性：光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。 光照强弱 电阻 2.材料：制作光敏电阻的材料一般为 _______。如：硫化镉 半导体 3.半导体的导电原理：半导体靠其中的________（自由电子和空穴）来导电。 载流子 4.光敏电阻能够把_________这个光学量转换为____这个电学量。 巩固练习 在产品生产的流水线上，常需要对产品计数。 图中是利用光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。 高低交替变化的信号经过处理，就会 转化为相应的数字，实现自动计数的功能。 光敏电阻的应用： 观看视频，神奇的机器工人 如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时(　　) A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大 R3阻值减小，R1两端电压因干路电流增大而增大(电压表的示数增大)，同时内电压增大，故电路路端电压减小，A项正确，D项错误 由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确 结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大 1 光敏电阻 光照 放大器 M N N 被控电路 光控继电器的工作原理是:当照射光敏电阻时, (1)光敏电阻的阻值 (变大或变小)； (2) 被控电路 (填“接通”或“断开”)。 光控设备 电源 变小 接通 课堂练习 金属热电阻 铂电阻 电阻—温度特性曲线 R T o 规 律： 电阻随温度的升高而增大。 优缺点： 热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差。 二、金属热电阻 15 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 二、金属热电阻 金属热电阻的应用： 如图所示，一些汽车的低油位报警装置采用热敏电阻来检测油箱的警戒液位。若给热敏电阻通以一定的电流，热敏电阻会发热。 当液面高于热敏电阻的高度时，热敏电阻发出的热量会被液体带走，温度基本不变，阻值较大，指示灯不亮 （图甲）。 当液体减少、热敏电阻露出液面时， 发热导致它的温度上升、阻值较小，指 示灯亮（图乙）。 通过判断热敏电阻的阻值变化，就可以知道液面是否低于设定值。 观察热敏电阻特性 将多用电表的选择开关调到电阻挡（注意选择适当的倍率），然后仿照图所示的方法，将一只热敏电阻连接到多用电表表笔的两端。分别用 手和冷水改变热敏电阻 的温度，观察电阻的变 化情况。 1.热敏电阻 特性： 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_____，具有负温度系数 减小 R T o 电阻—温度特性曲线 三、热敏