第5章 第1节 常见传感器的工作原理（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（鲁科版2019）

第1节　常见传感器的工作原理 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课后巩固 素养提升 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 一 初识传感器 1．定义：能感受外界________，并将其按照一定的规律转换成可用________(主要是电信号)的器件或装置。 2．传感器主要由___________和__________组成。____________直接感受被测的量，并输出与被测的量有确定关系的信号。________将________输出的物理信号转换成便于显示、记录、处理和控制的电信号。 信息 输出信号 敏感元件 转换元件 敏感元件 转换元件 敏感元件 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 3 二 敏感元件 1．光敏元件 光敏电阻是用______材料制成的，它的特点是光照越强，电阻越____。它能够把________这个光学量转换为________这个电学量。 2．热敏元件 热敏电阻用________材料制成。可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。 (1)正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而________。 (2)负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而________。 半导体 小 光照强弱 电阻 半导体 　增大 减小 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 UH B 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 自主评价——————————————— 1．判断下列说法的正误。 (1)传感器可以把非电学量转化为电学量。(　　) (2)光敏电阻的阻值随光照的强弱而变化，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。(　　) (4)霍尔元件一共有两个电极，电压这个电学量就通过这两个电极输出。(　　) √ × × × 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 6 2．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时，电流表的读数______(选填“变大”或“变小”)，小灯泡的亮度________(选填“变亮”或“变暗”)。 变小 变亮 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 传感器 [探究导入]　干簧管结构：如图甲所示，它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片，接入图乙电路，当条形磁铁靠近干簧管时： 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (1)会发生什么现象，为什么？ 提示：(1)灯泡会亮，因为当条形磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通。 (2)干簧管的作用是什么？ 提示：(2)干簧管起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [典例1]　关于传感器，下列说法正确的是(　　) A．所有传感器都是由半导体材料制成的 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．水银温度计是一种传感器 [解析]　传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等，故A错误；金属材料也可以制成传感器，故B正确；传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，故C错误；水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，故D错误。 B 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 光敏电阻及其应用 [探究导入]　在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以准确得知生产产品的数量，如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是什么？ 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 提示：当光被产品挡住时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个产品就获得一次低电压，并计数一次。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 光敏电阻是由半导体材料制成的。它的阻值随光照强度的变化而变化，光照越强，电阻越小；光照越弱，电阻越大。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [典例2]　(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时(　 　) 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 ABC 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 [解析]　当入射光强度增大时，R3阻值减小，外电路总电阻随R3的减小而减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，R1两端电压增大，电压表的示数增大，同时内