第5章 第1节 第2节 传感器的应用（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（粤教版2019）

第一节　传感器及其工作原理  第二节　传感器的应用 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 学习目标 核心素养和关键能力 1.了解传感器的概念，知道非电学量转化为电学量的技术意义。 2.了解传感器的种类、传感器的组成与应用模式。 3.了解热敏电阻、光敏电阻的工作原理及应用。 4.了解传感器的常用元件的特征。 物理观念：传感器、光敏电阻、热敏电阻 科学思维：(1)体会传感器将非电学量转化为电学量的意义 (2)通过对光敏电阻、热敏电阻的认识能分析它们的工作原理和在传感器中的应用 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、什么是传感器 1．定义：能够感受到 的信息，并将其按照一定的规律转化为 的器件或装置。传感器通常是将 转换成 。 2．传感器一般由 、 和 三部分组成。 被测量 可用信号 非电学量 电学量 敏感元件 转换元件 转换电路 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 二、传感器的分类 1．根据检测量的不同，传感器可以分为 、 和 等。 2．物理传感器主要利用被测物理量(如压力、温度、位移、亮度等)变化时， 的电学量(如电阻、电压、电容等)发生明显变化的特性制成，如压电传感器、光电传感器、加速度传感器、温度传感器等。 物理传感器 化学传感器 生物传感器 敏感元件 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 三、温度传感器的原理 1．温度传感器是一种将温度变化转换为 变化的装置。 2．常见温度传感器的敏感元件有热敏电阻、 、热双金属片等。热敏电阻是利用半导体材料的 随 的变化而变化的特性来实现温度测量的。 电学量 热电偶 阻值 温度 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 3．热敏电阻可分为三类：第一类，正温度系数热敏电阻，它的阻值随温度的上升而 ；第二类，负温度系数热敏电阻，它的阻值随温度的上升而 ；第三类，临界温度系数热敏电阻，它的阻值在很小的温度范围内 。 4．原理：只要知道了热敏电阻的温度特性，即可依据电阻与温度的关系，将温度这一热学量转化为电阻阻值这一电学量。 增加 下降 急剧下降 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 四、光电传感器的原理 1．光电传感器是一种能够感受光信号，并按照一定规律把光信号转化成 的传感器。 是光电传感器的敏感元件。 2．无光照射时，光敏电阻的阻值 ；有光照射时，光敏电阻的阻值 ，并且随光照的增强而 。根据它们的电阻特性即电阻与光照强度的关系，可以将光照强度这一光学量转化为 这一电学量，这就是光电传感器的原理。 电信号 光敏电阻 较大 较小 减小 电阻 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 五、传感器的应用 1．生活中的传感器：电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机等与温度控制相关的家用电器，几乎都要用到 传感器；自动门、家电遥控器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等，均使用了 传感器；此外还有照相机中的 传感器、家用便携式电子秤的 传感器。 温度 红外线 光敏 压力 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．农业生产中的传感器：利用 传感器判断农田的水分蒸发情况，自动执行供水或停水。自动化温室种植在 传感器的帮助下实现自动控温。现代粮库采用 传感器和 传感器，可对上百个储粮点进行温度和湿度监测。 3．工业生产中的传感器：汽车生产线上的焊接机器人通过 传感器测量与焊缝的距离，识别焊件的形状、颜色