第5章 1 2 常见传感器的工作原理及应用-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版，多选）

1　认识传感器 2　常见传感器的工作原理及应用 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道传感器的概念和工作原理。 2.知道光敏电阻、热敏电阻的特性和应用。 3.了解霍尔元件的原理。 4.会分析传感器在生活生产中的应用。 1.核心素养 通过对传感器工作原理的理解，体会将非电学量转化为电学量的方法。 2.关键能力 科学探究能力。 返回导航 下页 上页 人教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 巩固演练 课时作业 素养达标 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 一 神奇的传感器 1．楼道灯自动开启：“声控－光控”开关会感知环境的______和声音的______。只有环境的亮度______某一数值，同时声强______某一数值时，声控—光控开关才会接通，灯才会亮。 2．自动门：有的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________，从而发出使自动门开关启动的命令。这种装置就是______________。 明暗 强弱 低于 高于　 红外线 红外线传感器 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 3．便携式酒精检测仪：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“____________”，它能感知乙醇的______。 4．传感器：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的______转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常转换成的可用信号是______、______等电学量，或转换为____________。把非电学量转换为电学量， 可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。 乙醇传感器 浓度 规律 电压 电流 电路的通断 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 二 传感器的种类 1．物理传感器：利用物质的物理特性或物理效应制作而成，如__________、__________、__________等。 2．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______、______等转换为电信号，如离子传感器、气体传感器等。 3．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，如__________、______________、细胞传感器等。 力传感器 磁传感器 声传感器 成分 浓度 酶传感器 微生物传感器 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 三 传感器的组成与应用模式 1．敏感元件：是指能直接感受或响应外界被测__________的部分。 2．转换元件：是指能将敏感元件输出的信号直接转换成________的部分。 3．它们分别完成______和______两个基本功能。 非电学量 电信号 检测 转换 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 四 光敏电阻 1．特点：光照越强，电阻______。 2．原因：光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能____；随着光照的______，载流子增多，导电性______。 3．作用：把__________这个光学量转换为______这个电学量。 越小 差 增强 变好 光照强弱 电阻 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 五 金属热电阻和热敏电阻 1．热敏电阻 热敏电阻由半导体材料制成，其电阻随温度的变化非常明显，如图甲所示为某一热敏电阻的电阻随温度变化的特性曲线。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 2．金属热电阻 有些金属的电阻率随温度的升高而______，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。 增大 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 3．热敏电阻与金属热电阻的区别 热敏电阻 金属热电阻 特点 电阻随温度的变化而变化且非常明显 电阻率随温度的升高而增大 制作材料 半导体 金属导体 优点 灵敏度好 化学稳定性好，测温范围大 作用 能够将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 4.注意：在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 六 电阻应变片 1．电阻应变片的作用：电阻应变片能够把物体______这个力学量转换为______这个电学量。 2．电子秤的组成及敏感元件：由________和____________组成，敏感元件是________。 形变 电阻 金属梁 电阻应变片 应变片 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第二册 自主评价————————