第5章 1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册人教版（2019）

第五章　传感器 　　▶导语:传感器技术是当今世界一项令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术，在各种电子设备中有着广泛的应用。在我们的生活中大量使用了各种各样的传感器，例如电视机、空调的遥控装置中使用了光学传感器；手机里有很多传感器元件，它们各有不同的用途。卫星上用到大量的传感器，传感器按工作方式可分为主动式和被动式。被动式传感器如可见光红外扫描辐射计，微波辐射计等；主动式传感器如微波高度计、微波散射计、合成孔径雷达等。教材降低了对传感器工作原理的要求，增加了利用传感器制作简单的自动控制装置的要求，并且将“利用传感器制作简单的自动控制装置”定位为学生必做实验。学习中重视理论联系实际，突出科学、技术与社会的密切关系。 要点精准概括 6种常见的传感器:磁传感器(干簧管)、光电传感器(光敏电阻)、温度传感器(金属热电阻、热敏电阻)、压力传感器(电阻应变片)、电容式传感器、霍尔元件 1种模式:传感器应用的一般模式 1个实验:利用传感器制作简单的自动控制装置 3种思想方法:归纳推理法、演绎推理法、类比推理法 2种关键能力:解决实际问题的能力、分析推理能力 1.认识传感器 2.常见传感器的工作原理及应用 1.了解传感器的概念，知道非电学量转换成电学量的技术意义。 2.了解传感器的种类及工作原理。 3.了解传感器的组成与应用模式。 4.知道光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片等的工作原理，了解其在生产、生活中的应用。 　　 手机的功能越来越多，并不仅仅限于通话，可以这样说，一机在手，生活无忧。用手指在手机屏幕上点击可以打开软件，走路时手机可以记录步数，还可以用语音控制手机等。这些功能离不开传感器，手机上的传感器有加速度传感器、磁力传感器、方向传感器、陀螺仪传感器、环境光线传感器、压力传感器、近程传感器、温度传感器、重力传感器等。 什么是传感器?它们能获取什么信息?工作原理是什么呢? 知|识|梳|理 一、认识传感器 1.定义:能感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出的器件或装置。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。 2.传感器的种类。 (1)按被测量分类:声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器。 (2)按工作原理分类:电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。 3.传感器的组成:传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成。 (1)敏感元件:指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分，其功能为检测信号。 (2)转换元件:指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分，其功能为转换信号。 4.传感器应用的一般模式。 二、常见传感器的工作原理及应用 1.光敏电阻。 (1)特点:光照越强，电阻越小。 (2)原理:无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。 (3)作用:把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。 (4)应用举例:光电计数器。 2.金属热电阻和热敏电阻。 金属热电阻 氧化锰热敏电阻 特点 电阻率随温度升高而增大 电阻率随温度的升高而减小 制作材料 金属 半导体 优点 化学稳定性好，测温范围大 灵敏度好 作用 将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 举例 温度计、液位报警装置 3.电阻应变片。 (1)特点:当金属丝受到拉力时，长度变长、横截面积变小，导致电阻变大；当金属丝受到压力时，长度变短、横截面积变大，导致电阻变小。 (2)原理:金属导体在外力作用下发生机械形变(伸长或缩短)时，其电阻随着它所受机械形变的变化而发生变化的现象，称为金属的电阻应变效应。 (3)作用:把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量。 (4)应用举例:电子秤。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1)传感器是将被测量的非电学量转换成电学量的器件或装置。 (√) (2)有光照射时，光敏电阻的阻值变大。 (×) (3)热敏电阻在温度升高时阻值变小，金属热电阻在温度升高时阻值变大。 (√) (4)应变式力传感器可用来制作电子秤。 (√) 2.下列有关传感器的说法正确的是 (　　) A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B.楼梯口的电灯开关装的两种传感器是热敏电阻和光敏电阻 C.电子秤所使用的测力装置是力传感器 D.半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大 解析　话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，A项错误；楼梯口的电灯开关装的两种传感器是声敏电阻和光敏电阻，B项错误；电子秤所使用的测力装置是力传感器，C项正确；半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小，D项错误。 答案　C