【步步高】鲁教版 高中物理选修3-2：5.3大显身手的传感器（ 20张，含视频动画）（4份打包）

第五章 传感器及其应用 学案3 大显身手的传感器　 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 光敏电阻 光照 放大器 M N N 被控电路 一、洗衣机水位控制装置 向洗衣机内筒注水时，水通过小孔注入外筒，气室内压强增大，使膜片凸起。到一定程度后就可接通电路。 自动门(视频) 二、自动门 传感器接收到人体发出的红外线，产生电压输出信号，经电路处理后，使定时器工作；由定时器构成的电路使继电器通电，门打开。 * 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 三、指纹识别器 皮肤相当于电容器的一极，指纹不同，不同位置的电容值也不同。通过读取这些电容的差异，就能获取指纹信息。 四、传感器与机器人 四、传感器与机器人 四、传感器与机器人 观看视频，神奇的机器工人 五、力传感器的应用——电子秤 五、力传感器的应用——电子秤 金属梁 两个应变片的形变引起电阻变化 致使两个应变片的电压差变化 五、力传感器的应用——电子秤 U1 U2 力（形变 ） 电压 　关于电子秤中应变式力传感器说法正确的是(　　) A．应变片是由导体材料制成 B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之变小 C．传感器输出的是应变片上的电压 D．外力越大，输出的电压差值也越大 应变片多用半导体材料制成 传感器输出的是应变片上、下两表面的电压差 且随外力增大，输出电压差值增大 1 霍尔元件 在一个很小的矩形半导体（如砷化铟）薄片上，制作四个电极E、F、M、N就成为一个霍尔元件。 六、制作传感器常用的敏感元件 霍尔元件 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 霍尔效应 定向移动的电荷受到方向 平行于侧面向里的洛伦兹力的 作用。在这个力的作用下，薄 片两个侧面上会累积起正负电 荷。 随着电荷积累，在内外侧 面间会形成一个逐渐增强的电 场 定向移动的电荷同时受到 洛伦兹力和电场力的作用 六、制作传感器常用的敏感元件 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 霍尔效应 当电场力增大到与洛伦兹力相等时，内外侧端面 间就形成一个稳定的电场，此时两端面形成一个稳定 的电压UH。这种现象称为霍尔效应，这个电压叫做霍 尔电压 六、制作传感器常用的敏感元件 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 霍尔效应 可以证明，霍尔电压UH： d——薄片的厚度 k——霍尔系数 霍尔元件——把磁感应强度这个磁学量转换为电压 这个电学量 六、制作传感器常用的敏感元件 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 如图所示是霍尔元件的示意图，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直于磁场，板内通有如图方向的电流，a、b是铜板上、下边缘的两点，则(　　) A．电势φa＞φb B．电势φb＞φa C．电流增大时，|φa－φb|增大 D．其他条件不变，将铜板改为NaCl 水溶液时，电势结果仍然一样 2 自由电荷是电子，由左手定则可判断出φa＞φb，A对，B错 因|φa－φb|＝kIB/D，所以电流增大时，|φa－φb|增大，C对 若将铜板改为NaCl溶液，溶液中的正、负离子均向a侧偏转 |φa－φb|＝0，即不产生霍尔效应，故D选项错误． 1.下列说法中不正确的是(　　) 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．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片 C．电子秤所使用的测力装置是力传感器 D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 话筒是声传感器，能将声音信号转换成电信号，故A错 2.如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，问：金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？ 由左手定则知 上表面聚集负电荷 下表面聚集正电荷 故下表面电势高 $$