5.2 常见传感器的工作原理及应用（同步课件）-【鼎力课堂】2023-2024学年高二物理同步备课精编优选课件+同步作业（人教版2019选择性必修第二册）

§2 常见传感器的工作原理及应用 第五章 传感器 高中物理(人教版2019)选择性必修第二册 CONTENTS 新课引入 01. 光敏电阻 02. 金属热电阻和热敏电阻 03. 电阻应变片 04. 霍尔元件 05. PART 01 新课引入 我们知道，传感器可以感受光强、温度、力、磁等非电学量，并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。那么，常见的传感器是怎样感知非电学量，并将其转换为电学量的呢？利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢？ 思考与讨论 PART 02 光敏电阻 1.特点：光照越强，电阻越小。 2.原因：光敏电阻的构成物质为硫化镉是半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；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。 光敏电阻 一、光敏电阻 实验：观察光敏电阻特性 光敏电阻的应用：自动计数装置 没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小；有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大。 光敏电阻 PART 03 金属热电阻和热敏电阻 1.金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大。用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。 2.热敏电阻：有些半导体在温度上升时导电能力增强。用半导体材料制作热敏电阻。 热学量 → 电学量 金属热电阻和热敏电阻 金属热电阻特性 热敏电阻特性 金属热电阻和热敏电阻 热敏电阻的应用：低油位报警装置 油位高→电阻大→灯不亮 油位低→电阻小→灯亮 金属热电阻和热敏电阻 PART 04 电阻应变片 力学量 → 电学量 力传感器演示 电阻应变片 如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化。用什么方法可以检测电容的变化？电容式位移传感器能把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量。 思考与讨论 PART 05 霍尔元件 霍尔元件 霍尔元件 PART 06 课堂练习 1．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是（　　）A．光传感器 B．温度传感器C．声传感器 D．磁传感器 课堂练习 01 A 课堂练习 01 【答案】A【详解】在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是光传感器。故选A。 2．图甲表示某种电阻R随摄氏温度t变化的图像。把这个电阻接入如图乙中电路，用这个电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到一个简单的电阻温度计，则（　　） A．t1应标在电流较大的刻度上B．t1应标在电流较小的刻度上C．通过电流表的电流与温度呈线性关系D．通过电流表的电流随温度的升高而增大 课堂练习 02 A 课堂练习 02 3．如图所示，是电容式话筒的示意图，它是利用电容制成的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极。在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，从而使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因是电容器两板间的 （　　）A．距离变化 B．正对面积变化C．电介质变化 D．电压变化 课堂练习 03 A 课堂练习 03 【答案】A【详解】振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号。故选A。 4．某光敏电阻RT没有受到光照射（或光较暗）时，阻值较大，有光照射时，阻值较小。现利用该光敏电阻、低压电源和电磁继电器设计了自动控制电路，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．该控制电路利用了电磁感应的原理B．白天流过R3的电流小于晚上流过R3的电流C．该电路能实现灯泡白天亮，晚上不亮的功能D．若将低压电源正负极调换，则该控制电路无法完成自动控制功能 课堂练习 04 B 课堂练习 04 【答案】B【详解】A．该控制电路利用了电流的磁效应，A错误；B．白天干路电流较大，故内电阻及R1的电压较大，并联电路的电压较小，则R3的电流较小，即白天流过R3的电流小于晚上流过R3的电流，B正确；C．白天流过R3的电流较小，故流过线圈的电流较小，则白天电磁继电器不工作，即该电路能实现灯泡白天不亮，晚上亮的功能，C错误；D．若将低压电源正负极调换，不改变电流磁效应磁力的作用效果，则该控制电路依然可以完成自动控制功能，D错误。故选B。 谢谢聆听 Lavf56.15.102 Lavf56.15.102 Lavf56.15.102 Lavf56.15.102 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.