第5章 第1、2节 认识传感器 常见传感器的工作原理及应用-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第1节　认识传感器

第2节　常见传感器的工作原理及应用

 

[知识梳理]

知识点一　认识传感器

1．传感器

(1)定义：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规律转换为便于传送和处理的可用  电信号  (通常是  电压  、电流等电学量)输出，或转换为电路的  通断  的器件或装置．

(2)功能：把  非电学  量转化为  电学  量，可以方便地进行测量、传输、处理和  控制  ．

2．传感器的种类、组成与应用模式

(1)分类：按传感器的工作原理的不同，把传感器分为  物理  传感器、  化学  传感器和  生物  传感器．

(2)组成：传感器主要由  敏感元件  、转换元件组成．

(3)应用模式

知识点二　常见传感器的工作原理及应用

1．光敏电阻

(1)特点：在被光照射时  电阻  发生变化．

(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  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．

2．金属热电阻和热敏电阻

(1)金属热电阻

有些金属的电阻率随温度的升高而  增大  ，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图所示为某金属导线电阻的温度特性曲线．

(2)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明显，温度升高电阻  减小  ，如图所示为某一热敏电阻的电阻随温度变化的特性曲线．

(3)作用：金属热电阻和热敏电阻把  温度  这个热学量转换为  电阻  这个电学量．

3．电阻应变片

(1)特点：  阻值  随着所受机械形变的变化而变化．

(2)原因：电阻与导体的材料、长度和横截面积有关．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  ．

(3)作用：把  物体形变  这个力学量转换为  电阻  这个电学量．

 

[基础自测]

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)传感器一般是把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断(  √  )

(2)传感器一定是把非电学量转换为电路的通断(  ×  )

(3)传感器把非电学量转换为电学量是为了方便进行测量、传输、处理和控制(  √  )

(4)电磁感应是把磁学量转换成电学量，所以电磁感应也是传感器(  ×  )

2．声控灯有一种有趣的现象，那就是光线充足时，任你发出多大的声音都不亮；但在黑夜，轻轻一声它就发出亮光，这是为什么呢？

提示　声控灯全名应该为——声光控灯，声控灯中有光控电路，使其在光线足够的时候不工作，所以声控灯的控制盒实际上是声、光同时控制的，在光线充足的情况下灯不会亮，起到日熄夜亮的控制作用，以节约用电．

3．火灾探测器的核心元件为光敏传感器，当烟雾在空气中的浓度超过设定值时，可以触发报警，并对外发出声光报警信号．此时传感器是将什么量进行转化的？

提示　传感器是将烟雾产生的光学量转化为电路的电学量，使电路接通，从而对外发出声光报警信号．

 

　　

传感器的原理和分类

◆[探究导引]

　(1)现代的工农业生产和日常生活中大量的应用了传感器，给我们的生产和生活带来了极大的方便．传感器是起什么作用的元件？

(2)夜晚，楼道里漆黑一片，但随着我们的脚步声响，楼道的灯亮了，身后的灯则依次熄灭．这其中的奥秘是什么？

提示　(1)传感器是一种将非电学量转换为电学量的元件．

(2)在电路中安装了一种能将声、光信号转换为电信号的传感器——声光延时开关．