5.2 传感器的应用 课件-2025-2026学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦传感器的工作原理、种类及多领域应用，通过生活实例思考与讨论导入，以复习敏感元件和转换元件为基础，结合生活、农业等应用案例构建学习支架，衔接理论与实践。 其亮点在于融合多领域案例培养科学态度与责任，通过讨论交流和典例精析提升科学思维与探究能力，如电饭锅电路分析深化物理观念。助力教师实施探究教学，激发学生解决实际问题的兴趣与能力。

第五章 传感器 第二节 传感器的应用 粤教版选择性必修第二册 知识回顾 （1）敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分； （2）转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。 复习回顾 传感器的工作原理 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，如力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器。 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成分、浓度等转换为电信号，如离子传感器、气体传感器等化学传感器。 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，如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。 利用压力传感器制成的电子秤 利用电化学气体传感器制成的可燃气体报警器 利用葡萄糖生物传 感器制成的血糖仪 利用乙醇传感器制成的酒精检测仪 教学目标 CONTENT 01 02 03 工业生产中的传感器 农业生产中的传感器 生活中的传感器 04 航天航空中的传感器 生活中的传感器 一 温度传感器的应用：电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器； 红外线传感器的应用：自动门、家电遥控器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等； 光敏传感器的应用：相机； 压力传感器的应用：家用便携式电子秤 思考：生活中哪些用电器用到了传感器，运用的是什么传感器呢？ 门为什么这么“懂事”？ 讨论与交流 生活中的传感器 一 自动门的工作原理 红外线传感器 讨论与交流 生活中的传感器 一 人体都有恒定的体温，会发出特定波长的红外线。当人接近自动门时，门上的红外线传感器就能够接收到人体发出的红外线。 农业生产中的传感器 二 自动喷灌系统 湿度传感器 温度传感器 现代粮库采用温度传感器和湿度传感器 温度传感器：自动控温，使我们在寒冷的冬天仍然能够享用新鲜的蔬菜 湿度传感器：判断农田的水分蒸发情况，自动执行供水或停水。 农业生产中的传感器 二 具有自动控制功能的蔬菜大棚是怎样控制光照强度、温度、空气湿度、空气中CO2浓度、土壤湿度等影响蔬菜生长条件的呢？ 讨论与交流 依靠传感器 工业生产中的传感器 三 工业生产中的传感器 三 在工业生产中，由于传感器的大量使用，实现了生产的自动化或半自动化，大大减轻了人们的劳动强度，同时提高了产品质量，降低了产品成本。 焊接机器人 安全监控系统 视觉传感器：测量与焊缝的距离，识别焊件的形状、颜色通过力学传感器完成零件的抓取 温度传感器：检测焊道附近母材的温度 电弧传感器：检测焊接电压和电流，监测和控制焊接过程的质量等 航天航空中的传感器 三 在航天航空技术领域，大量的传感器被应用于运载火箭、载人飞船、卫星的遥测和遥控中，对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等起着关键性的作用。 火箭发射 航天员 哈勃空间望远镜 应用于航天航空技术领域的传感器： 压力传感器、高精度光学传感器、生理传感器 温度传感器的应用 拓展学习 1、(多选)如图甲所示是电饭锅的电路图，S1是一个限温开关，其内部结构如图乙所示，按下此开关按钮，两触点闭合，当温度达到居里点(103 ℃)时此开关会自动断开。S2是一个自动温控开关，当温度低于70 ℃时会自动闭合，温度高于80 ℃时会自动断开，R1是限流电阻，R2是加热电阻。下列说法正确的是( 　　) A.当感温磁体的温度达到居里点(103 ℃)时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，在弹簧的作用下，两触点断开 B.开始煮饭时不按下限温开关S1，一样可以把饭煮熟 C.电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在70 ℃到80 ℃之间 D.用电饭锅烧水，当水沸腾后限温开关S1也会自动断开 典例精析 AC 解析　当感温磁体的温度达到居里点(103 ℃)时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，从而在弹簧的作用下，使得两触点断开，选项A正确；如果开始煮饭时不按下限温开关S1，由于S2的作用，当锅内温度低于70 ℃时S2会自动闭合，从而对锅加热，但当温度高于80 ℃时S2会自动断开，使电饭锅处于保温状态，因此锅内的温度控制在70 ℃到80 ℃之间，而无法将饭煮熟，选项B错误，C正确；用电饭锅烧水，水沸腾后水的温度会保持100 ℃不变，锅底温度不能达到居里点(103 ℃)，因此限温开关S1不会自动断开，选项D错误。 2、压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图(a)所示。将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图(b)所示。下列判断正确的是(　　) A.从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B.从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 C.从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D.从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 解析　在t1～t2时间内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故A、D错误；在t2～t3时间内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故B正确，C错误。 B 3、图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过一定的换算关系由电流表的示数获得。当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的是(　　) A.电路中电阻越大 B.电路中电阻不变 C.电路中电流越小 D.电路中电流越大 解析　由题图看出，握力越大，触片下滑越多，变阻器接入电路的电阻越小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流越大，D正确。 D 课堂小结 生活中的传感器 农业生产中的传感器 工业生产中的传感器 航天航空中的传感器 传感器的应用 跟踪练习 1.有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为 (　　) A．改变湿度　　　　　　 B．改变温度 C．改变磁场 D．改变电容 解析：人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时改变了电容大小. D 2.如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时 (　 　 ) A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大 解析：R3阻值减小，R1两端电压因干路电流增大而增大(电压表的示数增大)，同时内电压增大，故电路路端电压减小，A项正确，D项错误；由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大. ABC 待测压力F 固定电极 膜片电极 3.传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（ ） A．当F向上压膜片电极时，电容将减小 B．当F向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流计有示数，则压力F发生变化 D．若电流计有示数，则压力F不发生变化 BC 解析：当F向上压时，电容器两极板间距d减小，电容C增大，B正确；电流计有示数，说明电容器在充放电，也就是电容C在变化，表明间距d在变化，压力F在变化，C正确。 课后作业 1.完成课后练习 3.预习并尝试自主设计自动控制装置 2.如何看待传感器的利弊 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$