5.1 认识传感器 导学案-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

5.1 认识传感器 预习提要 1、回顾磁场的基本性质、电信号与非电信号的区别、常见物理效应（如磁效应），结合新课传感器的应用场景，理解传感器的核心功能； 2、 阅读人教版（2019）选择性必修第二册 5.1 对应章节内容，自主梳理传感器的定义、分类、基本组成部分及应用模式，完成本节预习任务。 自学探究 课前知识衔接 1.磁场的基本性质是对放入其中的磁体、通电导线或运动电荷产生______作用，磁体靠近软磁性材料时会使材料被______。 2.电信号是指以电为载体传递信息的信号，常见的有电压、______等；非电信号包括温度、光照、______、磁场等。 3.物理效应是指物质在物理变化中表现出的特性，如磁效应、______效应（如光敏电阻的电阻随光照变化）等。 4.电路的通断可通过开关控制，开关的本质是通过改变______实现电路状态的切换。 课本研习梳理 1.传感器的定义：能够感受规定的被测量（如磁场、温度、声音等______量），并按照一定规律将其转换为可用______信号（如电压、电流）或其他所需形式信号的器件或装置。 2.常见传感器示例： （1）干簧管：由玻璃管内封入两个______材料制成的簧片组成，能感知______，磁体靠近时簧片磁化接通，起到开关作用； （2）声控-光控开关：能感知环境的______和______，实现特定条件下的电路通断； （3）红外线传感器：能感知红外线，常用于______、自动门等设备。 3.传感器的分类： （1）物理传感器：利用物质的______特性或物理效应制作，如力传感器、______传感器、声传感器等； （2）化学传感器：利用______反应原理，将化学物质的成分、浓度等转换为电信号，如离子传感器、______传感器等； （3）生物传感器：利用生物活性物质的选择性识别生物化学物质，如______传感器、微生物传感器等。 4.传感器的基本组成： （1）敏感元件：能直接感受或响应外界______量的部分； （2）转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换为______信号的部分； （3）转换电路：对转换元件输出的电信号进行调整、放大等处理的电路。 课前自测 1.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置实际上就是传感器把压力信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是( ) A.红外报警装置 B.门窗防盗报警装置 C.电子秤中的电阻应变片 D.洗手后将湿手靠近会有热空气喷出的自动干手机 2.有的楼道照明灯具有这样的功能：天黑到一定程度时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。在这种楼道照明灯的控制电路中，可能接入的传感器是( ) A.温度传感器和光传感器 B.光传感器和声音传感器 C.声音传感器和热传感器 D.热传感器和力传感器 答案及解析 课前知识衔接 1.力；磁化 2.电流；压力 3.光电（或热） 4.电路通断状态 课本研习梳理 1.非电学；电 （1）软磁性；磁场；（2）明暗（光照）；声音；（3）红外测温 3.（1）物理；磁；（2）电化学；气体；（3）酶 4.（1）被测非电学；（2）电 课前自测 1.答案：C 解析：A.红外报警装置将光信号转化为电信号，A错误; B.门窗防盗报警装置一股用干簧管这种磁性开关，将磁信号转化为电信号，B错误; C.电子秤中的电阻应变片是将压力信号转化为电信号，C正确； D.洗手后将湿手靠近自动干手机改变了传感器的电容，从而发送启动信号给控制芯片，控制芯片启动电机和功加热装置工作，D错误。 故选C。 2.答案：B 解析：楼道照明灯工作原理为：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应。则可知，应接入光传感器和声音传感器，故B正确，ACD错误。 故选：B。 学科网（北京）股份有限公司 $