第五章传感器知识清单 -2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2026-11-04

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高中物理选择性必修二
第五章传感器—知识清单

第 1 节　认识传感器

概念	要点
传感器	能够感受物理量，并按一定规律把这种变化转化为电信号的器件
基本结构	敏感元件（感受被测量）→ 转换元件（转化为电信号）→ 其他部分（电路等）
分类方式一	按被测量分：力传感器、温度传感器、光传感器、磁传感器…
分类方式二	按输出分：电阻式（转化为电阻变化）、电动势式（转化为电动势变化）、电容式等
电阻式传感器	热敏电阻（温度→电阻）、光敏电阻（光照→电阻）、压敏电阻（压力→电阻）
电动势式传感器	热电偶（温差→电动势）、光电池 / 光电二极管（光→电动势）、霍尔元件（磁→霍尔电压）
电容式传感器	被测物（距离、位移）改变 → 电容改变 → 振荡频率改变

方法（判断传感器类型）：看输出量是什么——输出电阻变化的是电阻式；输出电动势（电压）变化的是电动势式；输出电容变化的是电容式。

易错：传感器本身不直接提供动力，它只把被测量变成电信号；「敏感元件」负责感受，「转换元件」负责转换。

第 2 节　常见传感器的工作原理及应用

传感器	工作原理（电阻 / 电动势变化规律）	主要应用

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传感器	工作原理（电阻 / 电动势变化规律）	主要应用
热敏电阻	温度升高 → 阻值减小	温度计、火灾报警器、恒温箱
光敏电阻	光照增强 → 阻值减小	光电门（数字计时）、光控路灯、摄像头自动曝光
压敏电阻	压力增大 → 阻值减小	电子秤（力传感器）、键盘按键
电容式传感器	距离 / 位移改变 → 电容改变 → 振荡频率改变	触摸开关、指纹识别
霍尔元件	载流子在垂直于电流的磁场中受洛伦兹力偏转形成电势差 → 产生霍尔电压（电动势）	磁头读磁卡、电流传感器、电磁流量计
光电二极管	光照射 → 直接产生光电流（相当于光电池）	太阳能电池、光强检测

方法（传感器在实验中的应用）：

 光电门测速度：用光敏电阻（或光电二极管）遮光计时，Δx/Δt 求速度——打点计时器的数字化替代；

 电子秤测压力：压敏电阻阻值随压力变化 → 阻值变化转为质量读数；

 温度自动控制：热敏电阻作分压电阻，温度升高 → 分压变化 → 控制电路动作。

易错：光敏电阻是光照越强阻值越小；热敏电阻是温度越高阻值越小（与金属导体电阻随温度升高而增大不一致）；霍尔元件输出的是电压（电动势）不是电阻。

第 3 节　利用传感器制作简单的自动控制装置

概念	要点
三个环节	检测（传感器）→ 控制（控制电路 / 计算机）→ 执行（执行器）
电磁继电器	由电磁铁、弹簧和触点组成；用低压小电流控制高压大电流；线圈

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