2017-2018学年高中物理（粤教版,选修1-1）同步课件+教师用书:第3章 第3节　传感器及其应用 （2份打包）

第三节　传感器及其应用 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道传感器具有将非电学量转化为电学量的特性．对常见的传感器的种类有所了解．(重点) 2．了解温度传感器的基本原理．知道温度传感器具有将温度信号转变为电信号的功能．(重点、难点) 3．了解常见传感器在林业、农业、生活和航空航天中的应用，体会传感器的应用给人们带来的方便. 什 么 是 传 感 器 1．传感器是各种测量和自动控制的感觉器官，能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置． 2．传感器感受的常常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等；而它的输出大多是电学量，如电压、电流、电荷等． 1．传感器是一种联络传递感性的设备．(×) 2．传感器是一种感知、探测物理量的工具．(×) 3．传感器能将被测量的非电学量转换成电学量．(√) 在日常生活中，人们不必直接接触，就可以控制一些机器，试举一些生活中的例子，看哪些生活用品是通过传感器来完成的． 【提示】　红外线遥控器、楼道内的声控灯、自动门、自动干手机等． 1．传感器的定义 能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置，就叫传感器． 2．应用传感器的流程 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成． →→→→ (1)敏感元件是传感器的核心部分，它是利用材料对某一物理量敏感的特性制成的．常用的敏感元件有：双金属片、光敏电阻、热敏电阻等． (2)转换元件的作用是把敏感元件输出的与被测物理量满足一定关系的非电信号转换为电信号． (3)转换电路的作用是将转换元件转换的电信号转换成易于传播或测量的电学量输出． 1．关于传感器及其作用，下列说法正确的是(　　) 【导学号：75392095】 A．传感器一定是把非电学量转换为电学量 B．传感器一定是把非电学量转换为电路的通断 C．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制 D．电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器 【解析】　传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系．电磁感应是原理，不是元件和装置，不能称为传感器．故只有C正确． 【答案】　C 2．关于传感器的作用，下列说法中正确的有(　　) A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B．传感器可以用来采集信息 C．传感器可以将感受到的一些信号转换为力学量 D．传感器可以将所有感受到的信号转换为电学量 【解析】　通常的传感器输出的电学信号非常微弱，要经过放大，再送给控制系统产生各种控制动作，A错误．传感器通过采集力、温度、光、声、磁场、化学成分等信息，按一定规律转换为电压、电流、电阻等电学量或电路的通断，传感器并不能将所有非电学信号都转换为电学量，故B正确，C、D错误． 【答案】　B 常 用 传 感 器 1．常用的传感器有温度传感器、红外线传感器、生物传感器等． 2．温度传感器能把温度的高低转换成电信号，通常是利用物体的某一性质随温度的变化而改变的特性制成的，如利用半导体材料制成的电阻器，其电阻会随温度的变化而变化，用它可制成温度传感器． 3．红外线传感器的原理是：接收携带信息的红外线，转化为电信号，从而得到辐射源的相关参数或信息，利用红外线传感器可实现无接触测量． 4．生物传感器是利用各种生物或生物物质特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器． 日常生活中，有很多不必直接接触就可以控制的机器，例如用红外线控制电视的开关、声控照明灯等． 1．光敏电阻受到的光照越强，电阻越小．(√) 2．非接触式测温仪不用直接接触就能感知人的体温，是应用了光敏电阻作为敏感元件．(×) 3．热敏电阻一定是随温度的升高其阻值增大．(×) 商店里使用的电子计价秤可将货物的质量、单价和金额清楚地显示在面板上，既方便了工作人员，又方便了顾客．你知道电子秤是利用什么原理工作的吗？ 【提示】　电子计价秤是利用压力传感器工作的． 1．双金属片温度传感器：利用两片金属的热膨胀系数不同，在温度变化时两片金属伸长或缩短量不同而弯曲，从而控制电路的通断． 应用：电熨斗、恒温箱等． 2．热敏电阻温度传感器：利用热敏电阻器的电阻值随温度变化而改变的特点，在温度变化时，热敏电阻器的电阻值发生变化，从而引起电路中电流和电压的变化． 应用：空调、电冰箱、微波炉、消毒柜等． 3．光敏电阻传感器：利用光敏电阻器的电阻值随光照的强度变化而改变的特点．无光照时，光敏电阻器的电阻值很大，有光照时，光敏电阻