传感器及其工作原理.doc

学科：高二物理 编写人：奥文华、胡方伟 审稿人：李建林 选修3-2第六章第1节：《传感器及其工作原理》学案 课前预习学案 预习内容 【预习目标】：了解什么是传感器，传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。 三种常见的敏感元件 （1）光敏电阻 ①材料及构造 ②工作原理 ③功能：把__________（光学量）转换为______（电学量）。 （2）热敏电阻和金属热电阻 ①热敏电阻 a）材料 b）特点 c）功能：把_______转换为_______（电学量）。 d）分类： 正温度系数PTC热敏电阻（特点） 负温度系数NTC热敏电阻（特点） ②金属热电阻 a）材料 b）特点 c）功能：把_______转换为_______（电学量）。 （3）霍尔元件 ①材料及构造 ②霍尔电压：_________________________。 推导： ③功能：把_________（磁学量）转换为_______（电学量）。传感器功能：能将力、温度、光、声、物质成分等_________转化为______的 课内探究学案 【学习目标】 （1）、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义； （2）、知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。 （3）、了解传感器的应用。 （4）、通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。 【学习重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。 【学习难点】：分析并设计传感器的应用电路。 【学习用具】：干簧管，磁铁，光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。 【学习过程】 （一）传感器 【身边现象观察】感受传感技术在信息时代的作用和意义 1、自动门，利用人体的红外微波来开关门 4、声音强弱控制走廊照明灯开关等 5、烟雾报警器，利用烟敏电阻来测量烟雾浓度，从而达到报警目的 手机，数码相机的照相机，利用光学传感器来捕获图象 电子称，利用力学传感器（导体应变片技术）来测量物体对应变片的压力，从而达到测量重量目的 水位报警，温度报警，湿度报警，光学报警等都是……传感器在机器人中，是必不可少的元件。传感器是机器人获取外部部信息的唯一途径。有的传感器就像人的眼睛，可以感受到光的强弱，有的传感器则像人的皮肤，可以感受到温度的变化，有的传感器还能听到声音。传感器就是机器人的感觉器官，它能将外界信息转换成电信号，并传送给单片机进行加工处理。安装了各种传感器的简易机器人具有对外界环境的变化作出反应的能力。—53，体会什么是传感器以及传感器的作用 传感器的定义： 角度 位移 电流 速度 传感器 压力 电压 湿度 声强 光照 干簧管和音乐茶杯能够感受非电学量并将它按照一定规律转化成电学量的一类元件或组件 传感器的工作原理： 【导读】研读课文P52，体会光敏电阻和热敏电阻的作用，能区分热敏电阻和金属热电阻 【导思】根据演示实验并结合教材P57的内容，思考问题： （1）光敏电阻的电阻率与什么有关？ （2）光敏电阻受到光照时会发生什么变化？怎样解释？ （3）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？ （4）如右图所示，随着光照强度的增加，多用表的指针将如何偏转？ 【导思】根据演示实验并结合教材58页有关内容，思考问题： （1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系是否相同？ （2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？ （3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？ （4）随着热水倒入多少的不同，欧姆表有何变化 （二）当堂检测 1：如图，R2为热敏电阻，a、b间接报警器。当温度升高时，a、b间电压将？ 2、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是