传感器课件教科版选修3-2.ppt

* 第三章《传感器》 3.1 传感器 教学目标 1.知识与技能：①知道非电学量转换成电学量的技术意义；②通过实验，知道常见传感器的工作原理；③初步探究利用和设计简单的传感器. 2.过程与方法：①通过对实验的观察、思考和探究，让学生了解传感器、熟悉传感器工作原理；②让学生自己设计简单的传感器，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的实践能力和创新思维能力. 3.情感态度与价值观：在理解传感器工作原理的基础上，通过自己设计简单的传感器，体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣. 教学重、难点 1.几种常见传感器的工作原理（演示实验）；2.学生自己设计简单的传感器. 演示实验1 磁信号 电路的通断 演示实验2 声信号 电信号 声音的转换 一 、传感器简介 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等________，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流、电容等_______;或转换为电路的通断。 1、什么是传感器 非电学量 电学量 传感器：非电学量→传感器→电学量 角度 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照 …… 传感器 电压 电流 电阻 电容 …… 转换电路 物理信息 化学信息 生物信息 电 信 号 敏感元件 传感器 传感器的工作原理 光敏电阻实物图 1、光敏电阻 二、制作传感器的常用元器件 点击放大 演示实验3 用欧姆表测光敏电阻的电阻。 （1）、室内自然光照射下 （2）、用手掌遮光时 光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值______。 （2）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如：硫化镉 减小 （3）半导体的导电原理：半导体靠其中的________（自由电子和空穴）来导电 载流子 光敏电阻能够把光照强弱这个___________转换为电阻这个电学量 光学量 （1）特性： 演示实验4 金属导体的导电性能与光照有关吗？ 温度有关吗？关系如何？ 2、金属热电阻 （2）特性：金属热电阻的阻值会随着温度的升高而______，具有正温度系数 （1）材料：金属热电阻是用金属做成的 R T O 金属热电阻R-T关系示意图 增大 学生探究实验： 你们手边电阻的阻值与温度的关系 问题：如何改变该电阻的温度？ 3、热敏电阻 3、热敏电阻 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_____，具有负温度系数 热敏电阻R-T关系示意图 （1）材料：半导体 R T o 减小 （2）特性： 热敏电阻和金属热电阻能够把 _____这个热学量转换成为电阻这个电学量 温度 根据所学知识设计一个音乐盒，要求： （1）打开盒盖时，音乐响； （2）合上盒盖时，音乐不响 4、电容式位移传感器 电容式位移传感器能够把物体_____这个力学量转换为_____这个电学量 位移 电容 电容式位移传感器示意图 被测物体 x 电容器极板 电介质板 5、霍尔元件 （1）材料：半导体 如：砷化铟 （2）工作原理图 N M F B E I UH 霍尔元件工作原理图 （3）霍尔电压: d－－薄片厚度 K－－霍尔系数其大小与元件的材料有关。 霍尔元件能够把___________这个磁学量转换为____这个电学量 磁感应强度 电压 1、传感器的概念： 小结： 2、传感器的工作原理： 3、敏感元件： （1）光敏电阻 （光电传感器） （2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器） （3）电容式传感器 （位移传感器） （4）霍尔元件 （磁传感器） 非电学量 敏感元件 转换电路 电学量 非电学量 电学量，或转换为电路的通断。 作业： 1．观察与思考：日常生活中哪些地方用到了传感器，它们分别属于哪种类型的传感器，它们的工作原理如何？ 2．实验设计：用热敏电阻、继电器等器材设计一个火警报警器。 感谢兄弟学校的老师 莅临指导！ 返回 N M F B E I UH 返回 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － 载流子 E 返回 三、例题 例1 有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（ ） A B A.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻 B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻 C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻 D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻 答案[ ] AC 例2：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体