人教版物理选修1-1-(14).ppt

学案导引 1．几种常见的传感器是利用物体的什么特性制成的？ 2．传感器的主要用途是什么？ 几种传感器的工作原理 1．温度传感器 温度传感器是用得最多的传感器之一，它能把温度的高低转变成电信号，通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变的特性制成的． 这种传感器中常用热敏电阻、光敏电阻和双金属片． (1)热敏电阻：阻值因温度而改变． (2)光敏电阻：阻值因光照而减小． (3)双金属片：用两种不同热膨胀系数的金属片贴合而成．温度变化时，两种金属片伸长不一样而发生弯曲． 2．压力传感器 电容器的电容随两极板间距离的变化而变化,据此将电容器一个电极固定，让另一个电极随压力变化而变化，制成压力传感器． 3．红外线传感器 红外线传感器接收携带着信息的红外线，转 换成电信号，从而得知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.自然界几乎所有的物体都能辐射波长在0.76 μm～1000 μm的电磁波即红外线，因此红外线传感器不仅被广泛用于航空摄影、卫星遥感、遥测等高科技领域，也被广泛用于日常生活 中．自动门、生命探测器、非接触式红外测温仪、家电遥控系统以及防盗、防火报警器等均使用了红外线传感器． 4．生物传感器 生物传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器．生物或生物物质主要是指各种 酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等． 生物传感器最典型的应用是在医疗卫生行业,医院中各种进行生化分析检验的仪器大多要用到生物传感器． 特别提醒：传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的元件，不同的传感器感受到的信息不同转化成的电学量也不一定相同． 例2 下列说法正确的是(　　) A．话筒使用了温度传感器 B. 全自动洗衣机的水位控制装置中使用了红外线传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断 C. 电子秤所使用的测力装置是力传感器 D. 半导体热敏电阻常用做温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大 【关键提醒】　弄清各种传感器的工作原理和传感器的用途是解答这类题的关键． 【精讲精析】　话筒的作用是将声信号转换为电信号，故A错；洗衣机中的水位控制装置中使用的是压力传感器，故B错；电子秤用的是力传感器，故C对； 半导体热敏电阻有两类，正温度系数的热敏 电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数 的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，故D 错． 【答案】　C 变式训练 2．用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转为电信号的过程.下列属于这类传感器的是(　　) A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关 C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器 解析：选A.红外线报警装置和电视机遥控器都是将光信号转化为电信号的元件，选项A 正确；声控开关是将声信号转化为电信号， 选项B错误；选项C和D分别是压力传感器和 温度传感器，所以C、D错误． 热点示例创新拓展 电容式传感器的综合应用 [经典案例]　如图4－3－4所示，为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F作用于可动膜片电极上时， 膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏 电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使 膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并 保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情 况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右 偏)(　　) 图4－3－4 A．向右偏到某一刻度后回到零刻度 B．向左偏到某一刻度后回到零刻度 C．向右偏到某一刻度后不动 D．向左偏到某一刻度后不动 【审题指导】　解答本题应先判断压力F作用时，电容器的那个物理量发生了变化，继而判断电容如何变化，最后根据电容的变化判断电容器的充放电情况判出电流的方向. 【解题样板】　压力F作用时，极板间距d变 小，电容器电容C变大，又根据Q＝CU，极板带电量变大，所以电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度． 【答案】　A 【误区警示】　电容式传感器的原理 电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d及极板间电介质这几个因素，如果某一物理量(如角度θ、位移x、深度h等)的变化能引起上述某一因素的因素，从而引起电容的变化，那么测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化． * 栏目导引 新知初探 自学导引 要点探究 讲练互动 知能演练 轻松闯关 热点示例 创新拓展 第四章　电磁波及其应用 第三节　电磁波的发射和接收 ?第四节　信息化社会 ?第五节　课题研究：社会生活中的电磁波(略) 目标导航