教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第5章 传感器 1.认识传感器 2.常见传感器的工作原理.ppt

;基础落实·必备知识全过关;学习目标;;一、什么是传感器

1.传感器如:力、速度、加速度、温度、光

把被测的非电信息,按一定规律转换成与之对应的信号的器件或

装置。?

2.生活中常见的传感器

(1)自动门:门的上方装有传感器。?

(2)楼道的声控开关:楼道中安装有传感器。?

(3)自动水龙头:水龙头旁边装有传感器。?;二、传感器的结构;四、常见传感器的工作原理

1.温度传感器

(1)热敏电阻温度传感器。

热敏电阻由材料制成,其电阻随温度灵敏变化,可分为阻值随温度升高而减小的系数热敏电阻(NTC)和阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电阻(PTC)。?

(2)热电阻温度传感器。

用制作而成,阻值随温度的升高而,可用于测温和测量流体的等。?

(3)热双金属片温度传感器。

双金属片在温度变化时由于“”不同而产生的不同,可用来控制电路的,常用在温度控制装置中。?;2.光传感器

(1)材料:金属或半导体。

(2)信号转换:光信号转化为信号(电流、电压)。?

3.力传感器

(1)装置作用:把力学量转换为电学量。

(2)敏感元件:。?

(3)信号输出:。?

(4)工作原理:;情境链接

传感器是一种采集信息的重要器件,一种由电容器作为传感器来测定压力变化的电路如图所示,当待测压力F向上压膜片电极时,电路中有电流吗?如果有,流过灵敏电流计的电流方向是从b到a吗?如果没有,请说明理由。;教材拓展

阅读教材P121“发展空间”——《CCD图像传感器》,请回答:该传感器的作用是什么?;易错辨析

(1)传感器只能感受温度和光两个物理量。()

(2)随着光照的增强,光敏电阻的电阻值逐渐增大。()

(3)只有热敏电阻才能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。()

(4)电子秤使用的测力装置是力传感器,它是把力信号转化为电压信号。

()

(5)话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号。();;;;2.传感器的原理

传感器感受的通常是非电学量,如力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等,而输出的通常是电学量,如??压、电流、电荷量等。这些输出的信号是非常微弱的,通常需要经过放大后,再传送给控制系统产生各种控制动作。;;解析由题图可知当油箱内液面高度变化时,R的金属滑片将会移动,从而引起R两端电压的变化,且当R?R时,UR=IR,可视为UR与R成正比,所以电压表应接在b、c两点之间;当油量减少时,R的金属滑片上移,接入电路的电阻增大,电压表示数将增大。;方法技巧传感器问题的分析思路

(1)明确传感器的类型,了解传感器的工作原理。

(2)确定传感器中的什么量变化时可以引起电学量的变化。

(3)根据电学量的变化确定相关物理量的变化。;对点演练1

关于传感器的应用,下列说法正确的是()

A.电熨斗是通过感温铁氧体的作用控制电路的通断的

B.电子秤能通过应变片把力这个力学量转换为电学量进行测量

C.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号

D.热敏电阻是把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量的;;;;解析R1是光敏电阻,当有人通过而遮住光线时,R1的阻值变大,回路中的电流I减小,A、B间的电压U=IR2减小,故A错误,B正确;由闭合电路的欧姆定律得U=E-I(R1+r),当仅增大R2的阻值时,电路中的电流减小,可得A、B间的电压U增大,故C正确;当减小R2的阻值时,电路中的电流增大,A、B间的电压U减小,故D错误。;对点演练2

(多选)热敏电阻与光敏电阻在生活中有很多应用,一个智慧农场利用热敏电阻与光敏电阻感应大棚内温度与光照强度变化的简单电路原理图如图所示,RT为负温度系数热敏电阻(阻值随温度升高而减小),R1为光敏电阻(阻值随光照强度升高而减小),R2和R3均为定值电阻,电源电压保持不变,V为理想电压表。若发现电压表的示数增大,可能发生的情况是()

A.大棚内温度升高

B.大棚内温度降低

C.大棚内光照强度增强

D.大棚内光照强度减弱;解析大棚内温度升高,RT阻值减小,根据串反并同可知,与它串联的电压表示数增大,故A正确;大棚内温度降低,RT阻值增大,根据串反并同可知,与它串联的电压表示数减小,故B错误;大棚内光照强度增强,R1阻值减小,根据串反并同可知,与它并联的电压表示数减小,故C错误;大棚内光照强度减弱,R1阻值增大,根据串反并同可知,与它并联的电压表示数增大,故D正确。;;1;1;1;解析干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断,故A错误;机器人“眼睛”利用了光传感器,故B正确;红外测温仪是接受人体向外发射红外线的强弱,从而