5.1认识传感器（学生版） 2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第二册）.pdf

5.1认识传感器

01学习目标

课程标准物理素养

物理观念：知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置。

1.知道什么是传感器，了科学思维：知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用。

解传感器的种类.科学探究：知道传感器在某些方面可以代替甚至超过人类对自然的感知，能

2.知道传感器的组成与应够改变人类的生产生活。

用模式科学态度与责任：传感器在理论和实践之间架设了一个桥梁，对增强学生理

解自然科学对社会进步的推动作用有重要的意义。

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识：

一、神奇的传感器

1.定义：能够感受力、温度、光、声、化学成分等量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送

和处理的可用信号输出的一类器件或装置。通常转换成的可用信号是电压、电流等量，或转换为

电路的。

2.非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以方便地进行、、处理和控制。

二、传感器的种类

1.物理传感器：利用物质的或物理效应制作而成，如力传感器、磁传感器、声传感器等物理传

感器。

2.化学传感器：利用，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号，如离子

传感器、气体传感器等化学传感器。

3.生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质，如、、细

胞传感器等生物传感器。

三、传感器的组成与应用模式

1.传感器的基本部分：一般由、组成。

2.敏感元件是指能直接感受或响应外界的部分;转换元件是指能将敏感元件输出

的信号直接转换成的部分。它们分别完成和两个基本功能。

3.传感器应用的一般模式

04题型精讲

【题型一】传感器的工作原理和分类

1.传感器的核心元件

（1）敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。

（2）转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。

（3）信号调整与转换电路：将转换元件输出的电信号放大。

2.传感器的工作原理

传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通

常是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后再输

送给控制系统产生各种控制动作。传感器的工作原理如下所示：

3.分类

比较项目工作原理举例

物理传感器利用物质的物理性质或物理效应压电传感器、温度传感器、光电

感知并检测出待测对象信息传感器、电感传感器、电容传感

器等

化学传感器利用化学反应识别和检测信息气敏传感器、湿敏传感器等

生物传感器利用生物活性物质的选择性识别酶传感器、组织传感器、细胞传

和检测生物化学物质感器等

1

【典型例题】一个简单的门窗防盗报警装置示意图如图所示，门的上沿嵌入一块永磁体，当门窗紧闭

时，蜂鸣器不响，指示灯亮；打开时，蜂鸣器响，指示灯灭。为实现上述功能，最适合的传感器是

（）

A．