第六章传感器教学分析课件（新人教版选修3-2）
文档属性
| 名称 | 第六章传感器教学分析课件（新人教版选修3-2） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 877.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-07-10 09:44:02 | ||
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文档简介
(共37张PPT)
选修3-2 第六章《传感器》
教学分析
吉林省乾安县第四中学 131400 金迎时
E-mail:jys200512@
人教版选修3-2 新课标地区
会员社区用户名：jys200512@
第六章 传感器
一、课程标准内容
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、列举传感器在生活和生产中的应用。
这章讲的只是简单原理，没有难以理解的东西，更没有定量的计算。搞好这章教学的关键是多做实验。很多初看起来不易弄清的原理，动手一做就明白了。
教学设计思路
1、注意理性分析与感性认识相结合；
2、增加学生探究活动，了解和体验利用敏感元件实现传感器功能的一般过程；
3、注意内容与要求的层次性；
4、尝试教学模式的转变。
一、 理解概念规律
1．什么是传感器？
传感器是指这样一类元件或装置：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。
2．我们主要认识那几种传感器？
光传感器：光敏电阻、光电池、光电三极管
温度传感器：热敏电阻、金属热电阻、双金属片、感温铁氧体
磁传感器：干簧管、霍尔元件
力传感器
声传感器：动圈式话筒、电容式话筒、驻极体话筒
其它如：湿敏电阻、压强、热电偶等一般性了解即可。
3．认识几种元件（附加）
二极管、发光二极管
三极管
74LS14集成斯密特触发器（六个非门）
74LS00集成电路块（四个2输入端的与非门）
（二）几种传感器的工作原理
1．光传感器
（1）光敏电阻
图6.2-1
硫化镉CdS，无光照时，载流子极少，电阻较大，随着光的照度增大， CdS材料中载流子浓度增加，电阻值变小。
实验1：使用电压表欧姆挡，置于倍率为100或1K挡。室内自然光照射下电阻大约1KΩ，用黑色遮光罩罩住时的电阻大约40KΩ。
常用工作电路：分压电路。
图6.2-3
例：光控开关：
光敏电阻，黑暗时电阻值很大（50KΩ），光照时电阻值较小（５KΩ），R1是一个50KΩ的可变电阻， R2是一个100Ω的保护电阻。
（2）光电池
用半导体制成的把光能转换为电能的装置，常用的半导体材料有硒光电池、硅光电池、砷化镓太阳电池。
（3）光电三极管*(光电二极管*)
光电三极管也是一种光敏器件，虽然有三个电极，但是只从发射极e、集电极c两极接出引脚。
图6.2-4
2．温度传感器
（1）热敏电阻：
①NTC负温度系数热敏电阻 ②PTC正温度系数热敏电阻
③实验：将一只常温下（室温约25℃）电阻约180～190Ω，负温度系数的热敏电阻接到多用表的两端，选择欧姆挡×10倍率，用手指捂住热敏电阻时可以见到电阻下降至150～160Ω，用棉花沾酒精涂在热敏电阻的两个表面上，电阻上升到约220Ω。
热敏电阻的常用工作电路：
图6.2-11
（2）金属热电阻
（3）双金属片：
图6.2-12
（4）感温铁氧体：
实验：对感温铁氧体加热，温度达到“居里点”以上时，铁氧体失去铁磁性。
感温铁氧体的“居里点”：
感温铁氧体在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”。
温度传感器的应用——电饭锅
电饭锅的构造
思考与讨论：
●开始做饭时为什么要压下开关按钮？
●若用电饭锅烧水，水在沸腾以后是否会自动断电？
3．磁传感器
（1）干簧管
（2）霍尔元件
实验电路如图，R取300Ω可调电阻，调节电流约为10mA，在M、N之间连接数字电压表，将磁铁的一个磁极从远处逐渐靠近霍尔元件有字符（点）的一面，观测霍尔电压（即电压表）的变化。
4．力传感器
力传感器
力传感器由金属弹性梁和应变片组成。弹性梁的右端固定，左端加力时，弹性梁发生弯曲，上面的两个电阻被拉长截面积变小，电阻变大，下面两个电阻被压缩长度变小截面积变大，电阻减小，使得电路中的电压发生变化，输出端AB之间电压发生相应的变化，它表示了力的变化。
5．声传感器
（1）动圈式话筒
（2）电容式话筒
图6.2-21
（3）驻极体话筒
声电转换的关键元件是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片（电介质），在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后将电介质放入高压电场中，在前后两个表面上分别出现正电荷与负电荷，这个现象称为极化。
图6.2-22
图6.2-23
实验：用驻极体话筒观察声音信号
图6.3-1
观察音叉发声的波形
对着话筒说话比较两者的波形有何区别。
（三）认识几种元件
1、晶体管
（1）普通二极管：
（2）发光二极管：
电阻小的，黑表笔相连的
引脚是发光二极管的正极。
（3）晶体三极管：
在电子电路中三极管一般有两种作用：
放大微弱信号电流或电压；
开关作用，常用来实现逻辑功能。
2.集成斯密特触发器
74LS14型，有6个非门，实验时只用其中的一个
3.与门集成电路：
谢 谢 ！
选修3-2 第六章《传感器》
教学分析
吉林省乾安县第四中学 131400 金迎时
E-mail:jys200512@
人教版选修3-2 新课标地区
会员社区用户名：jys200512@
第六章 传感器
一、课程标准内容
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、列举传感器在生活和生产中的应用。
这章讲的只是简单原理，没有难以理解的东西，更没有定量的计算。搞好这章教学的关键是多做实验。很多初看起来不易弄清的原理，动手一做就明白了。
教学设计思路
1、注意理性分析与感性认识相结合；
2、增加学生探究活动，了解和体验利用敏感元件实现传感器功能的一般过程；
3、注意内容与要求的层次性；
4、尝试教学模式的转变。
一、 理解概念规律
1．什么是传感器？
传感器是指这样一类元件或装置：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。
2．我们主要认识那几种传感器？
光传感器：光敏电阻、光电池、光电三极管
温度传感器：热敏电阻、金属热电阻、双金属片、感温铁氧体
磁传感器：干簧管、霍尔元件
力传感器
声传感器：动圈式话筒、电容式话筒、驻极体话筒
其它如：湿敏电阻、压强、热电偶等一般性了解即可。
3．认识几种元件（附加）
二极管、发光二极管
三极管
74LS14集成斯密特触发器（六个非门）
74LS00集成电路块（四个2输入端的与非门）
（二）几种传感器的工作原理
1．光传感器
（1）光敏电阻
图6.2-1
硫化镉CdS，无光照时，载流子极少，电阻较大，随着光的照度增大， CdS材料中载流子浓度增加，电阻值变小。
实验1：使用电压表欧姆挡，置于倍率为100或1K挡。室内自然光照射下电阻大约1KΩ，用黑色遮光罩罩住时的电阻大约40KΩ。
常用工作电路：分压电路。
图6.2-3
例：光控开关：
光敏电阻，黑暗时电阻值很大（50KΩ），光照时电阻值较小（５KΩ），R1是一个50KΩ的可变电阻， R2是一个100Ω的保护电阻。
（2）光电池
用半导体制成的把光能转换为电能的装置，常用的半导体材料有硒光电池、硅光电池、砷化镓太阳电池。
（3）光电三极管*(光电二极管*)
光电三极管也是一种光敏器件，虽然有三个电极，但是只从发射极e、集电极c两极接出引脚。
图6.2-4
2．温度传感器
（1）热敏电阻：
①NTC负温度系数热敏电阻 ②PTC正温度系数热敏电阻
③实验：将一只常温下（室温约25℃）电阻约180～190Ω，负温度系数的热敏电阻接到多用表的两端，选择欧姆挡×10倍率，用手指捂住热敏电阻时可以见到电阻下降至150～160Ω，用棉花沾酒精涂在热敏电阻的两个表面上，电阻上升到约220Ω。
热敏电阻的常用工作电路：
图6.2-11
（2）金属热电阻
（3）双金属片：
图6.2-12
（4）感温铁氧体：
实验：对感温铁氧体加热，温度达到“居里点”以上时，铁氧体失去铁磁性。
感温铁氧体的“居里点”：
感温铁氧体在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”。
温度传感器的应用——电饭锅
电饭锅的构造
思考与讨论：
●开始做饭时为什么要压下开关按钮？
●若用电饭锅烧水，水在沸腾以后是否会自动断电？
3．磁传感器
（1）干簧管
（2）霍尔元件
实验电路如图，R取300Ω可调电阻，调节电流约为10mA，在M、N之间连接数字电压表，将磁铁的一个磁极从远处逐渐靠近霍尔元件有字符（点）的一面，观测霍尔电压（即电压表）的变化。
4．力传感器
力传感器
力传感器由金属弹性梁和应变片组成。弹性梁的右端固定，左端加力时，弹性梁发生弯曲，上面的两个电阻被拉长截面积变小，电阻变大，下面两个电阻被压缩长度变小截面积变大，电阻减小，使得电路中的电压发生变化，输出端AB之间电压发生相应的变化，它表示了力的变化。
5．声传感器
（1）动圈式话筒
（2）电容式话筒
图6.2-21
（3）驻极体话筒
声电转换的关键元件是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片（电介质），在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后将电介质放入高压电场中，在前后两个表面上分别出现正电荷与负电荷，这个现象称为极化。
图6.2-22
图6.2-23
实验：用驻极体话筒观察声音信号
图6.3-1
观察音叉发声的波形
对着话筒说话比较两者的波形有何区别。
（三）认识几种元件
1、晶体管
（1）普通二极管：
（2）发光二极管：
电阻小的，黑表笔相连的
引脚是发光二极管的正极。
（3）晶体三极管：
在电子电路中三极管一般有两种作用：
放大微弱信号电流或电压；
开关作用，常用来实现逻辑功能。
2.集成斯密特触发器
74LS14型，有6个非门，实验时只用其中的一个
3.与门集成电路：
谢 谢 ！