5.1 认识传感器 课件 高二物理人教版（2019）选择性必修二(共30张PPT)
文档属性
| 名称 | 5.1 认识传感器 课件 高二物理人教版（2019）选择性必修二(共30张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 43.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-03-09 18:18:48 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
第1节 认识传感器
第五章
人教版 高中选择性必修第二册
传感器的种类
02
传感器的组成与应用模式
03
巩固提升
04
神奇的传感器
01
新课导入
2013 年 12 月 14 日，我国探月工程中的嫦娥三号怀抱玉兔号巡视器成功落月。第二天，可爱俏皮的玉兔号从嫦娥三号中走出。面对陌生的环境，玉兔号是如何观察的？行走时，它是如何感知障碍和自身姿态的？经过漫漫的寒夜，它又是如何被唤醒的？
生活中哪些工具工作情况跟玉兔工作情况相同？
新课导入
红外感应自动门
酒精测试仪
它们是通过什么东西“感知”外界的？
神奇的传感器
PART 01
干簧管
01
干簧管
01
“干簧管”——是一种能够感知磁场的传感器
原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用。
传感器的定义
02
它能够感知诸如力、温度、光、声、磁场、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
传感器是指这样一类元件或装置：
力
温度
光
声
化学成分
非电学量
电学量
电压
电流
电路的通断
传感器
人的感觉器官和传感器的类比
03
光传感器
声音传感器
味传感器
温度传感器
压力传感器
湿度传感器
气体传感器
视觉
嗅觉
味觉
触觉、温觉
听觉
传感器的种类
PART 02
物理传感器
01
1.物理传感器：
力传感器、磁传感器、声传感器等
利用温度传感器制成的电子体温计
利用压力传感器制成的电子秤
利用光学传感器制成的手机解锁键
化学传感器
02
离子传感器、气体传感器等
2.化学传感器：
利用电化学气体传感器制成的可燃气体报警器
利用离子传感器制成的负氧离子传感器
物理传感器
03
：酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等
3.生物传感器
利用葡萄糖生物传感器制成的血糖仪
利用生物传感器制成的心率仪
智能手机的传感器与功能
04
传感器原理各异，分类方法也不同。
①根据被测量的不同，可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器；②根据具体工作原理的不同，可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
汽车里的传感器
05
这些传感器是如何协调完成复杂的指令的？
传感器的组成与应用模式
PART 3
01
传感器的核心部分
1.传感器的核心部分——敏感元件、转换元件
敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分——完成检测。
转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分——完成转换。
如果敏感元件直接输出的是电学量，它就同时兼为转换元件。
这种敏感元件和转换元件二者合一的传感器是很多的。例如，热电偶、压电晶体等都是这种形式的传感器。
02
传感器的工作原理
非电学量
需要被测量的物理量
敏感元件
转换元件
转换电路
电学量
能直接感受或响应外界被测非电学量
将敏感元件输出的信号转换成电学量
电学量信号放大
03
传感器应用的模式
电信号
被测量
敏感元件
转换元件
信号调整与转换电路
计算机系统
显示器（指针式电表或数字屏）
执行机构
传感器基本部分
传感器的特点（优点）：
易测量、易传输、易处理、易控制
04
话筒
话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。图乙是电容式话筒的组成结构示意图，话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个全属片（固定电极），它们构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。你能根据它的工作过程说说各组成元件的作用吗
敏感元件
振动膜片
转换元件
固定电极
转换电路
电阻电源
05
机器人
05
机器人
第一代机器人对外界没有感觉，只能按照编好的程序，由内部的计算机安排它的动作。
第二代机器人有了感觉，它身上安装的传感器能起到人的感官的作用。
第三代是智能机器人，是人们梦寐以求的，也是当前正在努力发展的。
课堂总结
认识传感器
神奇的传感器
传感器的组成与应用模式
传感器的种类
物理传感器
生物传感器
化学传感器
巩固提升
PART 4
巩固提升
1.在一些宾馆的洗手间经常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干。手靠近自动干手机能使传感器工作,是因为( )
A.改变温度
B.改变湿度
C.改变磁场
D.改变电容
解析 自动干手机是一个电容器,当手靠近时,改变了电容器的电容,自动干手机开始工作,故选D。
答案 D
巩固提升
2.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以( )
A.将力学量(如形变量)转变成电学量
B.将热学量转变成电学量
C.将光学量转变成电学量
D.将电学量转变成力学量
解析 传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项A、B、C对,D错。
答案 ABC
巩固提升
3.(多选)关于干簧管,下列说法正确的是( )
A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C.干簧管接入电路中相当于开关的作用
D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
解析 干簧管能感知磁场,是因为当两个簧片处于磁场中时,两个簧片被磁化而接通,所以是作为开关来使用的,当磁场靠近或远离的时候,就会实现闭合或断开。
答案 CD
巩固提升
4.关于传感器,下列说法正确的是( )
A.所有传感器都是由半导体材料制成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D.水银温度计是一种传感器
解析 传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等,A错误,B正确;传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,C错误;水银温度计根据热胀冷缩来测量温度,不是传感器,D错误。
答案 B
巩固提升
4.关于传感器,下列说法正确的是( )
A.所有传感器都是由半导体材料制成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D.水银温度计是一种传感器
解析 传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等,A错误,B正确;传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,C错误;水银温度计根据热胀冷缩来测量温度,不是传感器,D错误。
答案 B
第1节 认识传感器
人教版 高中选择性必修第二册
第1节 认识传感器
第五章
人教版 高中选择性必修第二册
传感器的种类
02
传感器的组成与应用模式
03
巩固提升
04
神奇的传感器
01
新课导入
2013 年 12 月 14 日，我国探月工程中的嫦娥三号怀抱玉兔号巡视器成功落月。第二天，可爱俏皮的玉兔号从嫦娥三号中走出。面对陌生的环境，玉兔号是如何观察的？行走时，它是如何感知障碍和自身姿态的？经过漫漫的寒夜，它又是如何被唤醒的？
生活中哪些工具工作情况跟玉兔工作情况相同？
新课导入
红外感应自动门
酒精测试仪
它们是通过什么东西“感知”外界的？
神奇的传感器
PART 01
干簧管
01
干簧管
01
“干簧管”——是一种能够感知磁场的传感器
原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用。
传感器的定义
02
它能够感知诸如力、温度、光、声、磁场、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
传感器是指这样一类元件或装置：
力
温度
光
声
化学成分
非电学量
电学量
电压
电流
电路的通断
传感器
人的感觉器官和传感器的类比
03
光传感器
声音传感器
味传感器
温度传感器
压力传感器
湿度传感器
气体传感器
视觉
嗅觉
味觉
触觉、温觉
听觉
传感器的种类
PART 02
物理传感器
01
1.物理传感器：
力传感器、磁传感器、声传感器等
利用温度传感器制成的电子体温计
利用压力传感器制成的电子秤
利用光学传感器制成的手机解锁键
化学传感器
02
离子传感器、气体传感器等
2.化学传感器：
利用电化学气体传感器制成的可燃气体报警器
利用离子传感器制成的负氧离子传感器
物理传感器
03
：酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等
3.生物传感器
利用葡萄糖生物传感器制成的血糖仪
利用生物传感器制成的心率仪
智能手机的传感器与功能
04
传感器原理各异，分类方法也不同。
①根据被测量的不同，可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器；②根据具体工作原理的不同，可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
汽车里的传感器
05
这些传感器是如何协调完成复杂的指令的？
传感器的组成与应用模式
PART 3
01
传感器的核心部分
1.传感器的核心部分——敏感元件、转换元件
敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分——完成检测。
转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分——完成转换。
如果敏感元件直接输出的是电学量，它就同时兼为转换元件。
这种敏感元件和转换元件二者合一的传感器是很多的。例如，热电偶、压电晶体等都是这种形式的传感器。
02
传感器的工作原理
非电学量
需要被测量的物理量
敏感元件
转换元件
转换电路
电学量
能直接感受或响应外界被测非电学量
将敏感元件输出的信号转换成电学量
电学量信号放大
03
传感器应用的模式
电信号
被测量
敏感元件
转换元件
信号调整与转换电路
计算机系统
显示器（指针式电表或数字屏）
执行机构
传感器基本部分
传感器的特点（优点）：
易测量、易传输、易处理、易控制
04
话筒
话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。图乙是电容式话筒的组成结构示意图，话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个全属片（固定电极），它们构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。你能根据它的工作过程说说各组成元件的作用吗
敏感元件
振动膜片
转换元件
固定电极
转换电路
电阻电源
05
机器人
05
机器人
第一代机器人对外界没有感觉，只能按照编好的程序，由内部的计算机安排它的动作。
第二代机器人有了感觉，它身上安装的传感器能起到人的感官的作用。
第三代是智能机器人，是人们梦寐以求的，也是当前正在努力发展的。
课堂总结
认识传感器
神奇的传感器
传感器的组成与应用模式
传感器的种类
物理传感器
生物传感器
化学传感器
巩固提升
PART 4
巩固提升
1.在一些宾馆的洗手间经常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干。手靠近自动干手机能使传感器工作,是因为( )
A.改变温度
B.改变湿度
C.改变磁场
D.改变电容
解析 自动干手机是一个电容器,当手靠近时,改变了电容器的电容,自动干手机开始工作,故选D。
答案 D
巩固提升
2.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以( )
A.将力学量(如形变量)转变成电学量
B.将热学量转变成电学量
C.将光学量转变成电学量
D.将电学量转变成力学量
解析 传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项A、B、C对,D错。
答案 ABC
巩固提升
3.(多选)关于干簧管,下列说法正确的是( )
A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C.干簧管接入电路中相当于开关的作用
D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
解析 干簧管能感知磁场,是因为当两个簧片处于磁场中时,两个簧片被磁化而接通,所以是作为开关来使用的,当磁场靠近或远离的时候,就会实现闭合或断开。
答案 CD
巩固提升
4.关于传感器,下列说法正确的是( )
A.所有传感器都是由半导体材料制成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D.水银温度计是一种传感器
解析 传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等,A错误,B正确;传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,C错误;水银温度计根据热胀冷缩来测量温度,不是传感器,D错误。
答案 B
巩固提升
4.关于传感器,下列说法正确的是( )
A.所有传感器都是由半导体材料制成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D.水银温度计是一种传感器
解析 传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等,A错误,B正确;传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,C错误;水银温度计根据热胀冷缩来测量温度,不是传感器,D错误。
答案 B
第1节 认识传感器
人教版 高中选择性必修第二册