人教版 高中物理 选择性必修第二册 5.2 常见传感器的工作原理 课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
传 感 器
第五章
二、常见传感器的工作原理
传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。新课程标准紧扣时代脉搏，对传感器教学提出明确要求。本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。
教学时力避深奥的理论，侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。
1、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；
2、认识一些制作传感器的元器件，知道这些传感器的工作原理。
1、生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操纵的？
2、楼梯上的电灯如何能人来就开，人走就熄的？
3、工业生产中所用的自动报警器、恒温烘箱是如何工作的？
思
考
讨
论
如图6.1-1，小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡熄灭。
盒子里有什么样的装置，才出现这样的现象？
演 示
N
S
如图6.1-1盒子里有什么样的装置
小灯泡
A
B
当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用！
N
S
原理：
磁信号 电路的通断
一、什么是传感器：
（请自主阅读教材P52）
（1）什么是传感器？
（2）传感器的工作原理？
一、什么是传感器：
视 觉
嗅 觉
听 觉
味 觉
触觉 温度
光传感器
温度传感器
气体传感器
声音传感器
味传感器
温度传感器
压力传感器
一、什么是传感器：
1、定义：
传感器是把非电学量(如位移、速度、力、磁感应强度、温度、光、声等)按一定的规律转换为电学量(如电压、电流、电阻、电容等)的元器件.
非电学量 电学量
传感器
一、什么是传感器：
1、定义：
2、工作原理：
非电学量
电学量
传
感
器
温度传感器：
光传感器（光敏电阻）
火警报警器
色标传感器
力传感器
各种传感器：
二、敏感元件：
1、光敏电阻：
请自主阅读教材P53的内容，思考问题：
（1）光敏电阻的电阻率与什么有关？
（2）光敏电阻受到光照时会发生什么变化？怎样解释？
（3）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？
二、敏感元件：
1、光敏电阻：
结论：光照强，电阻小；光照弱，电阻大
光信号
电信号
例题1：如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ）
A．电压表的示数增大
B．R2中电流减小
C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压增大
ABC
2、热敏电阻和金属热电阻
请自主阅读教材P54的内容，思考问题：
（1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系是否相同？
（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？
（3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？
（1）金属热电阻：
电阻随温度的升高而增大。
（2）热敏电阻：
电阻随温度的升高而减小。
温度
电阻
例题2：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
A.　I 变大，U 变大 B.　I 变小，U 变小
C.　I 变小，U 变大 D.　I 变大，U 变小
B
3、霍耳元件：
工作原理：霍耳效应
磁信息
电信息
【例3】有电流 I 流过水平放置长方体金属块，金属块高度为d，宽为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场竖直向上，试问金属块前后表面哪面电势高？电势差是多少？
【例3】有电流 I 流过水平放置长方体金属块，金属块高度为d，宽为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场竖直向上，试问金属块前后表面哪面电势高？电势差是多少？
特别提醒：判断电势高低时首先明确载流子是正电荷还是负电荷．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．霍尔元件能转换哪个物理量(　　)
A．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量
B．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
C．把力这个力学量转换成电压这个电学量
D．把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量
1．观察与思考：日常生活中哪些地方用到了传感器，它们分别属于哪种类型的传感器，它们的工作原理如何？
2．实验设计：用热敏电阻、继电器等器材设计一个火警报警器。
课
后
作
业