传感器及其工作原理学案

发布 2019-09-09 14:20:00 阅读 6819

选修3-2第六章传感器。

第一课时:传感器及其工作原理学案。

制作人: 董洪杰王微微 2012. 3.6

学习目标】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)知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。(重点)

学习内容】三种常见的敏感元件。

(1)光敏电阻。

材料:工作原理:

功能:把光学量)转换为___电学量)。

(2)热敏电阻和金属热电阻。

热敏电阻。a)材料:

b)特点:c)功能:把___转换为___电学量)。

d)分类:正温度系数ptc热敏电阻(特点):

负温度系数ntc热敏电阻(特点):

金属热电阻。

a)材料:b)特点:

c)功能:把___转换为___电学量)。

(3)霍尔元件。

材料及构造:

霍尔电压。推导:

功能:把磁学量)转换为___电学量)。传感器功能:能将力、温度、光、声、物质成分等___转化为___

课内问题**】

导读】仔细研读教材p51,体会什么是传感器以及传感器的作用。

传感器的定义。

干簧管能够感受非电学量并将它按照一定规律转化成电学量的一类元件。

导读】研读课文p52,体会光敏电阻和热敏电阻的作用,能区分热敏电阻和金属热电阻。

导思】根据演示实验并结合教材p52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?

4)如右图所示,随着光照强度的增加,多用表的指针将如何偏转?

导思】根据演示实验并结合教材53页有关内容,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?

总结】通过本节课的学习我们知道了传感器及其作用和几种常见的传感器元件,同学们在以后的学习和生活中要注意他们的应用。

当堂检测】1、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的a、b两点后,用墨纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是。

a、置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻。

b、置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻。

c、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻。

d、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻。

2.如图所示,r3是光敏电阻,当开关s闭合后在没有光照射时,a、b两点等电势,当用光照射电阻r3时,则( )

a.r3的电阻变小,a点电势高于b点电势。

b.r3的电阻变小,a点电势低于b点电势。

c.r3的电阻变小,a点电势等于b点电势。

d.r3的电阻变大,a点电势低于b点电势。

选3-2第六章传感器。

第二课时:传感器的应用(一)学案。

制作人:董洪杰王微微 2012. 3.8

学习目标】 各种传感器的应用原理及结构(重点)

学习内容】一般情况下,传感器产生的信号非常微弱,要想触发控制电路,此信号必须进一步放大才可以,所以需要放大电路,即放大器。

阅读教材并在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。

课内问题**】

1).力传感器的应用——电子秤。

师:阅读教材56页,思考并回答问题。

问题1:电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的?

问题2:简述力传感器的工作原理。

问题3:应变片能够把什么力学量转化为什么电学量?

2).声传感器的应用——话筒。

阅读教材56页有关内容,思考并回答问题。

问题4:话筒的作用是什么?

问题5:说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。

问题6:说明电容式话筒的工作原理和工作过程。这种话筒的优点是什么?

问题7:驻极体话筒的工作原理是什么?有何优点?

3).温度传感器的应用——电熨斗。

思考与讨论:

1)常温下,上、下触点应是接触的还是分离的?当温度过高时,双金属片将怎样起作用?

2)熨烫棉**物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,这是如何使用调温旋钮来实现的?

总结】本节课主要学习了以下几个问题:

力传感器的应用。

传感器的应用声传感器的应用。

温度传感器的应用。

力传感器是把力信号转换成电信号;声传感器是把声音信号转换为电信号,而温度传感器往往是用来进行自动控制.

当堂检测】1、如图是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压u,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,导致话筒所在电路中的其它量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是容器两板间的( )

a)距离变化b)正对面积变化。

c)介质变化d)电压变化。

选修3-2第六章传感器。

第三课时:传感器的应用(二)学案。

制作人:董洪杰王微微 2012. 3.10

学习目标】 预习四种传感器的工作原理(重点)

学习内容】1、温度传感器——电饭锅。

1)、电饭锅的内部结构(如图6-3-1所示):电饭锅主要由接线螺钉、触点、转轴、开关按钮弹簧、内胆底等构成.其中___为主要元件,它是用和___混合烧结而成的.它的特点主要有:常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,但是上升到___时,就失去___性,不能被磁体吸引了.该温度在物理学中称为该材料的___或___

2)、电饭锅的工作原理。

2.温度传感器的应用——测温仪。

测温仪的原理:温度传感器要以把___转换成___再由指针式仪表或数字式仪表显示出来.这就是指针式测温仪和数字式测温仪的原理.由于电信号可以远距离传输,所以应用温度传感器可以进行远距离测温.

测温元件:它可以是利用该元件可以实现无接触测温).

3.光传感器的应用——鼠标器。

1)、机械式鼠标器的内部结构:它由一个滚球、两个滚轴、两个___它的边缘开有许多等间距的小齿)、两个___led)、还有两个___两个光传感器)等组成的.

2)、机械式鼠标器的工作原理:当鼠标器在桌面上移动时,滚球的运动通过___带动两个___转动,红外线接收管就收到的___输出相应的___计算机分别统计x,y两个方向的脉冲信号,处理后就使屏幕上的光标产生相应的___

4.光传感器的应用——火灾报警器。

1)、烟雾散射火灾报警器的构造:带孔的罩子内装有和不透明的档板.

2)\烟雾散射式火灾报警器的工作原理:平时,__收不到led发出的光,呈现___状态.烟雾进入罩内后对光有___作用,使部分光线照射到___其电阻变___与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报.

课内问题**】

**一:温度传感器——电饭锅。

思考与讨论:

1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态?为什么?

2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?

3)饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会有什么变化?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?

4)如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?

总结】本节课主要学习了以下几个问题。

当堂检测】1.计算机的鼠标器:它内部的两个就是两个光传感器,分别负责x、y两个方向的移动信息.

2.火灾报警器:内部敏感元件是光电三极管,无光照射时呈状态,有光照射时其变小.这种变化被电路检测后就会发出警报.

3.温度传感器:应用温度传感器可以把转换成由或显示出来.

选修3-2第六章传感器。

第四课时:传感器的应用实验学案。

制作人:董洪杰王微微 2012. 3.14

学习目标】1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。

2、知道晶体三极管的放大特性。3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。(重点)

学习内容】**一:(一)普通二极管和发光二极管。

1、二极管具有单向导电性

2、发光二极管除了具有单向导电性外,导电时还能发光,普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成,直接将电能转化为光能,该类发光二极管的正向导通电压大于1.8v。

3、电路符号:普通二极管发光二极管:

二)晶体三极管。

1、三极管具有电流放大作用。 2、晶体三极管能够将微弱的信号放大,晶体三极管的三个极分别是发射极e,基极b和集电极c。 3、传感器输出的电流和电压很小,用一个三极管可以放大几十倍或几百倍,三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。

传感器及其工作原理学案

备课人 牛晓燕审核人 高二物理组 2015.12.28 学习目标 1 知道什么是传感器,知道非电学量转化为电学量的技术意义 2 记住传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻 热敏电阻和霍尔元件及其它们的特性。自主学习 1.什么是传感器。传感器是指这样一类元件 它能够感受诸如力 温度 光 声 化学成分等非电...

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