人教版高中物理选修3-2复习素材：第六章传感器知识点总结
高中物理选修3-2知识复习提纲：第六章 传感器
高三物理选修3-2知识点总结：第六章传感器（人教版）第六章：传感器本章从生活中常见的传感器入手，以对传感器的认识过程为主线，以转换思想为理论依据，深入研究了传感器的原理、应用以及自动控制电路的设计，重点是对传感器的认识过程、传感器的原理的理解及其在各领域的广泛应用，学会由非电学量转换为电学量的转换思想，掌握传感器和自动控制电路的工作过程，会用传感器和转换思想，设计简单的自控装置。
知识构建：新知归纳：一、传感器及其工作原理:传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、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成为电压、电流等电学量，或转换成为电路的通断。
●传感器的分类：常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的，根据测量的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型。
①物理型传感器是：利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。
②化学型传感器是：利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。
③生物型传感器是：利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质，主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物、传感器、免疫传感器等等●传感器的原理：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，而它输出的大多是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，一般要经过放大等处理后，再通过控制系统产生各种控制动作。
●光敏电阻现象：光敏电阻在光照条件下，电阻值很小；在无光条件下，电阻值很大。
普通电阻与光照条件无关。
分析论证：光敏电阻由半导体材料制成，无光照时，载流子极少，导电性不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好，普通金属电阻内自由电子受光照影响很小，所以电阻一般与光照条件无关。
特点：光敏电阻的电阻大小与光照的强弱有关，光照强度越大，电阻越小。
高二物理人教版选修3-2第6章 1 传感器及其工作原理
2．非电学量转换为电学量的意义
控制 测量 把非电学量转换为电学量，可以方便地进行测量、传输、处理和控制．
3．注意 (1)传感器的发展十分迅速，其品种已达数万种，我们学习了解的只是最基本的 几种而已． (2)不能认为传感器输出的一定是电信号．
二、光敏电阻
越小 1．特点：光照越强，电阻越小．
2．原因：光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子少，导电性能
)
C．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控 制 D．电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器
【解析】
传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、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；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电 学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系．电磁感应是原理，不是元件和 装置，不能称为传感器．
能够将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数 (PTC)
热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器．
四、霍尔元件 1．构造：如图 612 所示，在一个很小的矩形半导体(例如砷化铟)薄片上，制 作四个电极 E、F、M、N，就成为一个霍尔元件．
第六章
传感器
1 传感器及其工作原理
[自 主 预 习·探 新 知]
[知识梳理] 一、传感器 1．传感器的定义 能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们按照一定的 物理量
电压 规律转换为便于传送和处理的另一个物理量 (通常是电压、电流等电学量 )，或 传送 通断 转换为电路的通断的元件．
人教版高中物理选修3-2第六章 传感器 综合复习.docx
高中物理学习材料桑水制作第六章传感器综合复习教学目标：1．知识目标进一步体会非电学量转换成电学量的技术意义。
进一步了解常见传感器的工作原理，知道传感器是由敏感元件、电子线路与控制线路等组成的。
2．能力目标了解传感器的工作原理，并能简单应用传感器知识解决一些实际问题3．物理方法教育目标通过传感器在生活、生产与技术中的应用实例分析，拓展学生的思维，培养创新意识，激发学习兴趣。
复习重点：传感器的工作原理及应用实例分析教学方法：传感器的工作原理及应用实例分析教具投影片，学案教学过程（一）本章知识结构梳理（投影复习提纲，可以印发提纲，要求学生课下预习完成）1．什么是传感器？它是怎样的一类元件？2．热敏电阻和金属热电阻是一回事吗？它们的阻值随温度分别怎样变化？3．霍尔电压U H=__________，式中各量分别表示什么？4．光敏电阻有何特性？5．传感器应用的一般模式是怎样的？请画图表示。
6．常用的一种力传感器是由_________和__________组成的，________是一种敏感元件，现在多用半导体材料组成，受压时其上表面拉伸，电阻变_____，下表面压缩，电阻变_____。
外力越大，这两个表面的电压差值就越_____。
7．指出以下传感器应用的实例中，所应用的传感器，或主要元件。
（1）电子秤：_________的应用，敏感元件是_________（2）话筒：_________的应用，分_______和_________两种。
（3）电熨斗：_________的应用，敏感元件是_________，作用：控制________的通断。
（4）电饭锅：_________的应用，敏感元件是_________，作用：控制________的通断。
（5）测温仪：_________的应用，测温元件是________或_________、________、_________。
（6）鼠标器：_________的应用，主要元件是________或_________（7）火灾报警器：_________的应用，利用烟雾对____________来工作的。
人教版高中物理选修3-2课章末整合：第六章传感器
本章整合知识网络专题概括专题一传感器的工作原理1．传感器感觉的往常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的往常是电学量，这些输出信号是特别轻微的，往常要经过放大后，再送给控制系统产生各样控制动作，传感器原理如框图所示：2．常有敏感元件及特征(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照耀时电阻发生变化，光照加强电阻减小，光照减弱电阻增大。
(2)热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度高升而增大，热敏电阻有正温度系数电阻、负温度系数电阻两种。
正温度系数的热敏电阻的阻值随温度高升而增大，度系数的热敏电阻的阻值随温度高升而减小。
负温(3)霍尔元件：能把磁感觉强度这一磁学量变换成电压这一电学量的元件，U H＝ k IB。
d3．传感器应用的一般模式【例题1】某些非电磁量的丈量是能够经过一些相应的装置转变为电磁量来丈量的。
如图甲所示，一平行板电容器的两个极板竖直搁置在圆滑的水平平台上，极板的面积为S，极板间的距离为 d，电容器的电容公式为C＝E S(E 是常数但未知 )。
极板 1 固定不动，与d四周绝缘，极板 2 接地，且可在水平平台上滑动，并一直与极板 1 保持平行。
极板 2 的侧边与劲度系数为 k、自然长度为 L 的两个完整同样的弹簧相连，两弹簧的另一端固定，弹簧L 与电容器垂直。
如图乙所示是这一装置的应用表示图，先将电容器充电至电压为U 后，即与电源断开，再在极板 2 的右边的整个表面上施以平均向左的待测压强p，使两极板之间的距离发生细小的变化，测得此时电容器的电压改变量为U 。
设作用在电容器极板 2 上的静电力不至于惹起弹簧可丈量到的形变，试求待测压强p。
分析：该题依据平行板电容器在电荷量不变的状况下，其两头电压随板间距离变化而变化，进而把力学量 (压强 p)转变为电学量 (电压 )来丈量。
由于 U＝Q，C＝ES，U′＝Q C d C′Qd Qd′Q dU＝U－U′＝－＝ES ES ES所以d＝ES U， F＝ pS Q2k d＝ pS， p＝2k d＝2kE U。
最新人教版高中物理选修3-2第六章《传感器及其工作原理》知识导学
1 传感器及其工作原理问题探究用遥控器控制电视的开关；用室内温度控制空调的开关；用声音的强弱控制走廊内照明灯的开关；用日光的明暗控制路灯的开关等.你知道这其中的道理吗？敲打微机键盘就可变换显示屏上图文.你知道这其中的秘密吗？答案提示：它们都是利用了传感器将力、光、温度、声等非电学量按一定规律转化为电压、电流等电学量，对电路实行接通或断开，从而达到控制目的.自学导引1.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_________量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等_________量，或转换为电路的通断.把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了.传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换为_________信号，通过输出部分输出，然后经控制照分析处理.常见的传感器有：_________、_________、_________、_________力敏传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等.答案：非电学电学电光敏传感器热敏传感器位移传感器霍尔元件2.光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好.光敏电阻能够把_________这个光学量转换为电阻这个电学量.它就像人的眼睛，可以看到光线的强弱.答案：光照强弱3.热敏电阻或金属热电阻能够把_________这个热学量转换为电阻这个电学量.当环境温度发生变化时，热敏电阻的阻值发生变化，热敏传感器将_________的变化信号转换为电学信号，它就像人的皮肤，能感受到周围的温度的变化.答案：温度温度4.电容式位移传感器能够把物体_________这个力学量转换为_________这个电学量.答案：位移电容5.霍尔元件能够把_________这个磁学量转换为电压这个电学量.答案：磁感应强度疑难剖析1.热敏电阻的应用【例1】如图6-1-1所示是继电器的原理图，当在接线柱2、3间接入电源时，电磁铁便将衔铁P吸离A而与B接触，从而达到控制电路的目的，接线柱_________与接有电源的热敏电阻串接，接线柱_________与外电路串接，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制.图6-1-1思路分析：2、3间与接有电源的热敏电阻串联时，温度高时，电阻小、电流大、电磁铁将衔铁P吸离A，切断电路达到电路自动控制的目的，故2、3间与接有电源的热敏电阻串联，接线柱1、5与外电路串联.2.霍尔元件【例2】 如图6-1-2所示，厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应.实验表明，当磁场不太强时，电势差U 、电流I 和B 的关系为U=k dIB 式中的比例系数k 称为霍尔系数.图6-1-2霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场.横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力.当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差. 设电流I 是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v ，电荷量为e ，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A 的电势_______________（填“高于”“低于”或“等于”）下侧面A ′的电势.（2）电子所受的洛伦兹力的大小为_______________.（3）当导体板上下两侧面之间的电势差为U 时，电子所受静电力的大小为_____________.（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k=ne1，其中n 代表导体板单位体积中电子的个数.解析：（1）电子向左定向移动，由左手定则知电子受洛伦兹力向上，故上侧面A 积聚负电子，下侧面积聚正电荷，上侧面电势低于下侧面.（2）f 洛=evB.（3）F 电=Ee=hU e. （4）当静电力和洛伦兹力平衡时： ehU =evB.U=vBh.又I=nevdh 由U=k d IB k=IB dU =nevdhB dvBh =ne 1. 拓展迁移电磁流量计电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）.为了简化，假设流量计是如图6-1-3所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c.流量计的两端与输送流体的管道相连（图6-1-3中虚线）.图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值.已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（ ）图6-1-3 A.B I （bR+ρa c ） B.BI (aR+ρc b ) C.B I (cR+ρb a ) D.B I (R+ρa bc ) 提示：本题实质上是有关磁与电传感装置的计算题，综合性强、能力要求高.设管中流体的流速为v ，则在Δt 时间内流体在管中向前移动的距离为v Δt,这样如图画线的流体在Δt 时间内都将流过横截面，设此横截面积为S ，则画线的流体体积ΔV=Sv Δt ，除以时间Δt ，则得到流体在该管中的流量为Q=tV ∆∆=Sv.对于题干所给的流量计，横截面积S=bc ，故流过流量计的流量Q=vbc ，对于给定的流量计，b 与c 是常量，可见测流量实质上是测流速.当可导电流体稳定地流经流量计，流体将切割磁感线，这样在流量计的上、下两面产生感应电动势E=vBc ，其中B 是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度，c 是流过流量计流体的厚度，v 是可导电流体在流量计中的流速.这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，如右图所示，则将有电流流过闭合电路.这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产生的感应电动势.如图所示，电阻包括外接的电阻R 和可导电流体的电阻r=ρab c .这样根据欧姆定律，得到闭合电路中的电流等于I=)(ab c R vBcρ+由此就得到可导电流体在流量计中流速为 v=Bc I (R+ρabc ) 于是就得到流过流量计的流量 Q=vbc=B I (bR+ρa c ).。
高中物理,选修3---2,第六章传感器,全章课件汇总
例2、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， 用黑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（ ） AC 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．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表 示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻 D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表 示数相同，这只元件一定是定值电阻
传感器是指这样一类元件：它能够 感知诸如力、温度、光、声、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。
（2）传感器的作用是什么？ 传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电 路的通断，从而实现很方便地测量、传输、 处理和控制。
非电学量→传感器→电学量
三．热敏电阻和金属热电阻
演示实验：将热敏电阻和多用表的欧姆档相连，把热敏 电阻放到剩水的杯中，向杯里倒入热水， 根据演示实验并结合教材58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？ （4）随着热水倒入多少的不同，欧姆表有何变化？
（1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化 关系不相同。 金属导体的导电性能随温度升高而降低 半导体材料的导电性能随温度升高而变好 （2）热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，
测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较 好，测量范围较大，但灵敏度较差。
（3）热敏电阻和金属热电阻能够将温度这个热学量转 化电阻量这个电学量。 （4）随着水温升高，多用表的指针介质，电容增大 电容式传感器能够把位移这个力学 量转化为电容这个电学量。
最新人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》
第六章 传感器知识建构专题应用专题一 传感器的工作原理及常用的敏感元件(1)传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感器原理如框图所示。
非电学量→敏感元件→转换器件→转换电路→电学量(2)常见敏感元件及特性。
①光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大。
②热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大，热敏电阻有正温度系数、负温度系数两种。
正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
③霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量，U H ＝k IB d。
【例题1】 如图所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I －U 关系曲线图。
(1)为了通过测量得到如图甲所示I －U 关系的完整曲线，在图乙(a)和图(b)两个电路中应选择的是图______；简要说明理由：____________________。
(电源电动势为9 V ，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)甲乙(2)在图丙所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω。
由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为______V；电阻R2的阻值为______Ω。
丙(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子。
专题二传感器在实际问题中的应用传感器是以一定的精度和规律把被测量量转换为与之有确定关系的、便于测量的量的一种装置。
在处理实际问题时注意被测量量与测量量之间的关系。
同时传感器一般是把被测量量转换成电学量，因此往往与电子元件一起构成电路，所以注意电路分析，特别是各种敏感元件特性及各种常用电子元件的工作特点，要牢记，并针对具体问题灵活处理。
【例题2】加速度计是测定物体加速度的仪器。
最新人教版高中物理选修3-2第六章《传感器的应用》教材梳理
庖丁巧解牛诱学·导入·点拨材料：随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵化小鸡的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器。
传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换为电学量，对电学量的放大、处理均是通过电子组件组成的电路来完成的。
问题：各电路是如何实现自动控制的？导入点拨：以上各种自动控制电路都用到了传感器，但传感器完成将非电学量转换为电学量后不能直接控制电路，应通过电路将得到的电学量进行处理后才能实现自动控制。
请尝试说出它们各自的原理。
知识·巧学·升华一、光控开关1.工作原理（图6-4-1）图6-4-1白天，光强度较大，光敏电阻R G电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，R G的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A电压上升到某个值（1.6 V），输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。
知识拓展斯密特触发器是具有特殊功能的非门，即输入低电平将输出高电平；反之，则输出低电平。
光敏电阻随着光强度的变化而改变，引起斯密特触发器A端电势的变化。
2.实验探究（1）探究过程：按图641连接电路，改变R G的电阻，观察发光二极管LED的发光情况。
探究要想在天更暗时路灯才会点亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些。
（2）分析论证：要想在天更暗时路灯才会点亮，应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6 V），就需要R G的阻值达到更大，即天色更暗。
联想发散 R1和R G为分压电阻，其两端电压与其电阻成正比，所以斯密特触发器A端的电压高低与两个电阻都有关系。
3.问题探究（1）问题提出：由于集成电路允许通过的电流比较小，如何使通过灯泡中的电流更大些？（2）分析论证：采用小电流通过继电器控制电流较大的另一灯泡工作电路图6-4-2。
高二物理人教版选修32第六章：6.3实验：传感器的应用归纳总结
§6.3 传感器的应用2一.知识要点：1.晶体管1）一般二极管拥有 __________导电性，在电子电路中有多种运用，在用多用电表欧姆档测量二极管的正导游通电阻时，黑表笔应接二极管的_____极，若发现阻值较大，则与黑表笔接触的是二极管的_____极。
2）发光二极管除了拥有单导游电性外，导电时还能够发光，用磷镓或磷砷化镓等半导体资料制成，直接将_____能转变成 ______能。
正导游通电压大于_________，赞同经过的电流低于__________。
2.电平电平：在电子技术中，习惯上常用“电平”来描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。
其实，电平指的是某个端点与“地”之间的电压，也许说，若是以接地端的电势为零，那么电平表示的是某个端点的电势。
3.斯密特触发器1）斯密特触发器是拥有特别功能的非门。
2）特点：输入 (高电平 )，输出 (低电平 )符号：输入 (低电平 )，输出 (高电平 )二.典型例题1.光控开关：电路组成：触发器，电阻，发光二极管LED 模拟路灯，滑线变阻器，定值电阻，电路以以下图。
问题： Y 端输出什么电平时 LED 被接通？工作原理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
问题：要想在天暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？说明其中的原理。
拓展：若是电路不用发光二极管来模拟，直接用在电路中，就必定用到电磁继电器。
如以下图。
解析其中的原理。
1）电磁继电器的工作原理解析：当线圈 A 中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁 B 向下运动，从而带动动触点 D 向下与 E 接触，将工作电路接通，当线圈 A 中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁 B 在弹簧作用下拉起，带动触点 D 与 E 分别，自动切断工作电路．2）控制电路的原理解析：天较亮时，光敏电阻RG 阻值较小，斯密特触发器输入端 A 电势较低，则输出端Y 输出高电平，电磁继电器不工作；天较暗时，光敏电阻 RG 电阻增大，斯密特触发器输入端 A 电势高升，当高升到必然值，输出端 Y 由高电平突然跳到低电平，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG 阻值减小，斯密特触发器输入端A 电势逐渐降低，降到必然值，输出端Y 突然由低电平跳到高电平，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．2.温度报警器（热敏电阻式报警器）+5V语文课本中的文章都是精选的比较优秀的R TYA文章 ,还有很多名家名篇。
人教版高中物理选修3-2课件第6章传感器回顾总结(37张ppt)
• 当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合 铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；当电 流小于50mA时，3、4接通，励磁线圈中允许 通过的最大电流为100mA.
• (3)图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固 定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永 磁体，相邻永磁体的极性相反．霍尔元件置于 被测圆盘的边缘附近．当圆盘匀速转动时，霍 尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示．
• a．若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为p， 请导出圆盘转速N的表达式．
• C．霍尔元件D．干电池
• 解析：发光二极管具有单向导电性，可以发 光，但不能做传感器，热敏电阻可以把温度 转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度 转化为电压这个电学量，故B、C正确．
• 答案：BC
• 2．(江苏高考)2007年度诺贝尔物理学奖授予了 法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨 磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读 取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一 次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法 中，错误的是( )
③电磁起重机．
答案：(1)见解析 (2)①20 160～320 ②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸 合铁片时，3、4 之间接通；不吸合时，3、4 之间断开 ③电磁起重机
• 【考情分析】从近几年的高考来看，对涉及传 感器知识的考查，主要集中在传感器及其工作 原理和传感器的应用等方面．本部分的知识以 单独命题占多数，也可以与电磁感应、电路等 相结合，基本题型是以选择题、实验题或计算 题出现，重点考查学生分析问题和将知识运用 于生活、生产的能力．
人教版高中物理选修3-2 第六章 传感器课后习题讲解课件(共16张PPT)
2、请你设计一个电热水器的控制方案。要求水烧开 时自动断电，而在水温低于沸点约10℃时又自动加热。 同时还要有手动开关，必要时可以在任何温度下立即 加热。
解：加热器用一个100度的KSD301的常闭型温度开 关控制，100度断开，90度接通，再加一个手动开 关即可。
（1）应该把恒温箱内的加热器是接在A、B 端还是C、D端?
（2）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R' 的值 应调节为多少?
AB R/Ω
90
L
50
30
0 50 100150 t/℃ Nhomakorabea电源
甲
图6.2-12 简单的恒温箱温控电路
CD
R R' E
乙
解： （1）A、B端
（2）由图甲知，t=100℃时R=50Ω，则继电器电路中
人教版高中物理选修3-2第六章传感器
6.1传感器及其工作 原理
课后习题讲解
问题与练习解答：
1、两种电感式微小位移传感器的原理图。图甲中，1是待测的物体，2是可以上下 移动的软铁芯，3是固定的软铁芯，2、3之间的空气间隙随着物体的位移改变，铁 芯3上绕有线圈4。乙图中，3是空心线圈，1是待测的物体，软铁芯2插在线圈3中 并且可以随着物体1在线圈中平移。
a
2
3
；R为滑动变阻器,4是滑动片,它与电阻器
任一端间的电阻值都与它到这端的距离 成正比。这个装置实际上是一个加速度
P V
传感器。两个电池E的电压相同。按图连 Q
41 ER E
接电路后，电压表指针的零点调在中央
，当P 端的电势高于Q 端时，指针向零 点右侧偏转。
图6.2-11 自制加速度计
你认为他的设计在原理上可行吗?这
高中物理第六章传感器章末小结ppt课件新人教版选修3_2
• 解析：R1、R2起的作用是限流，防止指示灯(氖泡)因电流 过大而烧毁，S2是自动控制温度开关，当温度低于70 ℃ 时自动闭合，当温度高于70 ℃～80 ℃时又自动断开，使 电饭煲处于保温状态，由于R3的功率较大，因此R2＞R3 。由于开关S1必须当温度达到103 ℃时才自动断开，而水 的沸点只有100 ℃，因此用电饭煲烧水时，直到水被烧干 后S1才会断开。
第六章
章末小结
素养脉络构建
概念 敏感元件光霍热敏尔敏电元电阻件阻和金属热电阻 传感器应用力温光传度传感传感器感器应器应用应用用：—电火电电子灾熨饭秤报斗锅警器
应用实例实实验验12..光温控度开报关警器
核心素养提升
一、传感器的工作原理和常用敏感元件 1．传感器的工作原理 传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通 常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系 统产生各种控制动作，传感器原理如框图所示： 非电 敏感 转换 转换 学量 → 元件 → 器件 → 电路 → 电学量
电容
与之相联系的物理知识 直流电路动态分析 直流电路问题
力学、运动学与直流电路 力、运动与含容电路
• 2．几种常见的传感器
• (1)红外线传感器：常用于家电遥控器、红外测温仪、生命 探测器、自动门等。
• (2)压力传感器：常用于电子秤、水位控制器等装置。
• (3)温度传感器：主要元件是热敏电阻或金属热电阻，常用 于恒温箱、电饭锅等家用电器。
• 接通电源并按下S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温度 达到70 ℃～80 ℃时，S2断开，当温度达到103 ℃时饭熟 ，S1断开，当温度降到70 ℃以下时，S>2闭合，电饭煲处 于保温状态，由以上描述可知R2______R3(填“＜”“＝ ” “＞”)，若用电饭煲烧水时，直到水被烧干S1才会断 开，试解释此现象。
人教版高中物理选修(3-2)第六章《传感器》考点专题讲座课件
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
[解析] (1)如图所示。
(2)按图接好电路，合上开关 S，水泵工作，水位升高，当浮子 上升使 B 接触到 S1 时，左侧电路(控制电路)工作，电磁铁 F 有磁力， 拉下衔铁 E，使 S2 断开，电动机 M 不工作，停止注水，当水位下 降使 B 与 S1 脱离，电磁铁电路停止工作，F 无磁性，弹簧的弹力使 D 拉动 E，使 S2 接通，M 工作。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些 用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
高中物理 第六章 传感器 新人教版选修3-2
1 传感器及其工作原理│ 新课导入
【导入二】 2003年6月10日，勇气号发射升空； 接下来的7个多月里，勇气号成功完成6次轨道调整； 登陆前一小时左右，推进器旋转，调整热挡板，准备 着陆； 滑行台分离，进入火星大气层；打开降落伞，着陆器 从它的后舱里脱离出来； 启动雷达系统开始测定它的高度和直降落速度； 同时，气囊充气，准备软着陆；反向推动器点火，离 地面只有100米左右，三个火箭同时点火，确保在距离火星 表面13米时达到0速火星地表开始滚动，最后停下；着陆后，同时收回 气囊，展开太阳能电池板，启动广角照相机；通过奥德赛飞 船向地球传输完数据，勇气号就进入休眠状态了．
这台十多个小时前成功登陆的火星车，迎来抵达“红 色星球”后的第一个早晨．火星时间早上8点12分，地面控 制人员用英国摇滚乐队披头士的歌曲《Good Day Sunshine》 “唤醒”了远在火星上的“勇气”号，它在地面控制下展开 电池板为自己充电，开始一天繁忙的工作．勇气号的主要任 务是探测火星上是否存在水和生命，并分析其物质成分，以 推断火星能否通过改造适合生命生存．
1 传感器及其工作原理│ 重点难点
重点难点
【重点】 几种常见传感器的工作原理(演示实验)． 【难点】 学生自己设计简单的传感器．
1 传感器及其工作原理│ 教学建议
教学建议
学生有较强的解题能力，但学生的技术知识甚至技术常识 十分贫乏，动手能力也不强，因此本章内容并非想象中的那样 易学．教师在教学过程中要充分运用演示、讲解和动手实验等 多种教学方式，培养学生分析实际问题的能力和设计有关技术 的能力．
第六章 传感器
高二物理人教版选修3-2第六章 1 传感器及其工作原理
三、热敏电阻和金属热电阻 1.热敏电阻 热敏电阻由半导体材料制成,其电阻随温度的变化明显,温度升 高电阻减小,如图甲所示为某一热敏电阻的电阻随温度变化的特性 曲线。
2.金属热电阻 有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的电阻也可以制作 温度传感器,称为热电阻,如图乙所示为某金属导线电阻的温度特 性曲线。
探究一
探究二
探究三
探究四
典例剖析
【例题1】 全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是 确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一,为模仿汽车油表原理, 某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。如图乙所
示,其中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片是金属杆
的一端。该同学在装置中使用了一只电压表(图中没有画出),通过
3.霍尔电压:UH=kIdB 。 (1)其中d为薄片的厚度,k为霍尔系数,其大小与薄片的材料有关。 (2)一个霍尔元件的d、k为定值,再保持电流I恒定,则UH的变化就 与磁感应强度B成正比。 4.作用:把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。
搜索“玉兔探月机器人”,了解我国“玉兔”探月机器人 拥有哪些传感器,以后的探月机器人的发展方向等。
B.θ'<θ C.θ'>θ
D.不能确定
解析:光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,用手掌挡住部
分光线,阻值变大,指针自左向右偏转角度变小,故B正确。
答案:B
探究一
探究二
探究三
探究四
热敏电阻和金属热电阻
问题探究
如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支
表笔与负温度系数的热敏电阻RT(温度升高,电阻减小)的两端相连, 这时表针恰好指在刻度盘的正中央。若在RT上擦一些酒精,表针将 如何偏转?若用吹风机将热风吹向热敏电阻,表针将如何偏转?
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人教版高中物理选修3-2复习素材：第六章传感器知识点总结
第六章传感器知识点
6.1传感器及其工作原理
一、什么是传感器
1、传感器是指这样一类元件：
它能够感知诸如力、温度、光、声、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。
它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
2、传感器的工作原理：
非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量
二、光敏电阻（光电传感器）
特性：光敏电阻对光敏感。
当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。
一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。
光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。
三、热敏电阻和金属热电阻（温度传感器）
热敏电阻或金属热电阻：把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
电容式传感器（位移传感器）：能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量。
四、霍尔元件（磁传感器）
霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。
因此，我们可以把霍尔元件放置在某一未知的磁场中，通过测定霍尔电压U 的变化得知该磁场磁感应强度的变化。
6.2传感器的应用
一、传感器应用的一般模式
传感器输出的电信号相当微弱，难以带动执行机构去实现控制动作，因此要把这个电信号放大。
如果要远距离传送，可能还要把它转换成其他电信号以抵御外界干抗。
二、力传感器的应用——电子秤
应变片发生形变时其电阻随之发生变化，在恒定电流下，应变片是把形变这个力学量转换为电压这个电学量。
三、温度传感器的应用——电熨斗
电熨斗也装有双金属片温度传感器。
这种传感器的作用是控制电路的通断。
四、温度传感器的应用——电饭锅
电饭锅中也应用了温度传感器，它的特点是:常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。
这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。
五、光传感器的应用——火灾报警器
利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器
6.3实验：传感器的应用
实验1 光控开关
1、斯密特触发器：符号：
特性：可以将连续变化的模拟信号转换成突变的数字信号。
电平：某个端点与“地”之间的电压。
2、光控开关
3、电磁继电器的工作原理
实验2 温度报警器
附录：一些元器件的原理和使用要点
一、晶体管
①普通二极管：具有单向导电性，在电子电路中有多种运用。
②发光二极管：
除了具有单向导电性外，导电时还能发光，用磷镓或磷砷化镓
等半导体材料制成，直接将电能转化为光能。
二、逻辑集成电路
实用的逻辑电路是由若干个三极管和电阻组成。
它常常在小小的芯片上。
逻辑电路中最基本、最简单的是门电路。
晶体三极管：晶体三极管能够把微弱的信号放大。
三、集成电路实验板
①一种组装方法是把元件焊接在事先制作的印制电路板。
②另一种组装方法是使用集成电路实验板。