人教版(2019)高中物理选择性必修第二册课后作业第五章传感器 5.1认识传感器 word版含解析答案
物理人教版(2019)选择性必修第二册5
我们知道，传感器可以感受光强、温度、 力、磁等非电学量，并把它们转换为与之有 确定对应关系的电学量输出。那么，常见的 传感器是怎样感知非电学量，并将其转换为 电学量的呢？利用不同的敏感元件制成的各 种传感器又有哪些应用呢？
自读课本97-101页，然后回答下列问题： 1、什么是光敏电阻？它的构造、原理、作用分别是什么？有什么应用？ 2、热敏电阻和热电阻是什么材料做成的？它的特点、作用分别是什么？ 有什么应用？ 3、电阻应变片是什么材料做成的？它的原理、作用分别是什么？ 有什么应用？ 4、电容式位移传感器的原理是什么？有什么应用？ 5、霍尔元件的构造、原理是什么？有什么作用？
例1.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻， R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是（ BD ） A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
2.热敏电阻：用半导体材料（氧化锰等金属氧化物）制作的对温度敏 感的元件
特点：温度上升时导电能力增强，电阻变小，阻值随温度的变化非 常明显，灵敏度高，测温范围小 3.作用：金属热电阻和热敏电阻都能够
把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
二.金属热电阻和热敏电阻
观察热敏电阻特性
将多用电表的选择开关调到电阻挡（注意选择适当的倍率），然后仿照图5.2-2所 示的方法，将一只热敏电阻连接到多用电表表笔的两端。分别用手和冷水改变热敏 电阻的温度，观察电阻的变化情况。
电容式位移传感器能把物体的位移这个力学量 转换为电容这个电学量。
四.霍尔元件
1、霍尔元件：用对磁场敏感的材料（导体，半导体）制作的元件
《第五章3利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过第一课时的学习与实践，使学生掌握传感器的基本概念与工作原理，熟悉自动控制系统的组成，能够简单设计并初步制作基于传感器的自动控制装置。
培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的实践能力和创新意识。
二、作业内容（一）了解传感器种类及其应用领域学生需收集至少三种不同类型的传感器（如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等）的相关信息，了解它们的工作原理及在日常生活中的应用场景。
并在此基础上分析传感器的优缺点及其在自动控制中的重要性。
（二）理解自动控制系统的基本原理学生需理解自动控制系统中的关键元素（如传感器、执行器、控制器等）以及系统的工作原理和调节方式。
理解传感器的输出信号如何被控制器接收并转化为执行器的动作。
（三）设计并制作简单的自动控制装置学生需根据所学知识，设计一个简单的基于传感器的自动控制装置，如温度自动调节系统。
具体内容包括装置的设计图、部件清单以及简单的功能描述。
在课程开始时提供示例装置和理论支持，随后要求学生按照实际情境完成设计和制作。
（四）撰写作业报告学生需将上述信息续写如下：学生需将收集的传感器信息、对自动控制系统的理解以及自己的设计思路和制作过程整理成一份详细的作业报告。
报告中应包含传感器种类及其工作原理的详细描述、自动控制系统的原理图、设计装置的详细图纸和制作步骤，以及设计装置的功能描述和预期效果。
三、作业要求（一）理论学习与实际动手相结合学生应结合课本知识，同时积极动手实践，通过实践加深对理论知识的理解。
（二）注重安全在制作过程中，学生应注重安全，避免因不当操作导致设备损坏或人员受伤。
（三）注重创新在完成基本任务的基础上，鼓励学生进行创新设计，尝试使用不同的传感器或改进装置的功能。
四、作业评价本作业的评阅将结合学生的报告内容、设计的创意、制作的装置的实用性和安全性以及学生在制作过程中的态度等多方面进行评价。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：第五章习题课 平抛运动规律的应用(课后习题)【含答案及解析】
第五章抛体运动习题课:平抛运动规律的应用课后篇巩固提升合格考达标练1.如图所示,斜面上有A ,B ,C ,D 四个点,AB=BC=CD ,从A 点以初速度v 0水平抛出一个小球,它落在斜面上的B 点,若小球从A 点以速度√2v 0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A.小球一定落在C 点B.小球可能落在D 点与C 点之间C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角不相同2.(多选)跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。
现有某运动员先后两次从跳台a 处沿水平方向飞出,初速度分别为v 和2v ,两次均在斜坡上着陆。
不计空气阻力,下列判断正确的是( ) A.运动员两次在空中飞行的时间之比是1∶2 B.运动员两次在空中飞行的位移之比是1∶2 C.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度大小之比是1∶2D.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度与水平方向夹角的正切值之比是1∶2v 0,则根据题意可得tan α=12gt2v 0t=gt2v 0,解得t=2v 0tanαg,运动员在空中运动的时间和初速度成正比,故A 正确;运动员的位移√(v 0t )2+(12gt 2) 2=t √v 02+(12gt) 2,可知位移与时间不成正比,B 错误;由落地时速度√v 02+(gt )2可知,初速度变为原来2倍,时间变为原来2倍即竖直分速度变为原来2倍,故合速度变为原来2倍,C 正确;位移方向不变,瞬时速度方向不变,D 错误。
如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行√3 s 后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上(g 取10 m/s 2),由此计算出物体的水平位移x 和水平初速度v 0分别是( )A.x=25 mB.x=5√21 mC.v 0=10 m/sD.v 0=20 m/sv y =gt=10√3 m/s,将速度进行分解,根据平行四边形定则知,tan 30°=v 0v y,解得v 0=10√3×√33m/s =10 m/s,则水平位移x=v 0t=10×√3 m =10√3 m 。
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第5章传感器第2节常见传感器(4)
1.传感器按照一定的规律把非电学量转化为电 学量,可以很方便地进行测量、传输、处理 和控制.
2.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.
3.热敏电阻和金属热电阻能把温度这个热学量 转换为电阻这个电学量.
4.电容式位移传感器能把物体位移这个力学量 转换为电容这个电学量.
D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
解析：金属热电阻的阻值随温度升高而增大,半导体材料的 热敏电阻的阻值随温度升高而减小,其变化规律均不成比例, 所以A错误,B对,由图像可以看出,图线1对应的材料化学稳 定性好但灵敏度低,图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏 度高,所以C错误D对. 答案：BD
半导体
金属
优点 灵敏度好
化学稳定性好,测温范围大
作用 将 温度 这个热学量转换为 电阻 这个电学量
3.如图6－1－1所示为电阻R随温度T
变化的图线.下列说法中正确的是
()
图6－1－1
A．图线1是热敏电阻的图线,它是用金属材料制成的
B．图线2的热敏电阻的图线,它是用半导体材料制成的
C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
信号的主要工具
解析：传感器的任务就是采集信息,A对；干簧管的主要构 造是由平行不接触的两个极易被磁化的软铁片组成的,它靠 近磁场时被磁化后相互吸引而接触,B对；由传感器的定义 知D对. 答案：ABD
1.特点
光照越强,电阻 越小.
2．原因
无光照时,载流子少,导电性能 不；好随着光照的增强,载流
子
,导电增性多
4．关于霍尔元件,下列说法正确的是
()
A．把温度这个热学量转化为电阻这个电学量
认识传感器—手机中的传感器课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第二册
用途：一般用在指南针或是地图导航中，帮助手机 用户实现准确定位。
九、陀螺仪传感器
原理：角动量守恒：一个正在高速旋转的物体（陀 螺），它的旋转轴没有受到外力影响时，旋转轴的指向 是不会有任何改变的。陀螺仪就是以这个原理作为依据， 用它来保持一定的方向。三轴陀螺仪可以替代三个单轴 陀螺仪，可同时测定6个方向的位置、移动轨迹及加速度。
十一、指纹传感器
用途：可以自动采集用户指纹，以此实现保护隐私 的目的。不过现在具有指纹传感器的手机并不仅仅是 解锁设备，而是和移动支付相互结合，都是以指纹传 感器为前提来交互。
十二、心率传感器
原理：通过高亮度的LED光源照射手指，血液压入毛 细血管时，通过摄像头快速捕捉这一有规律变化的间隔， 再通过手机内应用换算，从而判断心脏的收缩频率。
原理：利用光敏三极管，接受外界光线时，会产生强 弱不等的电流，从而感知环境光亮度。
用途：通常用于调节屏幕自动背光的亮度，白天提 高屏幕亮度，夜晚降低屏幕亮度，使得屏幕看得更清楚， 并且不刺眼。也可拍照时自动白平衡。
三、距离（近程）传感器
原理：红外LED灯发射红外线，被近距离物体反射后， 红外探测器通过接受到红外线的强度测定距离，一般有效 距离在10cm内。距离传感器同时拥有发射和接收装置。
用途：应用于自动识别脸部解锁，拍照等。
五、重力传感器
原理：利用压电效应实现。传感器内部一块重物和压电片整合在一 起，当手机倾斜角度，压电片受力不同，通过正交两个方向产生的电 压大小来计算出水平方向。
用途：手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向、重力感应类游戏（如滚钢珠、赛车游戏等，可以不通过 按键，将手机平放、左右摇摆就可以代替模拟机的左右移动，游戏APP可以追踪重力加速度的读数来推 断复杂的用户手势和动作）。
【2024版】新教材-人教版高中物理选择性必修第二册-第五章-传感器-精品教学课件(非图片版可编辑)
【典例示范】
(多选)在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理
量的控制。如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越
小),C为电容器,当环境温度降低时
()
A.电容器C的带电荷量增加
B.电压表的读数增大
C.电容器C两板间的电场强度减小
D.R1消耗的功率增大
【思维建模】
六、电阻应变片 1.电阻应变效应: 金属导体在外力作用下发生_机__械__形__变__(伸长或缩短)时,其 _电__阻__随着它所受机械形变的变化而发生变化的现象。电阻应变片是一种 _力__敏__元件。 2.电阻应变片的原理:当金属丝受到拉力时,长度变_长__、横截面积变_小__,导致 电阻变_大__;当金属丝受到压力时,长度变_短__、横截面积变_大__,导致电阻 变_小__。 3.电阻应变片能够把_物__体__形__变__这个力学量转换为电阻这个电学量。应用有 _电__子__秤__。
一 对传感器的认识 1.传感器的组成和工作流程: (1)传感器的组成。 ①敏感元件:相当于人的感觉器官,是传感器的核心部分,是利用材料的某种敏 感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。 ②转换元件:将敏感元件输出的与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电 信号的电子元件。 ③转换电路:将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量,如 电压、电流、电阻等电学量或电路的通断等。
1.传感器:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_被__测__量__,并能把它们 按照一定的规律转换为便于传送和处理的_可__用__信__号__输出的一类器件或装置。 2.非电学量转换为电学量的意义: 把_非__电__学__量__转换成电压、电流等电学量,或转换为电路的_通__断__,可以很方便 地进行测量、传输、处理和_控__制__。
人教版2019高中物理选择性必修第二册第五章 传感器40张ppt
压力 F/N
电阻 R/Ω
0 50 100 150 200 250 300 … 300 270 240 210 180 150 120 …
(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？
答案 15.6 mA
解析 依题意可知，电子秤空载时压力传感器受到的压力为零，电阻R1 ＝300 Ω，电路中的电流为I1＝RU1＝43.0608 A＝15.6 mA，所以该秤零刻度线 应标在电流表刻度盘的15.6 mA处.
5.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图8所示.它主要由三部分构 成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化 的电阻器)、显示体重的仪表 (其实质是电流表).其中AO∶BO＝5∶1.已 知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：
压力 F/N
0 50 100 150 200 250 300 …
总电流增大，则R1两端的电压增大，而路端电压减小，所以灯泡两端的
电压减小，灯泡变暗，选项B、D正确，C错误.
答案：ABD
9.(电阻应变片、力传感器的应用)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，
有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图
如图11甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降
二、热敏电阻的应用
2.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达 到或超过60 ℃时，系统报警.提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很 小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流 电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑 动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干. 在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的 电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而 减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.
2019版人教版高中物理教材必修第二册课后习题
第五章抛体运动1.曲线运动1.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。
图5.1-5中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。
整个运动过程中，除运动员入水前一段时间外，在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同？在哪几个位置与速度v的方向相反？在图中标出这些位置。
2.图5.1-6是从高空拍摄的一张地形照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。
图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P处流水的速度方向相同？请把这些地方标注出来。
3.汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少？汽车每行驶10s，速度方向改变的角度是多少？先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10s的两个位置的速度矢量示意图。
4.一质点沿着圆周运动。
请证明：质点与圆心连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等。
5.一个物体在光滑水平面上运动，其速度方向如图5.1-7中的v所示。
从A点开始，它受到向前但偏右（观察者沿着物体前进的方向看，下同）的合力。
到达B点时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。
达到C点时，合力的方向又突然改为向前但偏左。
物体最终到达D点。
请你大致画出物体由A至D的运动轨迹，并标出B点、C点和D点。
2.运动的合成与分解【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。
有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（图5.2-3）。
哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多少时间？1.炮筒与水平方向成30°角（图5.2-5），炮弹从炮口射出时的速度大小是800m/s，这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大？2.在许多情况下，跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员做加速运动。
物理人教版高中选择性必修二(2019年新编)5-1认识传感器 课件
课堂训练
解析：光敏电阻受光照越强，电阻越小，所以将Rt用不透光的黑纸包起 来，电阻增大，指针左偏；若用手电筒光照射Rt，电阻减小，指针右 偏． 答案：左 右
课堂训练
3．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为 小灯泡，当温度降低时，下列描述正确的是( ) A．R1两端的电压增大 B．电流表的示数增大 C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱
答案:ABC
新知探究
知识点 2 常见传感器
题后反思熟知光敏电阻与热敏电阻的特性是解决此类问题的 关键,即光敏电阻的阻值随光照的增强而减小;热敏电阻的阻值 随温度的升高,负温度系数的电阻减小、正温度系数的电阻增 大。
触类旁通若将例题1中的光敏电阻R3换为负温度系数的热敏电 阻,那么温度升高时,电压表的示数、小灯泡的功率如何变化?
课堂训练
【方法总结】 (1)光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小． (2)光敏电阻阻值的变化可以引起电路中其他物理量的变化，通过 分析电路解决问题．
课堂训练
2．如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的 两支表笔分别与光敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度 盘的中央．若用不透光的黑纸将Rt包裹起来，表针将向 ________(选填“左”或“右”)转动；若用手电筒光照射Rt，表 针将向________(选填“左”或“右”)转动．
新知探究
知识点 2 常见传感器
霍尔元件
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)一个霍尔元件的厚度 d、霍尔系数 k 为定值，再保持 I 恒定，则 UH 的变化就与 B 成正比，因此霍尔元件又称磁 敏元件．
新知探究
2024-2025学年新教材高中物理第5章传感器1认识传感器教案新人教版选择性必修第二册
3.实验器材：
-准备不同类型的传感器实物，如光敏电阻、热敏电阻、压力传感器等，以便于学生观察和学习。
-确保传感器实验套件充足，包括传感器、信号放大器、显示装置等，以便学生进行实际操作。
-准备实验所需的连接线、电源、测量仪器（如万用表）等辅助工具。
3.随堂测试：
-设计针对传感器基础知识、特性参数和实际应用的随堂测试，以评估学生对本节课重点内容的掌握情况。
-分析测试结果，了解学生的知识盲点和理解误区，为后续教学提供参考。
4.实验操作评价：
-观察学生在实验操作中的规范性和安全性，评估学生对实验原理的理解和实验技能的掌握。
-检查实验报告的撰写质量，包括实验数据的记录、分析和结论的推导。
-湿度监测与改善建议：学生需要描述如何使用湿度传感器监测植物生长环境的湿度，并提出根据监测结果调整浇水或增加湿度的措施。
-学会了与他人合作，能够在小组讨论中发挥自己的优势，共同解决问题。
3.情感态度与价值观：
-增强了对物理学科的兴趣，认识到传感器在现代科技中的重要性，激发了进一步学习的欲望。
-培养了创新意识和实践精神，敢于提出自己的观点，勇于尝试新的解决方案。
-提升了环保意识和社会责任感，了解到传感器在环境保护、资源节约等方面的应用价值。
教学评价与反馈
1.课堂表现：
-观察学生在课堂上的参与度、提问回答的积极性和准确性，以及学生对传感器知识点的理解和掌握程度。
-关注学生在课堂上的注意力集中情况，以及他们对传感器案例分析的感兴趣程度。
2.小组讨论成果展示：
-评估各小组讨论的深度和广度，以及提出的解决方案的创新性和实用性。
-检查小组成果展示的逻辑性和清晰度，以及学生在展示过程中的表达能力和沟通技巧。
《第五章 1 认识传感器》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019选择性必修第
《认识传感器》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解传感器的基本观点和类型。
2. 了解常见传感器的工作原理和应用。
3. 能够识别和应用一些基本传感器。
二、教学重难点1. 重点：了解不同类型的传感器的工作原理及其在平时生活中的应用。
2. 难点：通过实践操作，理解传感器的工作机制和如何与电路结合应用。
三、教学准备1. 准备一些常见的传感器模型，如光电传感器、温度传感器等。
2. 准备一些常见传感器的实物和应用图片。
3. 准备一些相关视频，帮助学生理解传感器的工作原理。
4. 设计一些实验活动，让学生亲手操作，了解传感器的工作机制。
5. 准备一些习题，用于教室练习和课后作业。
四、教学过程：1. 导入新课：教师起首向学生介绍传感器的基本观点和作用，让学生了解传感器在摩登工业、科技和生活中的广泛应用。
通过展示一些实际应用案例，如自动门、火灾报警器、智能家居系统等，激发学生的兴趣和好奇心。
2. 实验演示：进行一些与传感器相关的实验，让学生直观地了解传感器的工作原理和作用。
例如，通过演示热敏电阻在不同温度下的电阻变化，让学生了解温度传感器的工作原理；通过演示光敏电阻在不同光照条件下的电阻变化，让学生了解光敏传感器的作用。
这些实验有助于学生更好地理解传感器的特性和应用。
3. 小组讨论：组织学生分成小组，针对不同类型的传感器进行讨论，包括温度传感器、压力传感器、光敏传感器、声音传感器等。
让学生思考这些传感器在实际应用中的优缺点，并尝试提出改进方案。
通过讨论和交流，培养学生的思维能力和团队协作精神。
4. 案例分析：选择一些实际应用案例，如自动控制、智能家居、医疗诊断等，让学生了解传感器在这些领域的应用和作用。
通过案例分析，学生可以更好地理解传感器的功能和局限性，为今后的学习和工作打下基础。
5. 教室总结：在课程结束前，教师对教学内容进行总结，强调传感器的特点和作用，并鼓励学生将在讨论和案例分析中提出的想法和建议应用到今后的学习和实践中。
_新教材高中物理第五章传感器12认识传感器常见传感器的工作原理及应用课件新人教版选择性必修第二册
1、2 认识传感器 常见 传感器的工作原理及应用
核心素养目标
1．知道什么是传感器，并了解传感器 的种类。
2．知道传感器的组成及应用模式，理 解将非电学量转化为电学量的物 理意义。
3．理解常见传感器敏感元件的特性及 应用。
知识点一 认识传感器 [情境导学] 干簧管的结构很简单，如图甲所示，它只是玻璃管内封入两个软磁性材料制
成的簧片，接入图乙电路，当磁体靠近干簧管时：
(1)会发生什么现象，为什么？ (2)干簧管的作用是什么？
提示：(1)小灯泡会发光，因为两个簧片被磁化而接通。 (2)干簧管起到了开关的作用。
[知识梳理] 1．神奇的传感器 (1)干簧管是一种能够感知磁场的传感器。 (2)楼道灯白天不亮，晚上有声音时亮，是因为楼道的灯安装了“声控—光探” 开关。 (3)一些宾馆安装了自动门，当有人走近时，门会自动打开，是因为自动门安 装了红外线传感器。 (4)交通警察在检查司机是否酒后开车时，用的是“便携式酒精检测仪”，上 面安装了乙醇传感器。
(5)传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并 能够把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的如电压、电流等电学量，或 转换为电路的通断的装置。
(6)非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地 进行测量、传输、处理和控制。
2．传感器的种类 (1)物理传感器：利用物质的物理特性或物理效应制作而成的传感器，如力传 感器、磁传感器、声传感器等。 (2)化学传感器：利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度 等转换为电信号的传感器，如离子传感器、气体传感器等。 (3)生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质的传 感器。如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等。
《第五章3利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在帮助学生巩固和加深对传感器的基本理解，掌握其在实际应用中的自动控制原理，通过实践操作提升学生利用传感器制作简单自动控制装置的能力，为后续课程的学习打下坚实基础。
二、作业内容作业内容主要包括以下几个方面：1. 理论学习：学生需仔细阅读教材中关于传感器的基本原理、分类及工作方式的介绍，并完成相关知识点的学习笔记。
2. 实验准备：学生需准备实验所需的传感器（如光敏传感器、温度传感器等）、控制电路板、电源等器材，并熟悉其基本性能和使用方法。
3. 设计构思：学生需根据所学的理论知识，结合生活中的实际需求，设计一个简单的自动控制装置的初步方案，包括装置的功能、传感器类型及安装位置等。
4. 实践操作：学生需按照设计方案，利用提供的器材进行实践操作，搭建自动控制装置的雏形。
三、作业要求作业要求如下：1. 学生需在规定时间内完成作业，并保证作业的完整性和准确性。
2. 设计构思要具有创新性和实用性，能够体现出学生对传感器自动控制原理的理解。
3. 实践操作过程中，学生需注意安全，遵守实验室规定，正确使用实验器材。
4. 作业成果需包括一份详细的设计说明和一份操作报告，设计说明要包括装置的功能、工作原理、传感器类型及安装位置等，操作报告要详细记录实践操作过程和结果。
四、作业评价作业评价将从以下几个方面进行：1. 设计构思的创新性和实用性。
2. 理论知识的掌握程度。
3. 实践操作的准确性和安全性。
4. 作业成果的完整性和规范性。
五、作业反馈教师将对学生的作业进行批改和评价，对于优秀的设计方案和实践操作，将在课堂上进行展示和分享；对于存在的问题和不足，将给予指导和建议，帮助学生改进和提升。
同时，教师还将根据学生的作业情况，对教学内容和方法进行反思和调整，以更好地满足学生的学习需求。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标本课时作业设计旨在通过实际操作，加深学生对传感器在自动控制装置中应用的理解，锻炼学生的动手实践能力，培养学生独立解决问题的能力及创新思维。
《第五章 2 常见传感器的工作原理及应用》作业设计方案-高中物理人教版2019选择性必修第二册
《常见传感器的工作原理及应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应：1. 了解常见传感器的种类和基本工作原理；2. 掌握各种传感器在日常生活和工业生产中的应用；3. 学会使用常见传感器进行实验操作。
二、作业内容1. 阅读教材或相关资料，了解以下常见传感器的种类、工作原理及在生活中的应用：(1)电阻式传感器；(2)电容式传感器；(3)压电式传感器；(4)热敏电阻传感器；(5)红外传感器。
2. 分组进行实验操作，利用身边的材料，设计并制作一个简易的传感器装置，用于感应温度或压力的变化，并说明其工作原理和实际应用。
每组需拍摄实验过程的视频或照片，以便在课堂上展示。
3. 阅读有关传感器应用的科普文章，挑选一篇进行分享，阐述其应用原理及在实际生活中的应用。
4. 针对自己生活中遇到的传感器问题，进行思考并提出解决方案，撰写一篇小论文进行表述。
三、作业要求1. 作业应包括阅读、实验操作、文章撰写和分享等部分，需独立完成，不得抄袭。
2. 实验操作需注意安全，遵守实验室规则，确保器材完好无损。
3. 分享的文章需真实客观，不得夸大其词，涉及专业问题可请教老师。
4. 作业提交方式：电子版文档提交，每位同学需提交一份作业成果。
四、作业评价1. 评价标准：根据学生作业完成情况、实验操作表现、文章撰写质量及分享效果等方面进行评价。
2. 评价方式：采用教师评价与学生互评相结合的方式进行。
教师对学生作业进行总体评价，同时邀请学生参与互评，鼓励学生之间的交流和学习。
3. 评价结果：根据评价结果，对表现优秀的学生给予表扬和奖励，对表现欠佳的学生给予指导和帮助，以提高学生对传感器知识的掌握和应用能力。
五、作业反馈1. 学生反馈：学生需在作业提交后及时查看教师批改和反馈结果，如有疑问可在课堂上提出，与教师进行交流和讨论。
2. 教师反思：教师根据学生反馈和作业完成情况，反思教学过程中存在的问题和不足，及时调整教学策略和方法，以提高教学质量。
新教材2021-2022学年高中物理人教版选择性必修第二册课后巩固提升：第五章 传感器
第五章传感器1.认识传感器课后篇素养形成必备知识基础练1.位移传感器的工作原理如图所示,物体M 在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑片P, 通过电压表显示的数据,来反映物体M 位移的大小x。
假设电压表是理想电表,物体M 不动时, 滑片P 位于滑动变阻器正中间位置,则下列说法正确的是(ꢀꢀ)ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀA.物体M 运动时,电源内的电流会发生变化B.物体M 运动时,电压表的示数会发生变化C.物体M 不动时,电路中没有电流D.物体M 不动时,电压表没有示数解析电压表为理想电表,则电压表不分流,故触头移动时不会改变电路的电阻,也就不会改变电路中的电流,故 A 错误;电压表测的是滑片P 左侧电阻分得的电压,故示数随物体M 的移动亦即触头的运动而变化,故 B 正确,C、D 错误。
答案 B2.如图所示的电路可将声音信号转换为电信号,该电路中右侧固定不动的金属板b 与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a 构成一个电容器,a、b 通过导线与恒定电源两极相接。
若振动膜a 周期性振动,则(ꢀꢀ)A.a 振动过程中,a、b 板间的电场强度不变B.a 振动过程中,a、b 板所带电荷量不变C.a 振动过程中,灵敏电流计中始终有方向不变的电流D.a 向右的位移最大时,a、b 板所构成的电容器的电容最大解析由于平行板电容器两极板与电池两极相连接,两极板间的电压U 保持不变,根据场强E=,C=可判断 A 错误,D 正确。
再由Q=CU 可知,B 错误。
由于Q 变化,使电容器出现充电、放电现象,电流计中电流方向不断变化,C 错误。
答案 D3.如图所示为测定压力的电容式传感器,将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路,当压力F 作用于可动膜片电极上时,膜片发生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流表指针偏转,在开始对膜片施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中,灵敏电流表指针偏转情况为(电流从灵敏电流表右接线柱流入时指针向右偏)(ꢀꢀ)A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不动D.向左偏到某一刻度后不动解析压力F 作用时,极板间距d 变小,由C=知,电容器电容C 变大,又电压U 不变,根据Q=CU 知,极板带电荷量变大,所以电容器应充电,电流由右接线柱流入灵敏电流表,所以指针将右偏。
《第五章 1 认识传感器》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版19选择性必修第二册
《认识传感器》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：本节课的教学目标是让学生了解传感器的基本概念、工作原理及在日常生活中的应用。
通过教学，使学生能够：1. 掌握传感器的基本定义和分类；2. 理解传感器的工作原理及其在物理量检测中的作用；3. 认识传感器在科技发展中的重要性，并能够简单描述传感器在生活中的应用实例。
二、教学重难点：教学重点：1. 传感器的基本概念及其工作原理；2. 传感器在不同领域的应用及其重要性。
教学难点：学生对传感器工作原理的理解，尤其是对电信号转换的理解，以及如何将理论知识与实际应用相结合。
三、教学准备：1. 教材与教辅资料准备：准备《高中物理》教材及相关传感器知识点的教辅资料；2. 教学设备准备：多媒体教室，准备投影仪、电脑等教学设备；3. 教学辅助材料准备：传感器实物或模型、相关实验器材等，以便学生进行实际操作和观察；4. 课前预习材料：发放预习资料，让学生提前了解传感器的基本概念。
通过课后组织小组讨论，让学生们根据预习资料和课堂所学，分享各自对传感器工作的理解，并探讨传感器在日常生活中的应用。
同时，鼓励学生们动手操作一些简单的传感器实验，如光敏电阻实验、温度传感器实验等，让他们通过实际操作和观察，更深入地理解传感器的原理和作用。
在实验过程中，教师需密切关注学生们的操作过程和观察结果，及时解答他们的问题，引导他们进行思考和总结。
最后，教师可以布置一些与传感器相关的课后作业或项目，让学生们运用所学知识进行实践，如设计一个简单的温度控制系统或光控电路等。
通过这样的教学活动，学生们不仅能够掌握传感器的基本知识，还能培养他们的实践能力和团队合作精神。
这样的教学方法不仅能够提高学生的学业成绩，还有助于他们更好地理解和应用所学知识。
四、教学过程：一、引导入课首先，为了引起学生对传感器的兴趣，我们可以采用与生活实例结合的方式作为课程的起始。
教师可先展示一些传感器在日常生活中的应用场景，如智能手机的触摸屏、汽车的速度传感器等。
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新人教版选择性必修第二册课后作业第五章传感器认识传感器一、选择题1.(多选)如图所示是电子电路中常用到的一种称为“干簧管”的元件。
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D.干簧管是一种能感知磁场的传感器2.(多选)关于传感器的作用,下列说法正确的是( )A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制B.传感器可以用来采集信息C.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量3.传感器的输出量通常为( )A.非电学量信号B.电学量信号C.位移信号D.光信号4.当你靠近某些宾馆、酒店的大门时,门就会自动为你打开;当你远离门之后,门又会自动关上。
你觉得自动门可能是将下列哪种外界信息转换成了有用的信息( )A.温度B.紫外线C.可见光D.红外线5.每当地震发生后,各路救援人员及时深入灾区,与死神抢时间,争分夺秒抢救被埋人员。
有些救援队借助“生命探测仪”可以发现被深埋在废墟中的人员,根据所学知识,你认为“生命探测仪”可能用到了( )A.红外线传感器B.压力传感器C.振动传感器D.电容传感器6.电子秤使用的是( )A.超声波传感器B.压力传感器C.温度传感器D.红外线传感器7.在会议室、宾馆房间的天花板上均装有火灾报警器,当有烟雾进入这种报警器的罩内时它就会发出警报,则火灾报警器中装有的传感器是( )A.光传感器B.压力传感器C.声音传感器D.温度传感器8.关于传感器工作的一般流程,以下选项中正确的是( )A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量9.如图所示电路中,R为某种半导体气敏元件,其阻值随周围环境中一氧化碳气体浓度的增大而减小。
当一氧化碳气体浓度增大时,下列说法中正确的是( )A.电压表V示数增大B.电流表A示数减小C.电路的总功率减小D.变阻器R1的取值越大,电压表示数变化越明显10.如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜表面镀有薄薄的金属层,膜后相距几十微米处有一金属板,金属板和振动膜上的金属层构成电容器的两极板,在它们之间加一电压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他量发生变化,声音信号被话筒转化为电信号。
导致电容变化的原因可能是电容器( )A.两板间的距离变化B.两板的正对面积变化C.两板间的介质变化D.两板间的电压变化11.(多选)某位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P一起移动,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x。
假设电压表是理想电表,则下列说法正确的是( )A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化C.物体M不动时,电路中也有电流D.物体M不动时,电压表没有示数12.测定压力变化的电容式传感器如图所示,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器。
可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改变了电容器的电容。
现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中,当待测压力增大时()A.电容器的电容将减小B.电阻R中没有电流C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流13.为了行车安全,需要保证汽车刹车时车轮不被抱死,使车轮仍有一定的滚动而不是滑动,这样既可以提高刹车效果,又不使车轮失去控制。
为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置,这种检测装置称为电磁脉冲传感器,如果该装置检测出车轮不再转动,它就会自动放松刹车机构,让车轮仍保持转动状态,这就是ABS防抱死系统。
如图是电磁脉冲传感器示意图,B是一根永久磁体,外面绕有线圈,它们的左端靠近一个铁质齿轮A。
齿轮与转动的车轮是同步的,则以下说法正确的是( )A.车轮转动时,由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线,产生感应电流B.车轮转动时,由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化,产生感应电流C.车轮转速减慢时,输出电流的周期变小,电流也变小D.车轮转速减慢时,输出电流的周期变大,电流也变大14.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车的现场检测,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。
酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的示数就与酒精气体浓度有了对应关系。
如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r'的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,关于电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系,正确的是( )A.U越大,表示c越大,U与c成正比B.U越大,表示c越大,但是U与c不成正比C.U越大,表示c越小,U与c成反比D.U越大,表示c越小,但是U与c不成正比15.(多选)某同学发现他家居住的楼房中,楼梯上的过道灯在夜晚天黑时,用力拍掌就亮了,而白天怎样用力拍掌,灯都不能亮。
后来老师告诉他:过道灯是由声传感器和光传感器共同来控制的,其原理如图所示。
下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是( )A.白天有光照时,光传感器自动闭合B.夜晚无光照时,光传感器自动闭合C.有人走动发出声音时,声传感器自动闭合D.无人走动没有声音时,声传感器自动闭合二、非选择题16.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,某同学自制了一种测定油箱内油量多少或变化多少的装置。
如图所示,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),通过观察电压表示数,可以了解油量情况(电压表示数随油量线性变化),你认为电压表应该接在图中的两点之间,按照你的接法请回答:当油箱中油量减少时,电压表的示数将(填“增大”或“减小”)。
答案一、选择题1.CD 将两个磁性材料制成的簧片密封于玻璃管中,簧片端面互叠,但留有空隙,当干簧管处在磁场中时,两个簧片被磁化而接通,以实现自动控制,所以干簧管接入电路中相当于开关,可见干簧管是一种能够感知磁场的传感器。
选项A、B错误,C、D正确。
2.BC 通常的传感器是通过将非电学量转换成电学量来传递信号的,一般不直接用来进行自动控制,选项A错误;由于通常的传感器可将非电学量转换成电学量,因此传感器可以用来采集信息,选项B正确;传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量,但并不是将所有感受到的信号都转换为电学量,如干簧管,选项C正确,D错误。
3.B 常见的传感器将非电学量转换为电学量,即传感器的输出量通常为电学量信号,选项B正确。
4.D 人走向自动门时,门会自动打开,是因为自动门上安装了红外线传感器,感知到人体发出的红外线后,经过控制系统将门打开,选项D正确。
5.A 人员被深埋在废墟中,借助红外线传感器,可以感知人体发出的红外线,从而探测到被困人员,选项A正确。
6.B 当电子秤受到压力作用时,会显示相应的力的大小,故使用的是压力传感器,选项B正确。
7.A 烟雾对光有散射作用,使光路发生变化,有烟雾进入火灾报警器的罩内时,传感器上的光照强度发生变化,进而发出警报,则火灾报警器中装有的传感器是光传感器,选项A正确。
8.C 传感器工作的一般流程为:非电学量被敏感元件感知,然后通过转换元件转换成电信号,再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量,选项C正确,A、B、D错误。
9.D 当一氧化碳气体浓度增大时,R减小,总电阻减小,则总电流增大,内电压增大,路端电压减小,可知通过R1的电流减小,因此电压表V示数减小,电流表A示数增大,选项A、B错误;电路的总功率为P=EI,E不变,I增大,则P增大,选项C错误;变阻器R1的取值越大,R越接近R1与R并联的阻值,R对电路的影响越大,则知变阻器R1的取值越大,电压表示数变化越明显,选项D正确。
10.A 人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使金属层与金属板间的距离发生变化,引起电容变化,使声音信号被话筒转化为电信号,选项A正确,B、C、D错误。
11.BC 物体M 运动时,电路中电阻没有变化,根据闭合电路欧姆定律可知,电源内的电流不会发生变化,选项A 错误;电压表测量滑动变阻器的金属滑杆P 左侧的电压,物体M 运动时,左侧电阻会变化,则电压表的示数会发生变化,选项B 正确;物体M 不动时,电路中仍有电流,而且电流不变,选项C 正确;只有当金属滑杆P 停在变阻器最左端,物体M 不动时,电压表才没有示数,当金属滑杆P 在其他位置时,电压表均有示数,选项D 错误。
12.D 当待测压力增大时,电容器两极板间的距离减小,根据平行板电容器电容的决定式C=εr S4πkd可知电容增大,选项A 错误;电容器两极板间电压U 不变,所带电荷量Q=CU,C 增大,则Q 增大,电容器处于充电状态,则电路中形成逆时针方向的电流,电阻R 中的电流从b 流向a,选项B 、C 错误,D 正确。
方法技巧 本题实质是电容动态变化分析问题,抓住平行板电容器电容的决定式C=εr S4πkd和定义式C=Q U即可解题。
13.B 此传感器是利用线圈中磁通量发生变化时产生感应电流的原理来实现检测的。
当车轮转动时,带动齿轮转动,相当于将铁块插入和拔出线圈,从而使线圈中磁通量发生变化而产生感应电流,选项A 错误,B 正确;当车轮转速减慢时,线圈中磁通量的变化减慢,产生的感应电流的周期变大,由E=n ΔΦΔt可知,感应电动势减小,则电流变小,选项C 、D 错误。
14.B 由题意可知1r '=kc,电压表测的是R 0两端的电压,U=E R 0+r+R+r '×R 0=ER 0+r+R+1kc×R 0,由此式可以看出U 越大,表示c 越大,但是U 与c 不成正比,选项B 正确。
15.BC 白天有光照时,光传感器自动断开,故A 错误;夜晚无光照时,光传感器自动闭合,故B 正确;有人走动发出声音时,声传感器自动闭合,故C 正确;无人走动没有声音时,声传感器自动断开,故D 错误。
二、非选择题 16.答案 b 、c 增大解析 由题图可知当油箱内液面高度变化时,R 的金属滑片将会移动,从而引起R 两端电压的变化,且当R'≫R 时,U R =IR 可视为U R 与R 成正比,所以电压表应接在b 、c 两点之间。
当油量减少时,电压表示数将增大。