《传感器及其工作原理》导学案
高中物理《传感器及其工作原理》学案11 新人教版选修3-2
第六章 传感器 第一节 传感器及其工作原理【知能准备】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_______信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。
常见的传感器有：__________、____________、_____________、___________、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。
常见传感器元件：（1）光敏电阻：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，导电性能变好，光敏电阻能够把__________这个光学量转换为电阻这个电学量。
它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。
（2）金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而_________，用金属丝可以制作___________。
它能把___________这个热学量转换为________这个电学量。
热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而_______或_________。
与热敏电阻相比，金属热电阻的___________好，测温范围___________，但_____________较差。
（3）电容式位移传感器能够把物体的__________这个力学量转换为______这个电学量。
（4）霍尔元件能够把_______________这个磁学量转换为电压这个电学量 【同步导学】一、疑难分析1．光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照射时，载流子极少，导电性能能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，即光敏电阻值随光照增强而减小。
光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量。
《温度传感器的原理》 导学案
《温度传感器的原理》导学案一、学习目标1、理解温度传感器的工作原理。
2、掌握常见温度传感器的类型及其特点。
3、学会根据不同的应用场景选择合适的温度传感器。
二、知识回顾在学习温度传感器之前，让我们先回顾一下温度的基本概念。
温度是表示物体冷热程度的物理量，它的测量单位有摄氏度（℃）、华氏度（℉）和开尔文（K）。
我们日常生活中常用的是摄氏度。
三、温度传感器的定义与作用温度传感器是一种能够将温度信号转换为电信号的装置。
它的主要作用是测量温度，并将温度信息传递给控制系统或显示设备，以便对温度进行监测、控制和调节。
四、常见温度传感器的类型1、热电偶传感器热电偶是由两种不同的金属材料连接在一起形成的。
当两端存在温度差时，会产生热电动势。
热电偶的优点是测量范围广、响应速度快、结构简单、坚固耐用；缺点是精度相对较低，需要进行冷端补偿。
2、热电阻传感器热电阻通常是由金属铂、铜等材料制成。
其电阻值随温度的变化而变化。
热电阻传感器的优点是测量精度高、稳定性好；缺点是响应速度相对较慢。
3、热敏电阻传感器热敏电阻分为正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）两种。
PTC 热敏电阻的电阻值随温度升高而增大，NTC 热敏电阻的电阻值随温度升高而减小。
热敏电阻传感器的优点是灵敏度高、响应速度快；缺点是线性度较差。
4、集成温度传感器集成温度传感器将温度敏感元件、信号处理电路等集成在一个芯片上。
它具有体积小、精度高、使用方便等优点。
五、热电偶传感器的工作原理热电偶的工作原理基于塞贝克效应。
当两种不同的金属 A 和 B 连接在一起，并在两端存在温度差时，会在回路中产生电动势。
这个电动势的大小与两端的温度差成正比。
假设一端的温度为 T1，另一端的温度为 T0，产生的热电动势为EAB(T1, T0)，则有：EAB(T1, T0) ＝ EAB(T1) EAB(T0)其中，EAB(T1) 和 EAB(T0) 分别是温度为 T1 和 T0 时的热电动势。
《认识传感器导学案-2023-2024学年高中通用技术地质版》
《认识传感器》导学案第一课时一、导入引言大家都知道，传感器在我们生活中起着非常重要的作用。
但你们是否知道传感器是什么？它是如何工作的呢？本节课我们就来认识一下传感器，了解它的作用和原理。
二、知识梳理1. 什么是传感器？传感器是一种能够将作用于它的物理量或化学量转换为电信号的装置。
它可以感知和收集环境中的各种信息，并将这些信息转化为电信号输出。
2. 传感器的分类传感器根据测量的物理量不同，可以分为光学传感器、温度传感器、压力传感器、湿度传感器、气体传感器等。
3. 传感器的原理传感器是由感受器、转换器和显示器组成的系统。
感受器是接受和感知外界物理量的部分，转换器是将感受器接收到的物理量转换为电信号的部分，显示器则是将电信号转换为我们可以看到的物理量。
三、案例分析我们日常生活中用到的传感器有很多种。
比如手机上的光线传感器可以感知周围的环境光线强弱，从而自动调节屏幕的亮度；汽车上的温度传感器可以感知外界温度，车内空调根据温度情况自动调节；智能家居中的湿度传感器可以感知空气湿度，自动调节加湿器工作。
这些传感器的应用让我们的生活变得更加方便和智能。
四、拓展应用1. 请同学们结合生活实际，思考一下身边还有哪些传感器的应用？2. 设计一个有创意的传感器应用场景，可以是未来的科技产品或者环境监测系统等。
五、团体讨论请同学们结合课上所学知识，分成小组讨论以下问题：1. 传感器在工业生产中的应用有哪些？2. 传感器的发展趋势是什么？六、总结归纳通过这节课的学习，我们对传感器有了更加深入的了解。
传感器作为一种重要的智能装置，广泛应用于各个领域，为我们的生活和工作带来了诸多便利。
希望同学们能够在今后的学习和生活中更加关注传感器的发展和应用，探索更多有趣的技术创新。
七、课后作业1. 搜索网上了解一个与传感器相关的新闻或科技产品，写一篇关于传感器的短文。
2. 设计一个与传感器相关的科技创新产品，画出产品原理图和功能介绍。
八、评价反馈请同学们对本节课的学习内容和教学方式做出评价，以便老师及时调整教学策略，提高教学质量。
传感器及其工作原理导学案
传感器及其工作原理导学案
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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。
3、了解传感器的应用。
学习重．难点
理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理-----------重点
对传感器三种常见敏感元件的工作原理的理解---------------难点
c）功能：把_______转换为_______（电学量）。
（3）霍尔元件
①材料及构造
②霍尔电压：_________________________。
③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______的元件。
典例探究
如图，R2为热敏电阻，a、b间接报警器。
当温度升高时，a、b间电压将？
自我检测
资料57页1、2、3、
4题
我的收获及疑惑：1
2。
高中物理《传感器及其工作原理》学案9 新人教版选修3-2
第二节 传感器的应用 (一)【知能准备】一、力传感器的应用－电子秤1．电子秤理有___________________片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件。
电阻应变片受到力的作用时，它的_______________会发生变化，把应变片放在合适的电路中，他能够把物体______________这个力学量转换为______________这个电学量，因而电子秤是_________________的应用。
2．工作原理：如图－1所示，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片，在梁的自由端施力F ，则梁发生弯曲,上表面拉伸，下表面压缩,上表面应变片的电阻__________，下表面应变片的电阻变小。
F 越大， 弯曲形变___________，应变片的阻值变化就越大。
如果让应变片中通过的电流保持恒定，那末上面应变片两端的电压变大，下面应变片两端的电压变小。
传感器把这两个电压的差值输出。
外力越大，输出的电压差值也就____________。
二、声传感器的应用－话筒1．话筒是一种常用的____________，其作用是把____________转换成___________。
话筒分为_______________，______________，_____________等几种.2．电容式话筒：原理：是绝缘支架，薄金属膜和固定电极形成一个电容器，被直流电源充电。
当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是电阻R 两端就输出了与声音变化规律相同的电压。
3．驻极体话筒：它的特点是____________，__________，____________，____________。
其工作原理同电容式话筒，只是其内部感受声波的是______________.三、温度传感器的应用－电熨斗1．在电熨斗中，装有双金属片温度传感器，其作用是____________，当温度发生变化时，双金属片的____________不同，从而能控制电路的通断。
《常见传感器的工作原理》 导学案
《常见传感器的工作原理》导学案一、学习目标1、了解常见传感器的类型和应用领域。
2、掌握常见传感器的工作原理。
3、能够分析传感器在实际生活和工业生产中的工作过程。
二、学习重难点1、重点（1）掌握电阻式、电容式、电感式传感器的工作原理。
（2）理解压电式、热电式、光电式传感器的工作机制。
2、难点（1）对各类传感器工作原理中物理概念的理解和运用。
（2）如何将传感器的工作原理与实际应用场景相结合。
三、知识回顾1、物理学中的电学基本概念，如电阻、电容、电感等。
2、电磁感应、压电效应、热电效应、光电效应等物理现象的基础知识。
四、学习内容（一）传感器的定义与分类1、传感器的定义传感器是一种能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
2、传感器的分类（1）按被测量分类：可分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等。
（2）按工作原理分类：电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
（二）电阻式传感器1、工作原理电阻式传感器是将被测量的变化转换为电阻值的变化。
常见的有电阻应变式传感器和热电阻传感器。
（1）电阻应变式传感器：基于电阻应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值发生变化。
（2）热电阻传感器：利用导体或半导体的电阻值随温度变化的特性来测量温度。
2、应用实例（1）电阻应变式传感器常用于称重、测力等领域，如电子秤、汽车衡。
（2）热电阻传感器广泛应用于工业温度测量、环境温度监测等。
（三）电容式传感器1、工作原理电容式传感器是将被测量的变化转换为电容值的变化。
其基本原理是平行板电容器的电容值与极板间的距离、极板的面积以及介质的介电常数有关。
当被测量导致这些参数发生变化时，电容值也随之改变。
2、应用实例（1）电容式位移传感器可用于测量微小位移。
（2）电容式湿度传感器用于环境湿度的检测。
（四）电感式传感器1、工作原理电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测量的变化转换为电感量的变化。
《探究传感器的工作原理》 导学案
《探究传感器的工作原理》导学案一、学习目标1、理解传感器的定义和作用。
2、掌握常见传感器的工作原理，如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
3、学会分析传感器在实际应用中的工作过程和信号转换机制。
4、培养对传感器技术的兴趣，激发创新思维和解决实际问题的能力。
二、学习重点1、常见传感器的工作原理。
2、传感器的信号转换过程。
三、学习难点1、复杂传感器的工作机制分析。
2、如何将传感器原理应用于实际系统设计。
四、知识回顾在开始探究传感器的工作原理之前，让我们先回顾一些相关的基础知识。
1、电学基础知识：包括电流、电压、电阻、电容等基本概念。
2、物理学中的热学、力学、光学等知识：例如温度的概念、压力的产生、光的特性等。
五、新课导入在我们的日常生活中，传感器无处不在。
从智能手机中的各种感应功能，到汽车的自动驾驶系统，再到工业生产中的自动化控制，传感器都发挥着至关重要的作用。
那么，传感器究竟是如何工作的呢？让我们一起来探究吧！六、传感器的定义和分类1、定义传感器是一种能够感知物理量、化学量或生物量等信息，并将其转换为电信号或其他易于处理和传输的信号的装置。
2、分类（1）按照被测量的物理量分类，可分为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、光传感器、声音传感器等。
（2）按照工作原理分类，可分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光电式传感器等。
七、常见传感器的工作原理1、温度传感器（1）热敏电阻式温度传感器热敏电阻是一种对温度敏感的电阻元件，其电阻值随温度的变化而变化。
通常分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。
PTC 热敏电阻的电阻值随温度升高而增大，NTC 热敏电阻的电阻值随温度升高而减小。
在实际应用中，将热敏电阻接入测量电路，通过测量电阻值的变化来确定温度的变化。
（2）热电偶温度传感器热电偶是由两种不同金属材料组成的闭合回路。
当两个接点处于不同温度时，回路中会产生热电动势。
《传感器的应用》 导学案
《传感器的应用》导学案一、学习目标1、了解传感器的定义和工作原理。
2、掌握常见传感器的类型及其应用领域。
3、能够分析传感器在实际生活和工业生产中的应用案例。
4、培养对科技发展的关注和创新思维。
二、学习重点1、常见传感器的工作原理和特点。
2、传感器在不同领域的应用实例分析。
三、学习难点1、理解传感器的工作原理和内部结构。
2、对复杂应用案例中传感器的作用和性能进行准确评估。
四、知识链接1、物理中的电学知识，如电阻、电容、电感等。
2、信息技术中的数据采集和处理方法。
五、学习过程（一）传感器的定义和工作原理1、传感器的定义传感器是一种能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
简单来说，传感器就是将非电量信号转换为电量信号的装置。
2、传感器的工作原理传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。
敏感元件直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量；转换元件将敏感元件输出的物理量转换为电信号；测量电路则将电信号进行处理和转换，以满足后续的测量和控制要求。
例如，温度传感器中的热敏电阻就是敏感元件，它的电阻值会随温度的变化而变化。
通过测量电路测量热敏电阻的电阻值，就可以得到对应的温度值。
（二）常见传感器的类型1、物理传感器（1）力学传感器压力传感器：常用于测量气体或液体的压力，如汽车轮胎压力监测系统。
加速度传感器：广泛应用于智能手机、平板电脑等设备中，用于检测设备的运动状态。
称重传感器：在工业生产中用于测量物体的重量，如电子秤。
（2）温度传感器热电偶：利用两种不同金属的热电效应来测量温度，适用于高温环境。
热敏电阻：电阻值随温度变化明显，精度较高，常用于家用电器中的温度控制。
（3）光学传感器光电传感器：通过检测光的强度或光的变化来实现测量，如自动门的感应装置。
光纤传感器：利用光纤的特性进行测量，具有抗干扰能力强、精度高的特点，常用于桥梁结构监测。
（4）声学传感器麦克风：将声音信号转换为电信号，广泛应用于音频设备和通信领域。
《传感器的应用导学案》
《传感器的应用》导学案一、导入大家好，今天我们要进修的主题是传感器的应用。
传感器是一种能够感知并转换物理量或化学量为电信号的装置，它在各个领域都有广泛的应用。
我们将通过本节课的进修，了解传感器的工作原理、种类及其在生活中的应用。
二、探究1. 传感器的定义及工作原理传感器是一种能够感知并转换物理量或化学量为电信号的装置。
它通过感知外部环境的变化，将这些变化转换为电信号，再经过处理，最终输出给控制系统或显示设备。
传感器的工作原理可以简单理解为接收信号、转换信号、输出信号的过程。
2. 传感器的种类根据测量的物理量不同，传感器可以分为光学传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、加速度传感器等多种类型。
每种传感器都有其特定的工作原理和应用途景。
三、拓展1. 传感器在生活中的应用传感器在生活中有着广泛的应用，比如在智能家居中，温度传感器可以控制空调的温度，湿度传感器可以控制加湿器的湿度；在汽车领域，加速度传感器可以实现车辆的稳定性控制，压力传感器可以监测轮胎的气压等。
传感器的应用使得我们的生活更加便捷、安全。
2. 传感器的发展趋势随着科技的不息发展，传感器技术也在不息进步。
未来，传感器将更加小型化、智能化，能够实现更多复杂的功能。
比如智能穿戴设备中的传感器可以监测心率、运动情况等；智能城市中的传感器可以实现交通管理、环境监测等功能。
传感器的应用前景十分辽阔。
四、总结通过本节课的进修，我们了解了传感器的定义、工作原理、种类及其在生活中的应用。
传感器作为一种重要的感知装置，在各个领域都有着重要的作用。
希望大家能够在平时生活中多留意传感器的应用，更好地享受科技带来的便利。
以上就是本节课的内容，希望大家能够认真进修，如果有任何问题欢迎随时提出。
祝大家进修愉快！。
1.传感器及其工作原理教案
选修3----2第六章传感器1.传感器及其工作原理（教案）一、教材分析本部分属“了解”水平。
学生应理解在现代信息技术与自动控制中为什么要将非电学量转换成电学量，了解电学量便于控制、便于处理(放大、衰减和波型整理等)、便于显示和储存、也便于远距离传输等技术方面的优点。
尤其是将电学量与计算机技术结合，可以方便地实现信息的采集、处理、输出的自动化和智能化。
所以科学技术中常把非电学量转换成电学量进行信息收集。
高中的重点是通过实验，知道常见传感器的工作原理。
了解常见传感器的工作原理，注意“了解”的理解。
学生应知道传感器是由敏感元件、电子线路与控制线路等组成的。
本主题重在通过实验来探究传感器的工作原理，以拓展学生的思维，培养创新意识，不宜讲过多的技术细节。
二、教学目标一）知识目标：（1）知道非电学量转换成电学量的技术意义。
（2）通过实验，知道常见传感器的工作原理。
二）能力目标：1、设计实验并熟练使用电源、灵敏电流计、干簧管、光敏元件、热敏元件等电学实验元件，培养实验设计和实验操作能力及实验观察能力。
2、通过实验观察培养获取知识的能力、分析问题的能力。
三）情感和价值观学生通过实验探究，培养热爱科学、探索未知的积极情感。
三、教学重点1、干簧管、光敏元件、热敏元件等电学实验元件在电路中的作用。
2、设计电路。
四、教学难点电路的设计，理解传感器工作原理及敏感元件在电路中的作用。
五、教学方法实验探究法、理论探究法、分组讨论法、归纳总结法六、教学过程实验探究一：目的：引起学生的好奇心。
b.实验过程----分组实验：学生4人一组，16个小组c.讲解：什么是传感器（1）传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。
（2）传感器原理传感器感受的通常是非电学量，如电压、温度、位移、浓度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，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和种控制动作。
传感器及其工作原理学案人教课标版(优秀教案)(可编辑修改word版)
控制处理电学量转换电路转换器件敏感元件非电学量●学案●【学习目标】第六章 《传感器》学案§传感器及其工作原理．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；．了解传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。
IB．理解霍尔电压公式U H kd。
【重点难点】.重点：理解并掌握光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件及各种传感器的应用原理及结构 .难点：分析并设计传感器的应用电路。
【课前预习】一、传感器．什么是传感器能够感受诸如力、温度、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为为电压、电流等电学量，或转转换为电路的通断的这一类元件统称为传感器。
传感器是将非电学量转化为电学量的元件，之后可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。
．传感器的工作原理传感器主要由敏感元件和转换电路两部分组成。
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，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过电路放大后，再送给控制系统分析处理产生各种控制动作。
传感流程如下图所示： .传感器的种类传感器的种类繁多，按转换用途来分，常见的传感器有：光学传感器、热学传感器、加速度传感器、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等等。
二、常见的传感器元件.干簧管（）材料结构：普通干簧管有两个簧片，是用有弹性的软磁性材料制成 的，它们密封在玻璃管中，成为一组常开型触点。
管中充入惰性气体来防止触点被氧化。
（）工作原理：当有磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通；磁体离开干簧管时，两个簧片失去磁性 后而断开。
如图所示。
（）功能：在电路中起到开关的作用，它是一种能够感知磁场的传感器。
. 光敏电阻（）材料结构：由受光照敏感的半导体材料制成，如硫化镉。
把半导体材料硫化镉涂敷在绝缘板上，在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的栅状电极，如图，这样就制成了一个光敏电阻。
2021-2022高二物理人教版选修3-2学案：第六章 1 传感器及其工作原理 Word版含解析
学案1传感器及其工作原理[目标定位] 1.了解什么是传感器，感受传感技术在信息时代的作用与意义.2.知道将非电学量转化为电学量的意义.3.了解光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻和霍尔元件的性能，知道其工作原理及作用．一、什么是传感器[问题设计]如图1所示，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．图1盒子里有什么样的装置，才能消灭这样的现象？答案盒子里用到了干簧管．把干簧管串入电路，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．[要点提炼]1．干簧管结构：如图2所示，它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片．图2作用：在电路中起到开关的作用，它是一种能够感知磁场的传感器．2．传感器定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们依据肯定的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)，或转换为电路的通断的元件．3．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以便利地进行测量、传输、处理和把握．4．在分析传感器时要明确：(1)核心元件是什么；(2)是怎样将非电学量转化为电学量的；(3)是如何显示或把握开关的．二、光敏电阻[问题设计]在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以精确得知生产产品的数量，如图3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什么？图3答案当光被产品拦住时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个产品就获得一次低电压，并计数一次．[要点提炼]1．光敏电阻：把电阻率与所受光照强度有关的物质(如硫化镉)涂敷在绝缘板上，在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的栅状电极，这样就制成了一个光敏电阻．2．原理：无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增加，载流子增多，导电性变好．3．特点：光照越强，电阻越小．4．作用：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[问题设计]如图4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R T(温度上升，电阻减小)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中心．若在R T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？图4答案 由于酒精挥发，热敏电阻R T 温度降低，电阻值增大，指针将向左偏；用吹风机将热风吹向热敏电阻，热敏电阻R T 温度上升，电阻值减小，指针将向右偏． [要点提炼]1．热敏电阻：用电阻随温度变化格外明显的半导体材料如(氧化锰)制成．按热敏电阻阻值随温度变化的规律，热敏电阻可分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻． (1)正温度系数的热敏电阻随温度上升电阻增大．(2)负温度系数的热敏电阻(如氧化锰热敏电阻)随温度上升电阻减小．2．金属热电阻：金属的电阻率随温度上升而增大，利用这一特性，金属丝也可以制作成温度传感器，称为热电阻．3．热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量．金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差． 四、霍尔元件 [问题设计]如图5所示，在矩形半导体薄片E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向移动，使M 、N 间消灭了电压，称为霍尔电压U H .试推导其表达式．图5答案 设薄片厚度为d ，EF 方向长度为l 1，MN 方向长度为l 2，薄片中的载流子受到洛伦兹力发生偏转，使半导体内部消灭电场，载流子同时受到电场力和洛伦兹力的作用，当洛伦兹力与电场力平衡时，M 、N 间电势差达到稳定． 即q Ul 2＝q v B再依据电流的微观表达式I ＝nq v S ，S ＝l 2d 整理得：U ＝IB nqd令k ＝1nq ，其中n 为材料单位体积的载流子的个数，q 为单个载流子的电荷量，它们均为常数．则有U ＝k IBd .[要点提炼]1．组成：在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E 、F 、M 、N ，就成为一个霍尔元件． 2．原理：E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B 时，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M 、N 间消灭电压．霍尔元件在电流、电压稳定时，载流子所受电场力和洛伦兹力二力平衡．3．作用：霍尔电压U H ＝k IBd (d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数)．其中U H 与B 成正比，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． 4．霍尔电势凹凸的推断方法由左手定则推断带电粒子的受力方向，假如带电粒子是正电荷，则拇指所指的面为高电势面，假如是负电荷，则拇指所指的面为低电势面，但无论是正电荷还是负电荷，四指指的都是电流方向，即正电荷定向移动的方向，负电荷定向移动的反方向．一、对传感器的生疏例1 如图6是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置．图6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．(1)若把一只电压表接在c 、d 之间当油箱中油量削减时，电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”)． (2)将电压表接在b 、c 之间，当油箱中油量削减时，电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”)． 解析 (1)当油量削减时，R 的数值会增大，电路中的电流会减小，c 、d 间的电压会减小．当把电压表接在c 、d 两点间，电压表示数减小时，表示油量在减小．(2)把电压表接在b 、c 之间，油量削减时，R 增大，电压表的示数增大． 答案 (1)减小 (2)增大二、对光敏电阻、热敏电阻的生疏及应用例2 如图7所示，R 1、R 2为定值电阻，L 为小灯泡，R 3为光敏电阻，当入射光强度增大时( )图7。
《温度传感器导学案》
《温度传感器》导学案一、导学目标：1. 了解温度传感器的工作原理和应用领域；2. 掌握温度传感器的分类和特点；3. 能够设计简单的温度传感器电路并进行实验验证。
二、导学内容：1. 温度传感器的观点和作用；2. 温度传感器的分类和特点；3. 温度传感器的电路设计及实验验证。
三、导学过程：1. 温度传感器的观点和作用温度传感器是一种可以感知环境温度并将温度信号转换为电信号输出的器件。
它在工业控制、家电、医疗设备等领域有着广泛的应用。
通过温度传感器可以实时监测环境温度并进行相应的控制。
2. 温度传感器的分类和特点根据工作原理和传感元件的不同，温度传感器可以分为接触式和非接触式两种。
接触式温度传感器需要与被测物体接触才能感知温度，如热电偶、热敏电阻；非接触式温度传感器则可以通过红外线等方式感知物体的温度，如红外线温度传感器。
不同类型的温度传感器具有不同的特点，适用于不同的场合。
3. 温度传感器的电路设计及实验验证设计一个简单的温度传感器电路，可以应用热敏电阻作为传感元件，通过测量电阻值的变化来反映环境温度的变化。
将热敏电阻与电压源和电阻组成一个电压分压电路，通过测量输出电压来获取温度信息。
在实验中，可以将电路毗连到示波器或微处理器进行数据采集和分析，验证温度传感器的工作原理和准确性。
四、导学总结：通过本次导学，我们了解了温度传感器的观点、分类和特点，掌握了温度传感器电路设计和实验验证的方法。
温度传感器作为一种重要的传感器，在各个领域都有着广泛的应用，对于实时监测环境温度和实现温度控制具有重要意义。
希望同砚们能够进一步深入进修和探索，将所学知识运用到实际中去，提升自己的技能和能力。
《传感器及其工作原理》教案
《传感器及其工作原理》教案一、教学内容本节课选自《电子技术基础》教材第四章，主题为“传感器及其工作原理”。
详细内容包括：传感器的定义、分类、应用及其工作原理；重点介绍温度传感器、光传感器、力传感器等常见传感器的工作原理和应用实例。
二、教学目标1. 让学生了解传感器的定义、分类和应用，理解传感器在电子技术领域的重要性。
2. 使学生掌握常见传感器的工作原理，能够分析其在实际应用中的优缺点。
3. 培养学生运用传感器进行电子电路设计和创新的能力。
三、教学难点与重点难点：传感器的工作原理及其在实际应用中的运用。
重点：温度传感器、光传感器、力传感器等常见传感器的工作原理。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、实验箱、传感器模块、演示电路板。
2. 学具：笔记本、笔、实验报告册。
五、教学过程1. 导入：通过展示传感器在日常生活中的应用实例，引发学生对传感器的好奇心和兴趣。
2. 知识讲解：a. 传感器的定义、分类和应用。
b. 温度传感器、光传感器、力传感器等常见传感器的工作原理。
3. 实践操作：a. 学生分组，每组配备一个实验箱和相应传感器模块。
b. 指导学生进行温度传感器、光传感器、力传感器的接线及测试实验。
c. 学生观察实验现象，分析传感器工作原理。
4. 例题讲解：a. 结合教材例题，讲解传感器在实际应用中的计算方法。
b. 学生跟随讲解，完成例题计算。
5. 随堂练习：a. 布置传感器相关的练习题，学生独立完成。
b. 教师巡回指导，解答学生疑问。
六、板书设计1. 传感器的定义、分类和应用。
2. 常见传感器工作原理：a. 温度传感器b. 光传感器c. 力传感器3. 传感器计算例题及解析。
七、作业设计1. 作业题目：a. 解释传感器的定义，列举三个常见的传感器应用。
b. 简述温度传感器、光传感器、力传感器的工作原理。
c. 根据教材例题，计算并分析传感器在特定应用中的参数。
2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对传感器的定义、分类和应用有了基本的了解，能够掌握常见传感器的工作原理。
选修3-2第六章第1节传感器及其工作原理学案
选修3-2第六章第1节传感器及其工作原理学案第一部分：概述1.1传感器的定义传感器是一种能够将周围环境中的各种物理量、化学量、生物量等转换成电信号输出的装置。
1.2传感器的分类传感器可以按照测量的物理量进行分类，常见的分类有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器等。
1.3传感器的工作原理传感器的工作原理多种多样，常见的有电阻式、电容式、电感式、压阻式、电势式、霍尔式等。
下面分别介绍几种典型的传感器工作原理。
第二部分：传感器的工作原理2.1电阻式传感器电阻式传感器是通过测量电阻值的变化来获得被测量物理量的一种传感器。
常见的电阻式传感器有温度传感器、湿度传感器等。
2.2电容式传感器电容式传感器是通过测量电容值的变化来获得被测量物理量的一种传感器。
常见的电容式传感器有接近开关、位移传感器等。
2.3电感式传感器电感式传感器是通过测量电感值的变化来获得被测量物理量的一种传感器。
常见的电感式传感器有磁场传感器、电流传感器等。
2.4压阻式传感器压阻式传感器是通过测量电阻值的变化来获得被测量物理量的一种传感器。
常见的压阻式传感器有压力传感器、重量传感器等。
2.5电势式传感器电势式传感器是通过测量电势值的变化来获得被测量物理量的一种传感器。
常见的电势式传感器有气体浓度传感器、酸碱度传感器等。
2.6霍尔式传感器霍尔式传感器是通过测量磁场的变化来获得被测量物理量的一种传感器。
常见的霍尔式传感器有磁场传感器、速度传感器等。
第三部分：传感器的应用3.1温度传感器温度传感器广泛应用于工业控制、家用电器等领域，用于测量物体的温度。
3.2压力传感器压力传感器广泛应用于汽车、航空、机械等领域，用于测量物体的压力。
3.3湿度传感器湿度传感器广泛应用于气象、环境监测、医疗、农业等领域，用于测量空气中的湿度。
3.4光传感器光传感器广泛应用于光学仪器、自动控制、汽车、家电等领域，用于检测光的强度、方向、颜色等。
第四部分：总结传感器是现代科技中不可或缺的重要组成部分，它的广泛应用使得物体的测量和控制更加准确、方便。
高中物理《传感器及其工作原理》学案10 新人教版选修3-2
第三节传感器的应用 (二)【知能准备】一．温度传感器的应用——电饭锅1．电饭锅中的温度传感器主要元件是___________，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是上升到约103℃时，就失去了磁性，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”。
2．感温铁氧体是用＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿混合烧制而成的。
二．温度传感器的应用——测温仪1．温度传感器可以把＿＿＿转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来。
2．测温仪中的测温元件可以是_________、___________、______________等，还可以是______________等。
三．光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器1．机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管，两个红外接受管就是两个___________________。
2．有的火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的，其带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。
平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。
烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。
与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。
【同步导学】一、疑难分析1．电饭锅的工作原理开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸引，手松开后，按钮不再恢复到初始状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持1000c不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水份被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点1030c”时感温磁体失去磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热。
2．机械式鼠标器的工作原理鼠标器移动时，滚球运动通过轴带动两个码盘转动，红外线接受管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的脉冲信号，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位移。
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第一节：传感器及其工作原理学案
【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。
（3）、了解传感器的应用。
（4）、通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学
生的观察能力、实践能力和创新思维能力。
【学习重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
【学习难点】：分析并设计传感器的应用电路。
【学习用具】：干簧管，磁铁，光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。
【学习过程】
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）
②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
①材料及构造
②霍尔电压：_________________________。
推导：
③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______的元件。
（二）课堂练习
例1：如图，R 2为热敏电阻，a 、b 间接报警器。
当温
度升高时，a 、b 间电压将？
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 （ ） 1R 2
R 3 b a
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
例3、如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与
NTC 热敏电阻R t 的两端相连，这时指针恰好指在刻度盘的正中间。
若往R t
上擦一些酒精，指针将向_____（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将
热风吹向R t ，则指针将向_____（填“左”或“右”）移动。
（迁移）若R t 为PTC 热敏电阻，情况如何？
例4、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（即单位时间内通过管内横截面积的流体的体
积）。
为了简化，假设流量计是如图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（图中的虚线）。
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 （ ）
A 、)(a c bR
B I ρ+ B 、)(c b aR B I ρ+
C 、)(b
a cR B I ρ+ D 、)(a
bc R B I ρ+ 例5、如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温
度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感
器，它是将________转化为________来进行测量的.。