第六章 传感器 综合复习

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。

8．如图所示是光控电路，用发光二极管LED模仿路

灯，R G为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为 330 k

Ω，试分析其工作原理．

要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大

些还是调小些？

9．如图所示温度报警器的工作电路，试分析其工

作原理。

要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应

该把R1的阻值调大些还是调小些？

（二）精题讲练

1、热敏电阻的特性

【例1】如图所示，将多用表的选择开关置于“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（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻）的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中上擦一些酒精，表针将向________（填“左”或“右”）移动；若用间．若往R

t

吹风机将热风吹向电阻，表针将向________（填“左”或“右”）移动。

分析：若往R t上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻R t温度降低，电阻值增大，所以电流减少，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻R t 温度升高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏．

答案：左右

点评：欧姆表的表盘刻度最右侧为 0，最左侧为最大值．

针对练习1：如图所示，R 1为定值电阻，R 2为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电

阻），L为小灯泡，当温度降低时（）

A．R 1两端的电压增大 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

分析：R 2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R 2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故 C正确，其余各项均错．

答案：C

2、光敏电阻的特性

、R2为定值电阻，L为小灯泡，

【例2】如图所示，R

R

为光敏电阻，当照射光强度增大时，（）

3

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

分析：当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端

电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A项正确， D项错误；由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大．

答案：ABC

跟踪练习2：如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆

档，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻R t的两端相连，这时表

针恰好指在刻度盘的正中间．若用不透光的黑纸将R t包裹起来，

表针将向_______（填“左”或“右”）转动；若用手电筒光照射

R

，表针将向_______（填“左”或“右”）转动。

t

简析：光敏电阻受光照越强，电阻越小，电流越大，所以将R t包裹起来电阻增大，电流减小，指针向左偏，反之向右偏．

答案：左右

3、力传感器的应用

【例3】如图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑线电阻，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN 上保持水平状态而上下自由滑动，弹簧处于原长时，P1刚好指着A端，P1与托盘固定相连，若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将

显示物体重力的大小．已知弹簧的劲度

系数为k，托盘自身质量为m0，电源电

动势为E，内阻不计，当地的重力加速

度为g。求：

（1）托盘上未放物体时，在托盘

自身重力作用下，P1离A的距离x l．

（2）托盘上放有质量为m的物体

时，P1离A的距离x2．