2018版高中物理第3章電磁技術(shù)與社會發(fā)展第3節(jié)傳感器及其應(yīng)用學(xué)案粵教版選修1-1

1、第三節(jié)傳感器及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道傳感器具有將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的特性 . 對常見的傳感器的種類有所了解 .（重點(diǎn)）2 ?了解溫度傳感器的基本原理. 知道溫度傳感器具有將溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕墓δ?.（重點(diǎn)、難點(diǎn)）3 ?了解常見傳感器在林業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活和航空航天中的應(yīng)用，體會傳感器的應(yīng)用給人們帶來的方便?基礎(chǔ)初探?先填空1?傳感器是各種測量和自動控制的感覺器官，能像人的感覺器官那樣感受外界信息，并能按照一定的規(guī)律和要求把這些信息轉(zhuǎn)換成可用輸出信息的器件或裝置. 2?傳感器感受的常常是非電學(xué)量，如壓力、溫度、位移、濃度、速度、酸堿度等；而它的輸出大多是電學(xué)量，如電壓、電流、電荷等. 再判斷1

2、 ?傳感器是一種聯(lián)絡(luò)傳遞感性的設(shè)備.（x）2?傳感器是一種感知、探測物理量的工具.（x）3?傳感器能將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量.（v）后思考在日常生活中，人們不必直接接觸，就可以控制一些機(jī)器，試舉一些生活中的例子，看哪些生活用品是通過傳感器來完成的 . 【提示】紅外線遙控器、樓道內(nèi)的聲控?zé)簟⒆詣娱T、自動干手機(jī)等. 知識脈絡(luò)一冋_工勵式| 傳感器t 溫燮傳感器l常用傳感器紅夕錢傳感1*生物傳感器12?核心突破?1. 傳感器的定義能像人的感覺器官那樣感受外界信息，并能按照一定的規(guī)律和要求把這些信息轉(zhuǎn)換成可用輸出信息的器件或裝置，就叫傳感器. 2 ?應(yīng)用傳感器的流程傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件

3、和轉(zhuǎn)換電路三部分組成. 非電學(xué)量敏感元件f轉(zhuǎn)換元件f轉(zhuǎn)換電路f電學(xué)量(1) 敏感元件是傳感器的核心部分，它是利用材料對某一物理量敏感的特性制成的?常 用的敏感元件有：雙金屬片、光敏電阻、熱敏電阻等. (2) 轉(zhuǎn)換元件的作用是把敏感元件輸出的與被測物理量滿足一定關(guān)系的非電信號轉(zhuǎn)換為電信號 . (3) 轉(zhuǎn)換電路的作用是將轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換的電信號轉(zhuǎn)換成易于傳播或測量的電學(xué)量輸出. - o題組沖關(guān)o - 1 ?關(guān)于傳感器及其作用，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：75392095】a. 傳感器一定是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量b. 傳感器一定是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電路的通斷c. 傳感器把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量是為了方便地

4、進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制d. 電磁感應(yīng)是把磁學(xué)的量轉(zhuǎn)換為電學(xué)的量，所以電磁感應(yīng)也是傳感器【解析】傳感器是指一種元件或裝置，它能感受力、溫度、光、聲、磁、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷；其作用和目的是更方便地測量、傳輸、處理、控制非電學(xué)量，找出非電學(xué)量和電學(xué)量之間的對應(yīng)關(guān)系 . 電磁感應(yīng)是原理，不是元件和裝置，不能稱為傳感器. 故只有c正確. 【答案】c2?關(guān)于傳感器的作用，下列說法中正確的有()a. 通常的傳感器可以直接用來進(jìn)行自動控制b. 傳感器可以用來采集信息c. 傳感器可以將感受到的一些信號轉(zhuǎn)換為力學(xué)量d. 傳感器可以將所有感受

5、到的信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)量【解析】通常的傳感器輸出的電學(xué)信號非常微弱，要經(jīng)過放大，再送給控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種控制動作，a錯誤?傳感器通過采集力、溫度、光、聲、磁場、化學(xué)成分等信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流、電阻等電學(xué)量或電路的通斷，傳感器并不能將所有非電學(xué)信號都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故b正確，c、d錯誤. 【答案】b3?基礎(chǔ)初探?先填空1 ?常用的傳感器有溫度傳感器、紅外線傳感器、生物傳感器等. 2 ?溫度傳感器能把溫度的高低轉(zhuǎn)換成電信號，通常是利用物體的某一性質(zhì)隨溫度的變化而改變的特性制成的，如利用半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻會隨溫度的變化而變化，用它可制成溫度傳感器 . 3 ?紅外線傳感器的原理是：接收

6、攜帶信息的紅外線， 轉(zhuǎn)化為電信號，從而得到輻射源的相關(guān)參數(shù)或信息，利用紅外線傳感器可實(shí)現(xiàn)無接觸測量. 4?生物傳感器是利用各種生物或生物物質(zhì)特性做成的，用以檢測與識別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器 . 日常生活中，有很多不必直接接觸就可以控制的機(jī)器，例如用紅外線控制電視的開關(guān)、聲控照明燈等 . 再判斷1 ?光敏電阻受到的光照越強(qiáng)，電阻越小.（v）2 ?非接觸式測溫儀不用直接接觸就能感知人的體溫，是應(yīng)用了光敏電阻作為敏感元件.（x）3?熱敏電阻一定是隨溫度的升高其阻值增大.（x）后思考商店里使用的電子計(jì)價(jià)秤可將貨物的質(zhì)量、單價(jià)和金額清楚地顯示在面板上，既方便了工作人員，又方便了顧客. 你知道電子秤是利

7、用什么原理工作的嗎？【提示】電子計(jì)價(jià)秤是利用壓力傳感器工作的. - o核酸突破o - 1 ?雙金屬片溫度傳感器：利用兩片金屬的熱膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時(shí)兩片金屬伸長或縮短量不同而彎曲，從而控制電路的通斷. 應(yīng)用：電熨斗、恒溫箱等 . 2 ?熱敏電阻溫度傳感器：禾u用熱敏電阻器的電阻值隨溫度變化而改變的特點(diǎn)，在溫度變化時(shí)，熱敏電阻器的電阻值發(fā)生變化，從而引起電路中電流和電壓的變化. 應(yīng)用：空調(diào)、電冰箱、微波爐、消毒柜等. 3?光敏電阻傳感器：禾u用光敏電阻器的電阻值隨光照的強(qiáng)度變化而改變的特點(diǎn)?無光照時(shí)，光敏電阻器的電阻值很大，有光照時(shí)，光敏電阻器的電阻值變小，從而引起電路中電流和電壓的變化

8、. 應(yīng)用：工業(yè)自動化控制、光電計(jì)數(shù)器等. 4 ?紅外線傳感器：接收攜帶信息的紅外線，轉(zhuǎn)換成電信號，從而獲得紅外線輻射源的相關(guān)信息 . 4應(yīng)用：航空攝影、衛(wèi)星遙感遙測、自動門、紅外線測溫儀、防盜防火警報(bào)器、家用電器遙控器等 . 5 ?另外還有壓力傳感器、生物傳感器、氣味傳感器等. - o題組沖關(guān)o - 4.（多選）關(guān)于傳感器的下列說法正確的是（）a. 電視機(jī)遙控器就是一個(gè)傳感器b. 傳感器是一種能夠?qū)⒎请妼W(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的檢測裝置c. 傳感器是實(shí)現(xiàn)信息自動檢測和自動控制的首要器件d. 無人管理的自動灌溉系統(tǒng)是溫度傳感器在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用【解析】電視機(jī)的遙控器是一種發(fā)射和接收紅外線的裝置，不是傳感

9、器，故a錯；自動灌溉系統(tǒng)是一種利用濕度傳感器判斷農(nóng)田水分蒸發(fā)情況、自動決定供水和停水的裝置，故d錯. 故選b、c. 【答案】bc5?很多汽車的車窗有防夾手功能，車窗在關(guān)閉過程中碰到障礙時(shí)會停止并打開，實(shí)現(xiàn)該功能可能使用的傳感器是（）【導(dǎo)學(xué)號：75392096】a. 生物傳感器b.氣體傳感器c.溫度傳感器d.壓力傳感器【解析】要使車窗在關(guān)閉過程中碰到障礙時(shí)停止運(yùn)動，應(yīng)使用壓力傳感器實(shí)現(xiàn)此功能，d正確. 【答案】d6.（多選）下列說法正確的是（）a. 熱敏電阻和熱電阻都是溫度敏感元件，二者具有相同的電阻一溫度特性b. 傳感器是由敏感元件、處理電路及輔助電源組成的裝置c. 溫度傳感器是一種將外部溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號的電子裝置d. 向空調(diào)傳遞室內(nèi)溫度信息的設(shè)備是一種溫度傳感器【解析】熱敏電阻和熱電阻具有不同的電阻一溫度特性.