高中物理 第六章 傳感器 新人教版選修

高中物理第六章傳感器課件新人教版選修第1頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理

2傳感器的應用3實驗：傳感器的應用本章總結(jié)提升

第六章傳感器第2頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四第六章傳感器第3頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理1傳感器及其工作原理第4頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│三維目標三維目標【知識與技能】(1)知道非電學量轉(zhuǎn)換成電學量的技術(shù)意義．(2)通過實驗，知道常見傳感器的工作原理．(3)初步探究使用和設(shè)計簡單的傳感器．第5頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│三維目標【過程與方法】(1)通過對實驗的觀察、思考和探究，讓學生了解傳感器、熟悉傳感器的工作原理．(2)讓學生自己設(shè)計簡單的傳感器，經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維能力．第6頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│三維目標【情感、態(tài)度與價值觀】在理解傳感器工作原理的基礎(chǔ)上，通過自己設(shè)計簡單的傳感器，體驗科技創(chuàng)新的樂趣，激發(fā)學習物理的興趣.

第7頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│重點難點重點難點【重點】幾種常見傳感器的工作原理(演示實驗)．【難點】學生自己設(shè)計簡單的傳感器．第8頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│教學建議教學建議學生有較強的解題能力，但學生的技術(shù)知識甚至技術(shù)常識十分貧乏，動手能力也不強，因此本章內(nèi)容并非想象中的那樣易學．教師在教學過程中要充分運用演示、講解和動手實驗等多種教學方式，培養(yǎng)學生分析實際問題的能力和設(shè)計有關(guān)技術(shù)的能力．對于物理實驗，無論是演示實驗還是分組實驗，學生都表現(xiàn)出極大的興趣．本堂課課前，允許全班學生自由組合成八個探究小組，這樣一來，學生實驗和思考就更加自然化和常態(tài)化，能表現(xiàn)出最佳的思維狀態(tài)．第9頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│教學建議用幾個有趣的傳感器實驗引入課題，激發(fā)學生探究傳感器原理的興趣．給出“傳感器就是把非電學量轉(zhuǎn)換為電學量”的概念之后，重點介紹光敏電阻、金屬熱電阻、熱敏電阻．安排音樂茶杯和火警裝置兩個設(shè)計性問題讓學生體會傳感器的簡單應用．結(jié)合電容、霍爾效應、電阻定律等知識讓學生設(shè)計傳感器，進一步深化傳感器的工作原理．第10頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│新課導入新課導入【導入一】準備知識：從上世紀八十年代起，國際上出現(xiàn)了“傳感器熱”．傳感器在當今科技發(fā)展中有著十分重要的地位．本課的設(shè)計思路是通過對實驗的觀察、思考和探究，了解什么是傳感器，傳感器是如何將非電學量轉(zhuǎn)換成電學量的，傳感器在生產(chǎn)、生活中有哪些具體應用，為學生利用傳感器制作簡單的自控裝置作一鋪墊．教學時力避深奧的理論，側(cè)重于聯(lián)系實際，讓學生感受傳感器的巨大作用，進而提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生熱愛科學的情感和崇尚科學的精神．第11頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│新課導入今天我們生活中常用的電視、空調(diào)的遙控器是如何實現(xiàn)遠距離操控的？樓梯上的電燈如何能人來就開，人走就熄的？工業(yè)生產(chǎn)中所用的自動報警器、恒溫烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐華夏大地時，機場、車站、港口又是如何實現(xiàn)快速而準確地檢測體溫的？所有這些，都離不開一個核心，那就是本堂課將要學習的傳感器．第12頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│新課導入【導入二】2003年6月10日，勇氣號發(fā)射升空；接下來的7個多月里，勇氣號成功完成6次軌道調(diào)整；登陸前一小時左右，推進器旋轉(zhuǎn)，調(diào)整熱擋板，準備著陸；滑行臺分離，進入火星大氣層；打開降落傘，著陸器從它的后艙里脫離出來；啟動雷達系統(tǒng)開始測定它的高度和直降落速度；同時，氣囊充氣，準備軟著陸；反向推動器點火，離地面只有100米左右，三個火箭同時點火，確保在距離火星表面13米時達到0速度，拋棄降落傘，自由下落；第13頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│新課導入在火星地表開始滾動，最后停下；著陸后，同時收回氣囊，展開太陽能電池板，啟動廣角照相機；通過奧德賽飛船向地球傳輸完數(shù)據(jù)，勇氣號就進入休眠狀態(tài)了．這臺十多個小時前成功登陸的火星車，迎來抵達“紅色星球”后的第一個早晨．火星時間早上8點12分，地面控制人員用英國搖滾樂隊披頭士的歌曲《GoodDaySunshine》“喚醒”了遠在火星上的“勇氣”號，它在地面控制下展開電池板為自己充電，開始一天繁忙的工作．勇氣號的主要任務是探測火星上是否存在水和生命，并分析其物質(zhì)成分，以推斷火星能否通過改造適合生命生存．第14頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│新課導入遠離我們億萬公里之遙的小小探測器為什么能如此聽話地“任人擺布”？人們又是如何操控它的？其實人們不必直接接觸，就可以控制一些電器．例如用紅外線遙控器控制電視的開關(guān)；用聲音的強弱控制走廊內(nèi)照明燈的開關(guān)等．要想知道這些自動控制的道理，就要學習一些有關(guān)傳感器的知識．第15頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│知識必備知識必備1．能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等_____量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的物理量(通常是電壓、電流等_____量)，或轉(zhuǎn)換為電路的______的元件叫傳感器．2．制作傳感器常用的元器件有__________、__________和金屬熱電阻、_________等．物理通斷電學光敏電阻熱敏電阻霍爾元件第16頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動學習互動考點一傳感器[想一想]

如圖6-1-1所示，小盒子A的側(cè)面露出一個小燈泡，盒外沒有開關(guān)，但是把磁鐵B放到盒子上面，燈泡就會發(fā)光，把磁鐵移走，燈泡熄滅．盒子里有什么樣的裝置，才能出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？圖6-1-1第17頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動【答案】盒子里用到了干簧管，把干簧管串入電路，當磁鐵靠近時兩個簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到開關(guān)的作用．

第18頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動物理電壓電流敏感元件電學量第19頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動例1

(多選)下列說法正確的是(

)A．傳感器擔負著信息采集的任務B．干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器C．傳感器不是電視遙控接收器的主要元件D．傳感器是把力、溫度、光、聲、化學成分等轉(zhuǎn)換為電信號的主要工具第20頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動ABD

[解析]

傳感器的任務就是采集信息，A對；干簧管的主要構(gòu)造是由平行不接觸的兩個極易被磁化的軟鐵片組成的，它靠近磁場時被磁化后相互吸引而接觸，B對；由傳感器的定義知D對．第21頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動考點二光敏電阻[想一想]工廠生產(chǎn)車間的生產(chǎn)線上安裝計數(shù)器后，就可以準確得知生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，圖6-1-2為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻．此光電計數(shù)器的基本工作原理是什么？圖6-1-2第22頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動【答案】當光被產(chǎn)品擋住時，R1電阻增大，電路中電流減小，R2兩端電壓減小，信號處理系統(tǒng)得到低電壓，每通過一個產(chǎn)品信號處理系統(tǒng)就獲得一次低電壓，就計數(shù)一次．第23頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動[要點總結(jié)]1．光敏電阻的材料是一種半導體，無光照時，載流子極少，導電性能不好；隨著光照的增強，載流子增多，導電性______，即光敏電阻的阻值隨光照增強而______．2．光敏電阻能夠把_________這個光學量轉(zhuǎn)換為______這個電學量．減小變好光照強弱電阻第24頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動例2

(多選)如圖6-1-3所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當照射光強度增大時(

)圖6-1-3第25頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動A．電壓表的示數(shù)增大B．R2中電流減小C．小燈泡的功率增大D．電路的路端電壓增大第26頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動ABC

[解析]

當照射光強度增大時，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓因干路電流增大而增大，電壓表的示數(shù)增大，因內(nèi)電壓增大，故電路的路端電壓減小，A項正確，D項錯誤．由路端電壓減小，R1兩端電壓增大知，R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，故B項正確．由干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大，故小燈泡的功率增大，C項正確．第27頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動考點三熱敏電阻和金屬熱電阻[想一想]如圖6-1-4所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數(shù)的熱敏電阻(溫度升高，電阻減小)RT的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中央．若在RT上擦一些酒精，表針將如何擺動？若用吹風機將熱風吹向電阻，表針將如何擺動？圖6-1-4第28頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動【答案】由于酒精蒸發(fā)，熱敏電阻RT溫度降低，電阻值增大，指針將向左偏；用吹風機將熱風吹向電阻，電阻RT溫度升高，電阻值減小，指針將向右偏．

第29頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動[要點總結(jié)]1．熱敏電阻：用________材料制成，對于具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻，其電阻值隨溫度______而減?。?．金屬熱電阻：金屬的電阻率隨溫度______而增大，利用這一特性金屬絲也可以制作______傳感器，這種傳感器稱為金屬熱電阻．3．熱敏電阻和金屬熱電阻都能夠把_____這個熱學量轉(zhuǎn)換為______這個電學量．金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好，測溫范圍大，而熱敏電阻的________較好．升高半導體升高溫度溫度電阻靈敏度第30頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動例3如圖6-1-5所示，R1為定值電阻，R2為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當溫度降低時(

)圖6-1-5第31頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動A．R1兩端的電壓增大B．電流表的示數(shù)增大C．小燈泡的亮度變強D．小燈泡的亮度變?nèi)醯?2頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動C

[解析]

R2與燈泡L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路，當熱敏電阻R2溫度降低時，它的電阻值增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈泡L兩端電壓增大，燈泡亮度變強，R1兩端電壓減小，故C正確，其余各項均錯．第33頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動考點四霍爾元件[要點總結(jié)]1．霍爾元件如圖6-1-6所示，在一個很小的矩形半導體(例如砷化銦)薄片上，制作四個電極E、F、M、N，它就成了一個霍爾元件．圖6-1-6第34頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動電壓磁感應強度第35頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動例4在一次實驗中，一塊霍爾材料制成的薄片寬ab＝1.0×10－2m、長bc＝4.0×10－2m、厚h＝1×10－3m，水平放置在方向豎直向上的磁感應強度大小為B＝1.5T的勻強磁場中，bc方向通有I＝3.0A的電流，如圖6-1-7所示，沿薄片寬度產(chǎn)生1.0×10－5V的橫向電壓．圖6-1-7第36頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動(1)假定載流子是電子，a、b兩端中的哪端電勢較高？(2)薄片上形成電流I的載流子定向運動的速率多大？第37頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│學習互動第38頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題備用習題1．如圖所示是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制成的傳感器，話筒的振動膜前面有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動膜上的金屬層和這個金屬板構(gòu)成電容器的兩極．在兩極間加一電壓U，人對著話筒說話時，振動膜前后振動，使電容發(fā)生變化，從而使聲音信號被話筒轉(zhuǎn)化為電信號，其中導致電容變化的原因是電容器兩板間的(

)第39頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題A．距離變化B．正對面積變化C．電介質(zhì)變化D．電壓變化第40頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題A

[解析]振動膜前后振動，使振動膜上的金屬層與金屬板間的距離發(fā)生變化，從而將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號．第41頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題2．如圖所示是一種測定油箱油量多少或變化多少的裝置．其中電源電壓保持不變，R是滑動變阻器，它的金屬滑片是金屬桿的一端．在裝置中使用了一只電壓表(圖中沒有畫出)，通過觀察電壓表示數(shù)，可以了解油量情況．第42頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題(1)你認為電壓表應該接在圖中的________兩點之間，按照你的接法請回答：當油箱中油量減少時，電壓表的示數(shù)將________(選填“增大”或“減小”)．(2)將電壓表分別接在b、c之間與c、d之間，當油量變化時，電壓表的示數(shù)變化有何不同？第43頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題

(1)c、d減小(2)見解析[解析](1)由圖可知，當油箱內(nèi)液面高度變化時，R的金屬滑片將會移動，從而引起R兩端電壓的變化．當油量減少時，R接入電路的電阻會增大，電路中的電流會減小，c、d間的電壓會減?。敯央妷罕斫釉赾、d兩點間，電壓表示數(shù)減小時，表示油量在減少．(2)①把電壓表接在b、c之間，油量增加時，R接入電路的電阻減小，電壓表的示數(shù)減?。挥土繙p少時，R接入電路的電阻，電壓表的示數(shù)增大．②把電壓表接在c、d之間，油量增加時，R接入電路的電阻減小，電路中電流增大，則R′兩端的電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，同理，油量減少時，電壓表的示數(shù)減?。?4頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題3．(多選)如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻．當入射光強度增大時(

)第45頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題A．電壓表的示數(shù)增大B．R2中的電流減小C．小燈泡的功率增大D．電路的路端電壓增大第46頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題ABC

[解析]當入射光強度增大時，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓隨干路電流增大而增大，從而電壓表的示數(shù)增大，同時內(nèi)電壓增大，電路的路端電壓減小，A正確，D錯誤．因路端電壓減小，而R1兩端電壓增大，故R2兩端電壓減小，則R2中的電流減小，B正確．結(jié)合干路電流增大知，流過小燈泡的電流必增大，故小燈泡的功率增大，C正確．第47頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題4．(多選)如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件，d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗證UH隨B的變化情況．以下說法中正確的是(工作面是指較大的平面)(

)第48頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題A．將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大B．在測定地球兩極的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應保持水平C．在測定地球赤道上的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應保持水平D．改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化第49頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題第50頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題5．電磁流量計廣泛應用于測量可導電流體(如污水)在管中的流量(即單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積)．為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計的兩端與輸送流體的管道相連(圖中虛線)．圖中流量計的上、下兩面是金屬材料，前、后兩面是絕緣材料．現(xiàn)于流量計所在處加磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前、后兩面．當導電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值．已知流體的電阻率為ρ，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為(

)第51頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題第52頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題第53頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│備用習題第54頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測自我檢測1．(傳感器)傳感器是把非電學量(如位移、壓力、流量、聲強等)轉(zhuǎn)換成電學量的一種元件．圖6-1-8為一種電容傳感器示意圖，電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號．電路中a、b構(gòu)成一個電容器，b是固定不動的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜，若聲源S發(fā)出頻率恒定的聲波使a振動，則a在振動過程中(

)圖6-1-8第55頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測A．a(chǎn)、b板之間的電場強度不變B．a(chǎn)、b板所帶的電荷量不變C．電路中始終有方向不變的電流D．向右位移最大時，電容器的電容最大第56頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測第57頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測2．(光敏電阻)如圖6-1-9所示，將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，用光照射光敏電阻時，表針的偏角為θ；現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角為θ′，則可判斷(

)圖6-1-9第58頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測A．θ′＝θB．θ′＜θC．θ′＞θD．不能確定第59頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測B

[解析]光敏電阻的阻值隨光照強度的增強而減小，用手掌擋住部分光線，阻值變大，指針偏轉(zhuǎn)角度變?。?/p>

第60頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測3．(熱敏電阻和金屬熱電阻)在信息技術(shù)高速發(fā)展、電子計算機廣泛應用的今天，擔負著信息采集任務的傳感器在自動控制、信息處理技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用，其中熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號轉(zhuǎn)換成電信號的元件．某學習小組的同學在用多用電表研究熱敏電阻特性實驗時，安裝好如圖6-1-10所示裝置．向杯內(nèi)加入冷水，溫度計的示數(shù)為20℃，多用電表選擇適當?shù)谋堵?，讀出熱敏電阻的阻值R1.然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計的示數(shù)為60℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說法正確的是(

)第61頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測圖6-1-10第62頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測A．應選用電流擋，溫度升高換用大量程測量B．應選用電流擋，溫度升高換用小量程測量C．應選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率大的擋D．應選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率小的擋第63頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測D

[解析]

多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源，故不能用電流擋，A、B均錯；當溫度升高時多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說明熱敏電阻的阻值變小了，應該換用倍率小的擋，C錯誤，D正確．

第64頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測4．(霍爾元件)霍爾元件能(

)A．把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換成電阻這個電學量B．把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學量C．把力這個力學量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學量D．把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換成電阻這個電學量第65頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四1傳感器及其工作原理│自我檢測第66頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用2傳感器的應用第67頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四3實驗：傳感器的應用3實驗：傳感器的應用第68頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│三維目標三維目標【知識與技能】(1)了解力傳感器在電子秤上的應用．(2)了解聲傳感器在話筒上的應用．(3)了解兩個實驗的基本原理．(4)通過實驗，加深對傳感器作用的體會，培養(yǎng)學生的動手能力．第69頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│三維目標【過程與方法】(1)通過實驗或演示實驗，了解傳感器在生產(chǎn)、生活中的應用．(2)通過實驗培養(yǎng)動手能力，體會傳感器在實際中的應用．

第70頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│三維目標【情感、態(tài)度與價值觀】(1)在了解傳感器的原理及應用時，知道已學知識在生活、生產(chǎn)、科技社會中的價值，增強學習興趣，培養(yǎng)良好的科學態(tài)度．(2)在實驗中通過動手組裝和調(diào)試，增強理論聯(lián)系實際的意識，激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)良好的科學態(tài)度．第71頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│重點難點重點難點【重點】(1)各種傳感器的應用原理及結(jié)構(gòu)．(2)了解斯密特觸發(fā)器的工作特點，能夠分析光控電路的工作原理．(3)溫度報警器電路的工作原理．【難點】(1)各種傳感器的應用原理及結(jié)構(gòu)．(2)光控電路和溫度報警器電路的工作原理．第72頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│教學建議教學建議傳感器是新課程教材中新增設(shè)的十分重要的一部分內(nèi)容．在課程標準中傳感器部分卻屬于“了解”水平．對傳感器的概念和傳感器的工作原理都只是要求知道．事實上，課本對于傳感器的定義也是屬于描述性的，并沒有確切的一個定義．而傳感器的工作原理是十分復雜的，涉及大學里面數(shù)字電路的一些知識，對于高中生的認知水平來說，要想完全理解還是有很大困難的．因此，教材對于傳感器的工作原理也只是作為簡單電路中的一個器件來進行講述，并沒有涉及傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和復雜的邏輯電路等．所以，在給學生講解時，需要注意難度的把握．通過課本或者日常生活中的實例或者小實驗來進行講解．第73頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│教學建議絕大多數(shù)同學親眼見過或者聽說過“聲控燈”，使用過冰箱、空調(diào)、飲水機，看到過電子秤、自動門等．他們對這些東西十分熟悉，但卻并不了解其自動控制的奧秘，所以心中一直心存疑惑．教師可以利用學生的疑惑來進行新課的引入，從“生活走向物理”，引導學生逐漸深入地揭開傳感器的神秘面紗．有條件的話，本節(jié)課教學要盡量讓學生多觀察、多動手，至少要讓學生多看看相關(guān)的視頻文件．教學中多舉一些生活相關(guān)的實例，如走廊里的聲、光控開關(guān)及溫度報警器、孵小雞用的恒溫箱、路燈的自動控制、銀行門口的自動門等．第74頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│新課導入新課導入【導入一】師：上節(jié)課我們學習了傳感器及其工作原理．傳感器是能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學量，或轉(zhuǎn)化為電路通斷的一類元件．請大家回憶一下光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件各是把什么物理量轉(zhuǎn)化為電學量的元件？生：光敏電阻將光學量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學量．熱敏電阻將溫度這個熱學量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學量．霍爾元件把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學量．師：這節(jié)課我們來學習傳感器的應用．[板書課題]傳感器的應用第75頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│新課導入【導入二】師：同學們，我們今天在上新課之前，先來做一個小實驗．同學們都見過過道里的聲控燈吧？生：見過．師：同學們看到聲控燈一般亮是在什么情況下呀？生1：夜晚．生2：要大聲說話或者跺腳．師：很好．聲控燈就是在天黑之后，有腳步聲或者說話聲時才會亮．第76頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│新課導入師：老師這里也有一個聲控燈，現(xiàn)在是白天，大家覺得我們現(xiàn)在拍手或者大聲說話，燈會亮嗎？生：(猜測．有的覺得會亮，有的覺得燈不會亮．)師：(把燈放在講臺上，插好電源．一拍手，燈不亮．)生：(猜不亮的同學很高興．)師：(故弄玄虛．把燈用手捧住，吹一口氣，燈亮了．)生：(很驚訝．)師：(故意留下懸念)同學們，是不是覺得很神奇呀？想知道白天聲控燈為什么也會亮嗎？那我們就來學習今天的新課——第五章傳感器第二節(jié)傳感器的應用．第77頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│新課導入【導入三】師：隨著人們生活水平的提高，傳感器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越廣泛，如走廊里的聲、光控開關(guān)及溫度報警器、孵小雞用的恒溫箱、路燈的自動控制、銀行門口的自動門等，都用到了傳感器．傳感器的工作離不開電子電路，傳感器只是把非電學量轉(zhuǎn)換成電學量，對電學量的放大、處理均是通過電子元件組成的電路來完成的．這節(jié)課我們就來動手組裝光控開關(guān)或溫度報警器．第78頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│新課導入【導入四】上節(jié)課我們學習了力傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器及其工作原理．請大家回憶一下我們學了哪些具體的力、溫度、聲音傳感器？學生思考后回答：電子秤、動圈式話筒、電容式話筒、駐極體話筒、電熨斗，它們都是傳感器．這節(jié)課我們繼續(xù)來學習一些傳感器的應用．第79頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│知識必備知識必備1．傳感器應用的一般模式圖6-3-1傳感器執(zhí)行計算機第80頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│知識必備2．應變式力傳感器是由________和________組成的，應變片能夠把物體______這個力學量轉(zhuǎn)換為______這個電學量．3．感溫鐵氧體具有這樣的性質(zhì)，常溫下具有_______，能夠被磁體吸引，但是溫度上升到約________時，就失去了________，不能被磁體吸引，這個溫度叫作該材料的“居里溫度”或“居里點”．應變片金屬梁形變電壓鐵磁性鐵磁性103℃第81頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動學習互動考點一力傳感器的應用——電子秤[要點總結(jié)]1．應變式力傳感器主要由________和________組成．2．工作原理：如圖6-3-2所示，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁的上、下表面各貼一個應變片，在梁的自由端施加力F，則梁發(fā)生彎曲，上表面拉伸，下表面壓縮，上表面應變片的電阻______，下表面的電阻______．力F越大，彎曲形變越大，應變片的電阻變化就越大，如果讓應變片中通過的電流保持恒定，那么上面應變片兩端的電壓______，下面應變片兩端的電壓______．傳感器把這兩個電壓的差值輸出．力F越大，輸出的________也就越大．應變片金屬梁變大變大變小變小電壓差值第82頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動圖6-3-1第83頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動例1

(多選)關(guān)于電子秤中應變式力傳感器，正確的說法是(

)A．應變片是由導體材料制成B．當應變片的表面拉伸時，其電阻變大，反之，其電阻變小C．傳感器輸出的是應變片上的電壓D．外力越大，輸出的電壓差值也越大第84頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動BD

[解析]

應變片多用半導體材料制成，故選項A錯；當應變片的表面拉伸時，其電阻變大，反之，其電阻變小，B對；傳感器輸出的是應變片上、下兩表面的電壓差，并且隨著外力的增大，輸出的電壓差值也增大，故C錯，D對．

第85頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動考點二溫度傳感器的應用——電熨斗[想一想]

圖6-3-3為電熨斗的構(gòu)造圖，其中雙金屬片上層金屬的熱膨脹系數(shù)大于下層金屬．圖6-3-3第86頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動1．常溫下，電熨斗的上、下觸點應當是接觸的還是分離的？當溫度過高時雙金屬片將起怎樣的作用？2．熨燙棉麻衣物需要設(shè)定較高的溫度，熨燙絲綢衣物需要設(shè)定較低的溫度，這是如何利用調(diào)溫旋鈕來實現(xiàn)的？第87頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動【答案】(1)常溫時，電熨斗的上、下觸點接觸，這樣電熨斗接通電源后能進行加熱．當溫度過高時雙金屬片膨脹，因上層的熱膨脹系數(shù)大，故上層膨脹得厲害，雙金屬片向下彎曲，彎曲到一定程度后，兩觸點分離，電路斷開電熱絲停止加熱，當溫度降低后，雙金屬片恢復原狀，重新接通電路加熱．(2)熨燙棉麻衣物需要設(shè)定較高的溫度，也就是要求雙金屬片彎曲程度較大時，兩觸點分離，所以應使調(diào)溫旋鈕下旋．反之熨燙絲綢衣物需要設(shè)定較低的溫度，應使調(diào)溫旋鈕上旋．第88頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動[要點總結(jié)]1．電熨斗內(nèi)部的雙金屬片溫度傳感器的作用是控制電路的______．2．常溫下，上、下觸點是______的，當溫度過高時，雙金屬片彎曲，使觸點______，從而切斷電源，停止加熱．當溫度降低后，雙金屬片___________，重新_____電路加熱．通斷接觸分離恢復原狀接通第89頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動例2一般的電熨斗用合金絲作為發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度的關(guān)系如圖6-3-4中實線①所示，由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣服厚度、干濕等情況不同，電熨斗的散熱功率不同，因而電熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動，易損壞衣物．有一種用主要成分為BaTiO3(被稱為“PTC”的特殊材料)作為發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動控制溫度的特點，PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實線②所示，根據(jù)圖線分析：

第90頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動(1)處于冷態(tài)的PTC電熨斗剛通電時比普通電熨斗升溫快的原因是_________________________________________．(2)通電一段時間后電熨斗溫度t自動穩(wěn)定在____<t<____范圍之內(nèi)．圖6-3-4第91頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動第92頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動考點三溫度傳感器的應用——電飯鍋[想一想]

電飯鍋的結(jié)構(gòu)如圖6-3-5所示．圖6-3-5第93頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動(1)開始煮飯時為什么要壓下開關(guān)按鈕？手松開后這個按鈕是否會恢復到圖示的狀態(tài)？為什么？(2)煮飯時水沸騰后鍋內(nèi)是否會大致保持一定的溫度？為什么？(3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會有什么變化？這時電飯鍋會自動發(fā)生哪些動作？(4)如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動斷電？第94頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動

【答案】(1)煮飯時壓下開關(guān)按鈕，感溫鐵氧體與永磁體相吸結(jié)合在一起，觸點相接，電路接通，開始加熱，手松開后，由于鍋內(nèi)的溫度低，感溫鐵氧體與永磁體相互吸引而不能使按鈕恢復到題圖所示的狀態(tài)．(2)煮飯時水沸騰后鍋內(nèi)的溫度基本保持在水的沸點．因為水沸騰時，溫度不變．(3)飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會升高，當溫度上升到“居里溫度”(約為103℃)時，感溫鐵氧體失去磁性，在彈簧作用下永磁鐵與之分離，開關(guān)自動斷開，且不能自動復位．(4)不能，因為如果用電飯鍋燒水，水沸騰后，鍋內(nèi)的溫度保持在100℃不變，低于“居里溫度”103℃，電飯鍋不能自動斷電，只有水燒干后，溫度升高到103℃才能自動斷電，因此電飯鍋用來燒水、煲湯不能實現(xiàn)自動控溫．第95頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動[要點總結(jié)]1．感溫鐵氧體的“居里溫度”約為_______．2．電飯鍋煮飯時，水沸騰后鍋內(nèi)溫度保持在______不變，當水分被大米吸干，鍋底溫度升高至______時感溫鐵氧體失去磁性，永磁體被______，觸點______，從而停止加熱．103℃103℃沸點彈開分離第96頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動例3圖6-3-6是電飯煲工作的電路圖，S1是一個溫控開關(guān)，手動閉合后，當此開關(guān)溫度達到“居里點”(103℃)時會自動斷開；S2是一個自動溫控開關(guān)，當溫度低于70℃時會自動閉合，溫度高于80℃時會自動斷開．紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈，分流電阻R1＝R2＝500Ω，加熱電阻R3＝50Ω，兩燈電阻不計．圖6-3-6第97頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動(1)分析電飯煲的工作原理；(2)計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的功率之比；(3)簡要回答，如果不閉合開關(guān)S1能將飯煮熟嗎？第98頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動第99頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動第100頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動第101頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動考點四光傳感器的應用——火災報警器[要點總結(jié)]1．組成：如圖6-3-7乙所示，發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板．圖6-3-7第102頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動2．工作原理：平時光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變?。c傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報．第103頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動例4圖6-3-8為利用煙霧對光的散射原理工作的一種火災報警器，帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED，光電三極管和不透明的擋板(注：光電三極管受到光照射時，電阻變小)，請分析它的工作原理．

圖6-3-8第104頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動【答案】平時，光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)．煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變?。c傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報．第105頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動考點五光控開關(guān)和溫度報警器[想一想]如圖6-3-9所示的光控電路，用二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻，R1的最大阻值為51kΩ，R2為330Ω.試分析其工作原理．圖6-3-9第106頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動【答案】白天，光強度較大，光敏電阻RG電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較低，則輸出端Y輸出高電平，發(fā)光二極管LED不導通；當天色暗到一定程度時，RG的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓上升到某個值(1.6V)，輸出端Y突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管LED導通發(fā)光(相當于路燈亮了)，這樣就達到了使路燈天明熄滅、天暗自動開啟的目的．第107頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動非門高電平低電平高電平模擬信號數(shù)字信號第108頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動例5圖6-3-10是一個溫度報警器的電路圖，RT為熱敏電阻，溫度升高，電阻減?。?1)試分析它的工作原理；(2)若要調(diào)高報警溫度，需怎樣調(diào)節(jié)R1?圖6-3-10第109頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│學習互動[解析](1)常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當溫度升高時，熱敏電阻RT阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當達到某一值(高電平)時，其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，R1的阻值不同，則報警溫度不同．(2)若使報警溫度變高，則應調(diào)節(jié)R1使其阻值減小．第110頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題備用習題1．如圖所示是一種水位自動報警器的原理示意圖，當杯中的水的水位到達金屬塊B時，出現(xiàn)的情況是(

)第111頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題A．L1燈亮B．L2燈亮C．L1、L2兩燈同時亮D．L1、L2兩燈都不亮第112頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題B

[解析]由電路結(jié)構(gòu)可以看出，當杯中的水的水位到達B時，左端電路被接通，這樣螺線管就產(chǎn)生磁場，相當于一個磁鐵，對與彈簧相連的銜鐵產(chǎn)生吸引作用，使之向下移動，這樣L2所在的電路被接通．第113頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題2．如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計．不稱物體時，滑片P在A端，滑動變阻器接入電路的有效電阻最大，電流較?。环Q物體時，在壓力作用下滑片P下滑，滑動變阻器有效電阻變小，電流變大，這樣把電流對應的重量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的重量值．若滑動變阻器上A、B間距離為L，最大阻值等于定值電阻的阻值R0，已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k，則所稱物體的重量G與電流大小I的關(guān)系為(

)第114頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題第115頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題第116頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題第117頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題3．按如圖所示連接好電路，合上S，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是______________________________；用電吹風對熱敏電阻吹一會兒，會發(fā)現(xiàn)小燈泡__________，原因是________________________________；停止吹風，會發(fā)現(xiàn)____________________________；把熱敏電阻放入冷水中會發(fā)現(xiàn)______________________________________．第118頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題【答案】由于熱敏電阻阻值較大，左側(cè)電路電流較小，電磁鐵磁性較弱，吸不住銜鐵亮了電吹風對熱敏電阻加熱，使其阻值變小，電路中電流增大，電磁鐵吸住銜鐵小燈泡不會立即熄滅，因為熱敏電阻溫度仍然較高小燈泡熄滅第119頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題4．電飯煲的工作原理如圖所示，可分為兩部分，即控制部分：由S2、R1和黃燈組成；工作(加熱)部分：由發(fā)熱電阻R3、R2和紅燈組成．S1是一個磁鐵限溫開關(guān)，手動閉合，當此開關(guān)的溫度達到居里點(103℃)時，自動斷開，且不能自動復位(閉合)；S2是一個雙金屬片自動開關(guān)，當溫度達到70～80℃時，自動斷開，低于70℃時，自動閉合；紅燈、黃燈是指示燈，通過的電流必須較小，所以R1、R2起________作用，R3是發(fā)熱電阻．由于煮飯前溫度低于70℃，所以S2是________(選填“斷開的”或“閉合的”)．接通電源并按下S1后，黃燈滅而紅燈亮，R3發(fā)熱；當溫度達到70～80℃時，S2斷開；當溫度達到103℃時飯熟，S1斷開；當溫度降到70℃以下時，S2閉合，電飯煲處于保溫狀態(tài)．由以上描述可知R2________(選填“＜”“＝”或“＞”)R3.若用電飯煲燒水時，直到水被燒干S1才會斷開，試解釋此現(xiàn)象．第120頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題第121頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題

限流閉合的＞水的沸點(100℃)低于103℃[解析]R1、R2起的作用是限流，防止指示燈因電流過大而燒毀；S2是自動控制溫度開關(guān)，當溫度低于70℃時自動閉合，當溫度達到70～80℃時又自動斷開，使電飯煲處于保溫狀態(tài)，由于R3的功率較大，因此R2＞R3.由于開關(guān)S1必須當溫度達到103℃時才自動斷開，而水的沸點只有100℃，因此用電飯煲燒水時，直到水被燒干后S1才會斷開．第122頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題5．如圖所示是用斯密特觸發(fā)器控制某宿舍樓道內(nèi)照明燈的示意圖，試說明其工作原理．第123頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題[解析]

天較亮時，光敏電阻RG阻值較小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢較低，則輸出端Y輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通．天較暗時，光敏電阻RG阻值增大，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當升高到一定值，輸出端Y由高電平突然跳到低電平，有電流通過線圈A，電磁繼電器工作，接通工作電路，使照明燈自動開啟．天明后，RG阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢逐漸降低，降到一定值，輸出端Y突然由低電平跳到高電平，則線圈A中不再有電流，電磁繼電器自動切斷工作電路的電源，照明燈熄滅．第124頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題6．2007年法國科學家阿爾貝·費爾和德國科學家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁阻效應(GMR)而榮獲了諾貝爾物理學獎．如圖所示是利用GMR設(shè)計的磁鐵礦探測儀原理示意圖，圖中GMR在外磁場作用下，電阻會大幅度減小．下列說法正確的是(

)第125頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題A．若存在磁鐵礦，則指示燈不亮；若將電阻R調(diào)大，該探測儀的靈敏度提高B．若存在磁鐵礦，則指示燈不亮；若將電阻R調(diào)小，該探測儀的靈敏度提高C．若存在磁鐵礦，則指示燈亮；若將電阻R調(diào)大，該探測儀的靈敏度提高D．若存在磁鐵礦，則指示燈亮；若將電阻R調(diào)小，該探測儀的靈敏度提高第126頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題C

[解析]如果存在磁鐵礦，則GMR的阻值大幅度減小，流過GMR和R電路的電流大幅度增大，由UR＝IR知，R兩端電壓增大，因此，GMR兩端電壓減小，即A端電平升高，則非門電路輸出端Y電平降低，則指示燈兩端電壓升高，指示燈亮；如果將電阻R調(diào)大，則A端電平調(diào)得更高，Y端更易輸出低電平，則指示燈更易變亮，該探測儀的靈敏度提高，故A、B、D錯誤，C正確．第127頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題7．圖是一個火警報警裝置的邏輯電路圖，RT是一個熱敏電阻，低溫時電阻值很大，高溫時電阻值很小，R是一個阻值較小的分壓電阻．第128頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題(1)要做到低溫時電鈴不響，火警時產(chǎn)生高溫，電鈴響起，在圖中虛線處應接入怎樣的元件？(2)為什么高溫時電鈴會被接通？(3)為了提高該電路的靈敏度，即報警溫度調(diào)得稍低些，R的值應大一些還是小一些？第129頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│備用習題

(1)“非門”(2)見解析(3)大一些[解析](1)溫度較低時RT的阻值很大，R的阻值比RT小得多，因此P、X之間電壓較大．要求此時電鈴不發(fā)聲，表明輸出給電鈴的電壓應該較小，輸入與輸出相反，可見虛線處元件應是“非”門．(2)高溫時，RT阻值減小，P、X之間電壓降低，輸入低電壓時，從“非”門輸出的是高電壓，電鈴響起．(3)由前面分析可知，若R較大，由于它的分壓作用，RT兩端的電壓不太高，則外界溫度不太高時，就能使P、X之間電壓降到低電壓輸入，電鈴就能發(fā)聲，因此R較大時，反應較靈敏．第130頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測自我檢測1．(力傳感器的應用)下列器件應用力傳感器的是(

)A．鼠標器B．火災報警器C．測溫儀D．電子秤第131頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測D

[解析]鼠標器中的傳感器是紅外線接收管，屬于光傳感器；火災報警器中傳感器是光電三極管，屬于光傳感器；測溫儀用的是溫度傳感器；電子秤的敏感元件是應變片，是力傳感器，D正確．

第132頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測2．(溫度傳感器的應用)(多選)圖6-3-11是電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，如果感溫磁體的“居里溫度”為103℃，下列說法中正確的是(

)圖6-3-11第133頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測A．常溫下感溫磁體具有較強的磁性B．當溫度超過103℃時，感溫磁體的磁性較強C．飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度達到103℃，這時開關(guān)按鈕會跳起D．常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度就不可能達到103℃，開關(guān)按鈕就不會自動跳起第134頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測ACD

[解析]

電飯鍋煮飯時，水沸騰后鍋內(nèi)溫度保持在沸點不變，當水分被大米吸干，鍋底溫度升高至103℃時感溫磁體失去磁性，永磁體被彈開，觸點分離，從而停止加熱．

第135頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測3．(光傳感器的應用)(多選)關(guān)于光傳感器的應用，下列說法中正確的是(

)A．火災報警器是利用煙霧對光的散射來工作的B．火災報警器中的光電三極管平時收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)C．機械式鼠標器的傳感器是紅外線發(fā)射管D．當鼠標器在桌面上移動時，紅外線接收管收到的是不連續(xù)的紅外線脈沖第136頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測ABD

[解析]火災報警器是利用煙霧對光的散射工作的，故A正確；光電三極管收不到LED發(fā)出的光處于斷路狀態(tài)(呈高電阻狀態(tài))，B正確；機械式鼠標器的傳感器是紅外線接收器，C錯；鼠標器移動時，碼盤轉(zhuǎn)動，紅外線接收器收到的是不連續(xù)的脈沖信號，故D正確．第137頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測4．(光控開關(guān)和溫度報警器)(多選)圖6-3-12為一個邏輯電平檢測電路，A與被測點相接，則(

)圖6-3-12第138頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測A．A為低電平，LED發(fā)光B．A為高電平，LED發(fā)光C．A為低電平，LED不發(fā)光D．A為高電平，LED不發(fā)光第139頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四2傳感器的應用

3實驗：傳感器的應用│自我檢測BC

[解析]A為低電平時，Y為高電平，LED不發(fā)光；A為高電平時，Y為低電平，LED發(fā)光，故B、C正確．

第140頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四本章總結(jié)提升本章總結(jié)提升第141頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四本章總結(jié)提升│單元回眸單元回眸第142頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四本章總結(jié)提升│整合創(chuàng)新整合創(chuàng)新第143頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四本章總結(jié)提升│整合創(chuàng)新第144頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四本章總結(jié)提升│整合創(chuàng)新例1廣泛應用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器是利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的．如圖6-T-2甲所示，電源的電動勢E＝9.0V，內(nèi)阻不可忽略，G為內(nèi)阻不計的靈敏電流表，R0為保護電阻，R為熱敏電阻，其阻值與溫度變化關(guān)系的R-t圖像如圖乙所示，則熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系為R＝________．閉合開關(guān)S，當R的溫度等于40℃時，電流表的示數(shù)I1＝2.25mA，則當電流表的示數(shù)I2＝3.6mA時，熱敏電阻R的溫度是_________℃.第145頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四本章總結(jié)提升│整合創(chuàng)新圖6-T-2第146頁，共161頁，2023年，2月20日，星期四本章總結(jié)提升│整合創(chuàng)新－18.75t＋4.25×103

(Ω)

120[解析]

設(shè)熱敏電阻R與攝氏溫度t的