高二物理第六章 傳感器 第一節(jié)《傳感器及其工作原理》學案（人教版選修3-2）

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111 第一節(jié) 傳感器及其工作原理 【學習過程】 一、傳感器 1、干簧管結(jié)構(gòu)：它只是玻璃管內(nèi)封入的的兩個＿＿＿＿＿＿＿制成的簧片． 作用：在電路中起到＿＿＿＿＿＿＿的作用，它是一種能夠＿＿＿＿＿＿＿的傳感器． 2、傳感器 作用：它是能夠把易感受的力、溫度、光、聲、化學成分等＿＿＿＿＿＿＿按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為容易進行測量、傳輸、處理和控制的電壓、電流等＿＿＿＿＿＿＿，或轉(zhuǎn)換為＿＿＿＿＿＿＿的一類元件． 分類：常見的傳感器有色標傳感器、溫度傳感器、＿＿＿＿＿＿＿、電容式位移傳感器、電感式位移傳感器等等． 二、光敏電阻 1、構(gòu)造及特點：光敏電阻是用＿＿＿＿＿＿＿制成的，硫化鎘就是一種＿＿＿＿＿＿＿． 其特點是電阻率隨光照強度的增大而＿＿＿＿＿＿＿，原因是：無光照射，載流子＿＿＿＿＿＿＿，導電性＿＿＿＿＿＿＿． 2、作用：光敏電阻能夠把＿＿＿＿＿＿＿轉(zhuǎn)化為＿＿＿＿＿＿＿． 三、 熱敏電阻和金屬熱電阻 1、 熱電阻：金屬的電阻率隨溫度的升高而＿＿＿＿＿＿＿，用金屬絲制成的溫度傳感器稱為熱電阻．其特點是＿＿＿＿＿＿＿、測溫范圍＿＿＿＿＿＿＿，但＿＿＿＿＿＿＿較差。 2、 熱敏電阻：半導體材料的導電能力隨溫度升高而＿＿＿＿＿＿＿，電阻率隨溫度升高而＿＿＿＿，因此可以用半導體材料制作熱敏電阻，有一種熱敏電阻是用 等金屬氧化物繞結(jié)而成的，它的電阻隨溫度的變化 。 3、 二者的作用：二者都能把＿＿＿＿＿＿＿轉(zhuǎn)化為＿＿＿＿＿＿＿． 四、霍爾元件 1、構(gòu)造：在很小的矩形＿＿＿＿＿＿＿薄片上，制作四個電極，就成為一個霍爾元件． 2、 霍爾電壓：①形成過程： 在 間通入恒定的電流I，同時外加與 的磁場B，則薄片中的載流子就在 的作用下，向著與電流和磁場都 的方向漂移，使 間出現(xiàn)了電壓。 ②表達式UH=＿＿＿＿＿＿＿，式中d為 ，k為＿＿＿＿＿＿＿，其大小與＿＿＿＿＿＿＿有關(guān)． 3、 作用：用霍爾元件能夠把＿＿＿＿＿＿＿轉(zhuǎn)換為＿＿＿＿＿＿＿． 五、課堂練習 1、如圖，R2為熱敏電阻，a、b間接報警器。當溫度升高時，a、b間電壓將如何變化？ R1 R2 R3 b a 2、用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0 kg的滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．現(xiàn)將裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時，傳感器a、b在的示數(shù)均為 10 N（取g=10 m／s2）． （1）若傳感器a的示數(shù)為 14 N、b的示數(shù)為6.0 N，求此時汽車的加速度大小和方向． （2）當汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器a的示數(shù)為零． 3、傳感器是一種采集信息的重要器件．如圖所示是一種測定壓力大小的電容式傳感器示意圖．當待測壓力F作用于可動膜片電極時，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流表和電源串聯(lián)成閉合電路，則(　　) A、當F向上壓膜片電極時，電容將減小 B、當F向上壓膜片電極時，電容將增大 C、若電流表有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化 D、若電流表有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化 4、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)橫截面積的流體的體積）。為了簡化，假設流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、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（圖中的虛線）。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（ ） A、 B、 C、 D、 5、如圖所示是電阻式溫度計，一般是利用金屬鉑做的，已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以知道其溫度.這實際上是一個傳感器，它是將________轉(zhuǎn)化為________來進行測量的. 【課堂小結(jié)】 【課后作業(yè)】 跨越高考 課時41 【課后反思】 111