高中物理《传感器及其工作原理》 教案2

1111 传感器及其工作原理新课程网校专用原创资料，不经作者和新课程网校同意，不得转载学习目标：知识与技能1、 知道什么是传感器。2、 知道什么是光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻以及霍尔效应。3、 知道传感器的工作原理。过程与方法1、 通过实验的方法获得对传感器的感性认识。2、 运用所学知识分析新问题，解决新问题，使学生对传感器的认识由感性认识上升到理性认识。情感、态度与价值观1、 体验科学探究的乐趣，体验成功的快乐。2、 通过对实际生活中实例的分析与研究，感受物理与生活、生产的密切联系，体会物理学的重要性。教学过程一、 什么是传感器？1、 实验如图6.1-2(1) 干簧管和电路图介绍：(2) 现象：有磁铁时接通，无磁铁时断开。2、 传感器：(1) 传感器是这样一种元件，它能够感受诸如力、温度、光声、化学成份等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转为电路的通断。(2) 作用把非电学量转换为电学量或转为电路的通断。(3) 目的：方便地进行测量、传输、处理和控制。二、 光敏电阻：1、 实验：(1)出示光敏电阻，说明用欧姆表测量其电阻的步骤。(2)改变光的强度，测量其电阻。可以看到光越强，电阻越小。(3)思考说明：与普通电阻的区别。(4)材料：光敏电阻由半导体材料组成。(5)作用：它能够把光照强弱这个非电学量转换为电阻这个电学量。三、热敏电阻和金属热电阻：1、金属热电阻：(1)制造材料：金属(2) 思考并说明：为什么金属材料的电阻随温度的而增大？因为温度越高，电阻率越大(3)作用：能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。特点：测温范围大，但是灵敏度差。2、 热敏电阻：(1) 制造材料：半导体(2) 实验：把热敏电阻分别放入冷水和温水，并测量其电阻，观察区别。现象：随着温度的升高电阻减小。(3)理论解释：(4)热敏电阻灵敏度较高。3、 热敏电阻和金属热电阻的比较：(1) 相同点：都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量(2) 不同点：金属热电阻随温度的升高电阻增大，热敏电阻随温度的升高电阻减小；热敏电阻的灵敏度比金属热电阻的灵敏度高。4、 电容式位移传感器：(1) 把位移这个运动量转换成电容这个电学量(2) 使用数字式电容表检测电容的变化5、 霍尔元件：(1) 什么是霍尔效应及理论解释：(略)(2) 霍尔元件的作用：能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。(3) 霍尔效应和霍尔元件的应用举例：霍尔效应广泛应用于半导体材料的测试和研究中，例如用霍尔效应以确定一种半导体材料是电子型还是空穴型，半导体内载流子的浓度受温度、杂质以及其他因素的影响很大，因此霍尔效应为研究半导体载流子浓度的变化提供了重要的方法。利用霍尔效应做成的霍尔元件有很多方面的用途：例如测量磁场；测量直流和交流电路中的电流强度和功率；转换信号，如把直流电流转换成交流电流并对它进行调制，放大直流或交流信号等。111