传感器及其工作原理导学案.doc

高二 年级物理学科导学案 题目：传感器及其工作原理【学习目标】1. 知道什么是传感器？传感器的工作原理。2. 通过对传感器原理的探究，进一步深入认识传感器的应用3. 通过对传感器在生活、生产与技术中应用的实例分析，拓展学生的思维，培养创新意识，激发学生的学习兴趣。重点：传感器的工作原理难点：传感器的工作原理【使用说明 学法指导】1先通读教材，勾画出本节内容的基本知识，再完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。2独立完成，限时15分钟I、知识准备1.电磁铁通过 的有无来控制 的有无，通过控制 的强弱来控制 的强弱。2.二极管具有 导电性。3.金属电阻的电阻率随 的升高而 。II、教材助读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回事吗？3. 霍尔电压UH= 。4. 光敏电阻有何特性？III、预习自测干簧管结构：它只是玻璃管内封入的的两个制成的簧片作用：在电路中起到的作用，它是一种能够的传感器传感器：它是能够把易感受的力、温度、光、声、化学成分等按照一定的规律转换为容易进行测量、传输、处理和控制的电压、电流等，或转换为的一类元件常见的传感器有色标传感器、温度传感器、电容式位移传感器、电感式位移传感器等等3 光敏电阻：光敏电阻是用制成的，硫化镉就是一种其特点是电阻率随光照强度的增大而，原因是：无光照射，载流子，导电性光敏电阻能够把转化为4热敏电阻和金属热电阻（1）热电阻：金属的电阻率随温度的升高而，用多金属做成的传感器称为热电阻其特点是、测温范围，但较差（2）热敏电阻：半导体材料的导电能力随温度升高而，电阻率随温度升高而，用做成的传感器称为热敏电阻，热敏电阻也可以用 制成其特点是灵敏度（3）二者的作用：二者都能把转化为我的疑惑 请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决 探 究 案I、学始于疑我思考 我收获（学习基础）1、什么是传感器？ 学习建议：请同学们用3分钟认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习II、质疑探究质疑解疑 合作探究（课堂探究开始）学习任务一 传感器及其工作原理（重、难点） 问题1：请你仔细阅读课本第53页的实验，参照课本图6.15所示的实验装置完成实验，写出你所观察到的现象并指出这个实验说明了什么？问题2；请你仔细阅读课本第54页的实验，参照课本图6.1-5所示的实验方法完成实验，写出你所观察到的现象并指出这个实验说明了什么？ 问题3：请你推导霍尔元件的电压表达式，并说明霍尔元件的作用。【针对训练】如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（ ）A当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D信号处理系统每获得一次高电压就计数一次【归纳总结】【拓展提升】电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不正确的是()A甲图的传感器可以用来测量角度B乙图的传感器可以用来测量液面的高度C丙图的传感器可以用来测量压力D丁图的传感器可以用来测量速度III、我的知识网络图归纳总结 串联整合【当堂检测】1用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是 ( )A、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C、测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D、测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小2霍尔元件能转换哪两个量（ ）A把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C把力转换为电压这个电学量D把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量训 练 案1、 基础巩固题1关于光敏电阻，下列说法正确的是（ ）A光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量B硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能不好C硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子较少，导电性能良好D半导体材料的硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好2如图所示是测定位移的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（ ）A电介质进入极板的长度第3题B两极板间距C两极板正对面积D极板所带电量第3题R2R1R33如图所示，、为定值电阻，是小灯泡，为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ）A电压表的示数增大B中电流减小C小灯泡的功率增大D电路的路端电压增大第4题R3R4R1R24如图所示，是光敏电阻，当开关闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻时，则（ ）A的电阻变小，a点电势高于b点电势B的电阻变小，a点电势低于b点电势C的电阻变小，a点电势等于b点电势来源:学#科#网D的电阻变大，a点电势低于b点电势5有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是（ ）A金属导体 B绝缘体 C半导体 D超导体6如图是观察电阻值随温度变化情况示意图。现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是（ ）A如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显第6题C如果R为热敏电阻（用半导体材料制作），读数变化非常明显D如果R为热敏电阻（用半导体材料制作），读数变化不明显7如图是霍尔元件的工作原理示意图，用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持I恒定，则可以验证UH随B的变化情况。以下说法中正确的是（ ）A将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，UH将变大B在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平第7题C在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化2、 综合应用题8如图所示宽度为d，厚度为h的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当有电流I通过金属板时，在金属板上侧面A和下侧面间产生电势差，这种现象叫霍尔效应，若金属板内自由电子密度为n，则产生的电势差U_3、 拓展提升题9如图，试推导霍尔电压的表达式 知 识 拓 展