网校教育资源平台

2018_2019高中物理第3章电磁技术与社会发展第3节传感器及其应用学案粤教版选修1_1

评价文档:
文档评论: 0

相关文档推荐

2018_2019高中物理第1章电与磁第6节洛伦兹力初探学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第1章电与磁第2节点电荷间的相互作用学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第1章电与磁第5节奥斯特实验的启示学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第4章家用电器与日常生活章末复习课学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第3章电磁技术与社会发展第4节电磁波的技术应用第5节科学技术与社会的协调学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第2章电磁感应与电磁场第1节电磁感应现象的发现学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第4章家用电器与日常生活第5节家用电器故障与安全用电学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第2章电磁感应与电磁场第2节电磁感应定律的建立第3节电磁感应现象的应用学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第2章电磁感应与电磁场章末复习课学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第4章家用电器与日常生活第1节我们身边的家用电器第2节常见家用电器的原理学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第1章电与磁第3节认识磁场学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第4章家用电器与日常生活第4节家用电器的基本元件学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第3章电磁技术与社会发展第1节电磁技术的发展第2节电机的发明对能源利用的作用学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第2章电磁感应与电磁场第4节麦克斯韦电磁场理论学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第3章电磁技术与社会发展第3节传感器及其应用学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第3章电磁技术与社会发展章末复习课学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第1章电与磁第1节有趣的静电现象学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第1章电与磁章末复习课学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理模块复习课学案粤教版选修1_1
免费
2018_2019高中物理第1章电与磁第4节认识电场学案粤教版选修1_1
免费
分享到:
2积分 下载
                 中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台

                        第三节 传感器及其应用

           学 习 目 标                              知 识 脉 络
   1.知道传感器具有将非电学量
   转化为电学量的特性.对常见
   的传感器的种类有所了解.(重
   点)
   2.了解温度传感器的基本原
   理.知道温度传感器具有将温
   度信号转变为电信号的功
   能.(重点、难点)
   3.了解常见传感器在林业、农
   业、生活和航空航天中的应用,
   体会传感器的应用给人们带来
   的方便.
                             [自 主 预 习·探 新 知]
                                    [知识梳理]
    一、什么是传感器
    1.传感器是各种测量和自动控制系统的“感觉器官”,能像人的感觉器官那样感受外
界信息,并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置.
    2.传感器感受的通常是非电学量,如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等;而
它的输出大多是电学量,如电压、电流、电荷等.
    二、常用传感器
    1.常用的传感器有温度传感器、红外线传感器、生物传感器等.
    2.温度传感器能把温度的高低转换成电信号,通常是利用物体的某一物理性质随温度
的变化而改变的特性制成的,如利用半导体材料制成的电阻器,其电阻会随温度的变化而
变化,用它可制作温度传感器.
    3.红外线传感器的原理是:接收携带信息的红外线,转化为电信号,从而得到辐射源
的相关参数或信息,利用红外线传感器可实现无接触测量.
    4.生物传感器是利用各种生物或生物物质特性做成的,用以检测与识别生物体内化学
成分的传感器.
    日常生活中,有很多不必直接接触就可以控制的机器,例如用红外线控制电视的开关、
声控照明灯等.
                                    [基础自测]
    1.思考判断
                 中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台

    (1)传感器是一种联络传递感性的设备.(×)
    (2)传感器是一种感知、探测物理量的工具.(×)
    (3)传感器能将被测量的非电学量转换成电学量.(√)
    (4)光敏电阻受到的光照越强,电阻越小.(√)
    (5)非接触式测温仪不用直接接触就能感知人的体温,是应用了光敏电阻作为敏感元
件.(×)
    (6)热敏电阻一定是随温度的升高其阻值增大.(×)
    [提示] (1)传感器是能感受外界信息并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可
用输出信息的装置.
    (2)传感器是能将外界信息转化为可用输出信息的设备.
    (5)非接触式测温仪应用了红外线传感器.
    (6)负温度系统热敏电阻随温度升高阻值减小.
    2.关于传感器及其作用,下列说法正确的是(  )
    A.传感器一定是把非电学量转换为电学量
    B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断
    C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制
    D.电磁感应是把磁学量转换为电学量,所以电磁感应也是传感器
    C [传感器是指一种元件或装置,它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电
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,或转换为电路的通断;其
作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量,找出非电学量和电学量之间的
对应关系.电磁感应是原理,不是元件和装置,不能称为传感器.故只有                               C 正确.]
    3.(多选)关于传感器的下列说法正确的是(  )
    A.电视机遥控器就是一个传感器
    B.传感器是一种能够将非电学量转换为电学量的检测装置
    C.传感器是实现信息自动检测和自动控制的首要器件
    D.无人管理的自动灌溉系统是温度传感器在农业生产中的应用
    BC [电视机的遥控器是一种发射和接收红外线的装置,不是传感器,故                             A 错;自动灌
溉系统是一种利用湿度传感器判断农田水分蒸发情况、自动决定供水和停水的装置,故
D 错.故选    B、C.]
                             [合 作 探 究·攻 重 难]

                           对传感器及工作原理的理解
    1.传感器的定义
    能像人的感觉器官那样感受外界信息,并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成
                 中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台

可用输出信息的器件或装置,就叫传感器.
    2.应用传感器的流程
    传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成.

    非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
    (1)敏感元件是传感器的核心部分,它是利用材料对某一物理量敏感的特性制成的.常
用的敏感元件有:双金属片、光敏电阻、热敏电阻等.
    (2)转换元件的作用是把敏感元件输出的与被测物理量满足一定关系的非电信号转换为
电信号.
    (3)转换电路的作用是将转换元件转换的电信号转换成易于传播或测量的电学量输出.
          关于传感器的作用,下列说法中正确的有(  )
    A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制
    B.传感器可以用来采集信息
    C.传感器可以将感受到的一些信号转换为力学量
    D.传感器可以将所有感受到的信号转换为电学量
    B [通常的传感器输出的电学信号非常微弱,要经过放大,再送给控制系统产生各种
控制动作,A     错误.传感器通过采集力、温度、光、声、磁场、化学成分等信息,按一定
规律转换为电压、电流、电阻等电学量或电路的通断,传感器并不能将所有非电学信号都
转换为电学量,故        B 正确,C、D    错误.]


    传感器是一种感受外部信息,并将其按照一定规律转换成电信号的器件或装置,是实
现信息自动检测和自动控制的首要环节.

    [针对训练]
    1.(多选)传感器的作用是采集信息,它能够将(  )
    A.力学量转化为电学量
    B.热学量转化为电学量
    C.光学量转化为电学量
    D.电学量转化为力学量
    ABC [传感器的作用就是将非电学量转换为便于测量的电学量或电信号.]

                                  常用传感器
    1.双金属片温度传感器:利用两片金属的热膨胀系数不同,在温度变化时两片金属伸
长或缩短量不同而弯曲,从而控制电路的通断.
                 中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台

    应用:电熨斗、恒温箱等.
    2.热敏电阻温度传感器:利用热敏电阻器的电阻值随温度变化而改变的特点,在温度
变化时,热敏电阻器的电阻值发生变化,从而引起电路中电流和电压的变化.
    应用:空调、电冰箱、微波炉、消毒柜等.
    3.光敏电阻传感器:利用光敏电阻器的电阻值随光照的强度变化而改变的特点,无光
照时,光敏电阻器的电阻值很大,有光照时,光敏电阻器的电阻值变小,从而引起电路中
电流和电压的变化.
    应用:工业自动化控制、光电计数器等.
    4.红外线传感器:接收携带信息的红外线,转换成电信号,从而获得红外线辐射源的
相关信息.
    应用:航空摄影、卫星遥感遥测、自动门、红外线测温仪、防盗防火警报器、家用电
器遥控器等.
    5.另外还有压力传感器、生物传感器、气味传感器等.
          (多选)下列说法正确的是(  ) 
                                                          【导学号:71082065】
    A.热敏电阻和热电阻都是温度敏感元件,二者具有相同的电阻—温度特性
    B.传感器是由敏感元件、处理电路及辅助电源组成的装置
    C.温度传感器是一种将外部温度信号转换为电信号的电子装置
    D.向空调传递室内温度信息的设备是一种温度传感器
    BCD [热敏电阻和热电阻具有不同的电阻—温度特性.热敏电阻的特性是电阻值随温
度升高而减小,而热电阻的特性是电阻值随温度升高而增大,故                           A 错误;向空调传递室内
温度信息的是一种温度传感器,故               B、C、D  正确.]


                               传感器问题的分析思路
    不同类型的传感器,其工作原理一般不同,但所有的传感器都是把非电学量的变化转
换为电学量的变化.因此我们可以根据电学量的变化来推测相关量的变化.

    [针对训练]
    2.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过
程.下列属于这类传感器的是(  )
    A.红外报警装置
    B.走廊照明灯的声控开关
    C.自动洗衣机中的压力传感器装置
                 中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台

    D.电饭煲中控制加热和保温的温控器
    A [用遥控器调换电视机频道的过程,实际就是传感器把光信号转换为电信号的过
程.红外报警装置是将红外线转换成电学量,从而引起报警,而遥控器调换电视机的频道
的过程也是发出红外线,故            A 对;走廊照明灯的声控开关,实际上是将声波转化为电信号
的过程,故     B 错;自动洗衣机中的压力传感器装置,是将压力转换成电信号的过程,故
C 错;电饭煲中控制加热和保温的温控器,是将温度转换成电信号的过程,故                               D 错.]
                             [当 堂 达 标·固 双 基]
    1.空调实际利用了下面哪种传感器(  )
    A.压力传感器                           B.温度传感器
    C.光传感器                            D.磁传感器
    B [空调中利用温度和湿度传感器分别“感觉”室内的温度和湿度的变化,故选                                 B.]
    2.火灾报警器使用的是(  )
    A.光传感器
    B.温度传感器
    C.红外线传感器
    D.超声波传感器
    A [火灾时烟雾会使光线发生变化,引起传感器报警.]
    3.关于传感器的下列说法正确的是(  )
    A.所有传感器都是由半导体材料做成的
    B.金属材料也可以制成传感器
    C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
    D.以上说法都不正确
    B [半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,所以                            A 错,B  对;传
感器不但能感知电压的变化,还能感知力、温度、光、声、化学成分等非电学量,所以
C 错.]
2积分下载