传感器的原理及应用.doc

2014--2015学年度第一学期高三物理活动单
命题人：陈鹏审核人：王海峰内容：传感器的原理及应用
备课组长：包科人：
教学目标：
知道什么是传感器，知道干簧管、光敏电阻和热敏电阻的作用.
能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性.
3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．
活动一光敏电阻和热敏电阻
一、考点梳理
（1）干簧管：干簧管是一种能够感知的传感器
（2）光敏电阻：光敏电阻在暗环境下电阻值，强光照射下电阻值；
能够把光照强弱这个转换为这个电学量。
热敏电阻：热敏电阻的阻值随温度的升高而，随温度的降低而。
能够把温度这个转换为这个电学量。
金属电阻：金属电阻的阻值随温度的升高而，随温度的降低而。
能够把温度这个转换为这个电学量。
二、考点突破
1、关于干簧管，下列说法正确的是----------------------------------------------------------（）
A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B．干簧管接入电路中相当于开关的作用.
C．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的.
D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的.
2、（多选）如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，图中虚线表示激光，圆柱体表示随传送带运动的货物，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．当光照射R1时，信号处理系统获得高电压
B．当光照射R1时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获一次高电压就计数一次
3、（多选）如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时()
A．电压表的示数增大
B．R2中电流减小
C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压增大
4、（多选）如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()
A．热敏电阻在温度越高时，电阻越大
B．热敏电阻在温度越高时，电阻越小
C．半导体材料温度升高时，导电性能变差
D．半导体材料温度升高时，导电性能变好

5、如图所示，图甲为热敏电阻的R－t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Ω.当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0V，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．

(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B端”或“C、D端”)．
(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50℃，可变电阻R′的阻值应调节为________Ω.
6、一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E＝1.5V，内阻不计)、电流表(量程为5mA，内阻不计)、电阻箱R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，
把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．

(1)电流刻度较大处对应的温度刻度________；(选填“较大”或“较小”)
(2)若电阻箱阻值R′＝150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为________°C.
小结：

活动二常见的各种传感器的工作原理、元件特性
一、考点梳理
1、力传感器的应用——电子秤
敏感元件：应变片．应变片能够把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．
2、声传感器的应用——话筒：把声信号转换为电信号．
3、温度传感器：(1)敏感元件：热敏电阻和金属热电阻；(2)应用：电熨斗、电饭锅、测温仪、温度报警器
4、光传感器的应用：火灾报警器
二、考点突破
1、（多选）关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（）
A.应变片是由导体材料制成的
B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，电阻变小
C.传感器输出的是应变片上的电压
D.外力越大，输出的电压差值也越大
2、如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容器制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在的电路中的其它量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的

A、距离变化
B．正对面积变化
C．介质变化
D．电压变化
3、温度传感器是应用最广泛的传感器之一，它能把温度的高低转变成电信号，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.电熨斗就是靠温度传感器来控制温度的.电熨斗装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断，其结构如图所示.下列说法正确的是()
A.常温下