江苏省怀仁一中高二物理-6.1传感器及其工作原理(一)学案-新人教版选修3-2.doc

怀仁一中高二年级物理学案 111
课题：§6.1传感器及其工作原理 （一）
学习目标： 1、通过观察一些现象和常见的事例，初步形成传感器的概念，感受传感技术在信息时代的作用和意义
2、了解光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件三种敏感元件，通过实验知道它们的性能，了解其工作原理，感悟基础知识学习和应用的重要性
3、知道非电学量转换成电学量的技术意义，进一步拓展思维，探讨科技发展给人类带来的利与弊。
重点难点： 重点是对传感器的认识与理解，培养学生的设计能力和动手能力；
难点是各种信息通过传感器变成电信号的变换原理；分析并设计传感器的应用电路。
学习用具：干簧管，磁铁，光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。
学习方法：自学预习、学案引导、问题导学、自主学习、合作学习、互动评价。
学习过程：
【身边现象观察】感受传感技术在信息时代的作用和意义
1、自动门，利用人体的红外微波来开关门
2、日光控制路灯的开关
3、遥控器控制电视开关
4、声音强弱控制走廊照明灯开关等
5、烟雾报警器，利用烟敏电阻来测量烟雾浓度，从而达到报警目的
6、手机，数码相机的照相机，利用光学传感器来捕获图象
7、电子称，利用力学传感器（导体应变片技术）来测量物体对应变片的压力，从而达到测量重量目的
8、水位报警，温度报警，湿度报警，光学报警等都是……
9、机器人：传感器在机器人中，是必不可少的元件。传感器是机器人获取外部部信息的唯一途径。有的传感器就像人的眼睛，可以感受到光的强弱，有的传感器则像人的皮肤，可以感受到温度的变化，有的传感器还能听到声音。传感器就是机器人的感觉器官，它能将外界信息转换成电信号，并传送给单片机进行加工处理。安装了各种传感器的简易机器人具有对外界环境的变化作出反应的能力。

【演示与观察】1
出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒

【导思】音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？
用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐茶杯受光照强度的控制。
光照变化（光强变化）è光照时光敏电阻阻值减小è电路接通，音乐响起

【导读】仔细研读教材P51—52，体会什么是传感器以及传感器的作用
传感器的定义：
传感器的作用是 ；
角度
位移 电流
速度 传感器
压力 电压
湿度
声强
光照
干簧管和音乐茶杯能够感受非电学量并将它按照一定规律转化成电学量的一类元件或组件
传感器的工作原理：
【导读】研读课文P52，体会光敏电阻和热敏电阻的作用，能区分热敏电阻和金属热电阻
【导思】根据演示实验并结合教材P57的内容，思考问题：
Ω
（1）光敏电阻的电阻率与什么有关？
（2）光敏电阻受到光照时会发生什么变化？怎样解释？
（3）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？
（4）如右图所示，随着光照强度的增加，多用表的指针将如何偏转？

【导思】根据演示实验并结合教材58页有关内容，思考问题：
（1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系是否相同？
（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？
（3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？
R1
R2
R3
b
a
（4）随着热水倒入多少的不同，欧姆表有何变化
【导练】1
如图，R2为热敏电阻，a、b间接报警器。当温度升高时，a、b间电压将如何变化？

【导练】2
有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是 （ ）
A、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻
B、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻
C、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻
D、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻

小结：
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用心 爱心 专心