《2018-2019高中物理 第3章 電磁技術(shù)與社會發(fā)展 第3節(jié) 傳感器及其應(yīng)用學(xué)案 粵教版選修1 -1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第3章 電磁技術(shù)與社會發(fā)展 第3節(jié) 傳感器及其應(yīng)用學(xué)案 粵教版選修1 -1.doc（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第三節(jié)　傳感器及其應(yīng)用 學(xué) 習(xí) 目 標 知 識 脈 絡(luò) 1.知道傳感器具有將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的特性．對常見的傳感器的種類有所了解．(重點) 2．了解溫度傳感器的基本原理．知道溫度傳感器具有將溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕墓δ埽?重點、難點) 3．了解常見傳感器在林業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活和航空航天中的應(yīng)用，體會傳感器的應(yīng)用給人們帶來的方便. [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] [知識梳理] 一、什么是傳感器 1．傳感器是各種測量和自動控制系統(tǒng)的“感覺器官”，能像人的感覺器官那樣感受外界信息，并能按照一定的規(guī)律和要求把這些信息轉(zhuǎn)換成可用輸出信息的器件或裝置． 2．傳感器感受的通常是非電學(xué)量，如壓力、溫度、位移、濃度、速度、酸堿度等；而它的輸出大多是電學(xué)量，如電壓、電流、電荷等． 二、常用傳感器 1．常用的傳感器有溫度傳感器、紅外線傳感器、生物傳感器等． 2．溫度傳感器能把溫度的高低轉(zhuǎn)換成電信號，通常是利用物體的某一物理性質(zhì)隨溫度的變化而改變的特性制成的，如利用半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻會隨溫度的變化而變化，用它可制作溫度傳感器． 3．紅外線傳感器的原理是：接收攜帶信息的紅外線，轉(zhuǎn)化為電信號，從而得到輻射源的相關(guān)參數(shù)或信息，利用紅外線傳感器可實現(xiàn)無接觸測量． 4．生物傳感器是利用各種生物或生物物質(zhì)特性做成的，用以檢測與識別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器． 日常生活中，有很多不必直接接觸就可以控制的機器，例如用紅外線控制電視的開關(guān)、聲控照明燈等． [基礎(chǔ)自測] 1．思考判斷 (1)傳感器是一種聯(lián)絡(luò)傳遞感性的設(shè)備．() (2)傳感器是一種感知、探測物理量的工具．() (3)傳感器能將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量．(√) (4)光敏電阻受到的光照越強，電阻越?。?√) (5)非接觸式測溫儀不用直接接觸就能感知人的體溫，是應(yīng)用了光敏電阻作為敏感元件．() (6)熱敏電阻一定是隨溫度的升高其阻值增大．() [提示]　(1)傳感器是能感受外界信息并能按照一定的規(guī)律和要求把這些信息轉(zhuǎn)換成可用輸出信息的裝置． (2)傳感器是能將外界信息轉(zhuǎn)化為可用輸出信息的設(shè)備． (5)非接觸式測溫儀應(yīng)用了紅外線傳感器． (6)負溫度系統(tǒng)熱敏電阻隨溫度升高阻值減?。? 2．關(guān)于傳感器及其作用，下列說法正確的是(　　) A．傳感器一定是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量 B．傳感器一定是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電路的通斷 C．傳感器把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量是為了方便地進行測量、傳輸、處理和控制 D．電磁感應(yīng)是把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，所以電磁感應(yīng)也是傳感器 C　[傳感器是指一種元件或裝置，它能感受力、溫度、光、聲、磁、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷；其作用和目的是更方便地測量、傳輸、處理、控制非電學(xué)量，找出非電學(xué)量和電學(xué)量之間的對應(yīng)關(guān)系．電磁感應(yīng)是原理，不是元件和裝置，不能稱為傳感器．故只有C正確．] 3．(多選)關(guān)于傳感器的下列說法正確的是(　　) A．電視機遙控器就是一個傳感器 B．傳感器是一種能夠?qū)⒎请妼W(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的檢測裝置 C．傳感器是實現(xiàn)信息自動檢測和自動控制的首要器件 D．無人管理的自動灌溉系統(tǒng)是溫度傳感器在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 BC　[電視機的遙控器是一種發(fā)射和接收紅外線的裝置，不是傳感器，故A錯；自動灌溉系統(tǒng)是一種利用濕度傳感器判斷農(nóng)田水分蒸發(fā)情況、自動決定供水和停水的裝置，故D錯．故選B、C.] [合 作 探 究攻 重 難] 對傳感器及工作原理的理解 1．傳感器的定義 能像人的感覺器官那樣感受外界信息，并能按照一定的規(guī)律和要求把這些信息轉(zhuǎn)換成可用輸出信息的器件或裝置，就叫傳感器． 2．應(yīng)用傳感器的流程 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成． →→→→ (1)敏感元件是傳感器的核心部分，它是利用材料對某一物理量敏感的特性制成的．常用的敏感元件有：雙金屬片、光敏電阻、熱敏電阻等． (2)轉(zhuǎn)換元件的作用是把敏感元件輸出的與被測物理量滿足一定關(guān)系的非電信號轉(zhuǎn)換為電信號． (3)轉(zhuǎn)換電路的作用是將轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換的電信號轉(zhuǎn)換成易于傳播或測量的電學(xué)量輸出． 　關(guān)于傳感器的作用，下列說法中正確的有(　　) A．通常的傳感器可以直接用來進行自動控制 B．傳感器可以用來采集信息 C．傳感器可以將感受到的一些信號轉(zhuǎn)換為力學(xué)量 D．傳感器可以將所有感受到的信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)量 B　[通常的傳感器輸出的電學(xué)信號非常微弱，要經(jīng)過放大，再送給控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種控制動作，A錯誤．傳感器通過采集力、溫度、光、聲、磁場、化學(xué)成分等信息，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流、電阻等電學(xué)量或電路的通斷，傳感器并不能將所有非電學(xué)信號都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故B正確，C、D錯誤．] 傳感器是一種感受外部信息，并將其按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號的器件或裝置，是實現(xiàn)信息自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié). [針對訓(xùn)練] 1．(多選)傳感器的作用是采集信息，它能夠?qū)?　　) A．力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量 B．熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量 C．光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量 D．電學(xué)量轉(zhuǎn)化為力學(xué)量 ABC　[傳感器的作用就是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為便于測量的電學(xué)量或電信號．] 常用傳感器 1．雙金屬片溫度傳感器：利用兩片金屬的熱膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時兩片金屬伸長或縮短量不同而彎曲，從而控制電路的通斷． 應(yīng)用：電熨斗、恒溫箱等． 2．熱敏電阻溫度傳感器：利用熱敏電阻器的電阻值隨溫度變化而改變的特點，在溫度變化時，熱敏電阻器的電阻值發(fā)生變化，從而引起電路中電流和電壓的變化． 應(yīng)用：空調(diào)、電冰箱、微波爐、消毒柜等． 3．光敏電阻傳感器：利用光敏電阻器的電阻值隨光照的強度變化而改變的特點，無光照時，光敏電阻器的電阻值很大，有光照時，光敏電阻器的電阻值變小，從而引起電路中電流和電壓的變化． 應(yīng)用：工業(yè)自動化控制、光電計數(shù)器等． 4．紅外線傳感器：接收攜帶信息的紅外線，轉(zhuǎn)換成電信號，從而獲得紅外線輻射源的相關(guān)信息． 應(yīng)用：航空攝影、衛(wèi)星遙感遙測、自動門、紅外線測溫儀、防盜防火警報器、家用電器遙控器等． 5．另外還有壓力傳感器、生物傳感器、氣味傳感器等． 　(多選)下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：71082065】 A．熱敏電阻和熱電阻都是溫度敏感元件，二者具有相同的電阻—溫度特性 B．傳感器是由敏感元件、處理電路及輔助電源組成的裝置 C．溫度傳感器是一種將外部溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號的電子裝置 D．向空調(diào)傳遞室內(nèi)溫度信息的設(shè)備是一種溫度傳感器 BCD　[熱敏電阻和熱電阻具有不同的電阻—溫度特性．熱敏電阻的特性是電阻值隨溫度升高而減小，而熱電阻的特性是電阻值隨溫度升高而增大，故A錯誤；向空調(diào)傳遞室內(nèi)溫度信息的是一種溫度傳感器，故B、C、D正確．] 傳感器問題的分析思路 不同類型的傳感器，其工作原理一般不同，但所有的傳感器都是把非電學(xué)量的變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的變化．因此我們可以根據(jù)電學(xué)量的變化來推測相關(guān)量的變化． [針對訓(xùn)練] 2．用遙控器調(diào)換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)換為電信號的過程．下列屬于這類傳感器的是(　　) A．紅外報警裝置 B．走廊照明燈的聲控開關(guān) C．自動洗衣機中的壓力傳感器裝置 D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 A　[用遙控器調(diào)換電視機頻道的過程，實際就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)換為電信號的過程．紅外報警裝置是將紅外線轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，從而引起報警，而遙控器調(diào)換電視機的頻道的過程也是發(fā)出紅外線，故A對；走廊照明燈的聲控開關(guān)，實際上是將聲波轉(zhuǎn)化為電信號的過程，故B錯；自動洗衣機中的壓力傳感器裝置，是將壓力轉(zhuǎn)換成電信號的過程，故C錯；電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器，是將溫度轉(zhuǎn)換成電信號的過程，故D錯．] [當 堂 達 標固 雙 基] 1．空調(diào)實際利用了下面哪種傳感器(　　) A．壓力傳感器　　 B．溫度傳感器 C．光傳感器 D．磁傳感器 B　[空調(diào)中利用溫度和濕度傳感器分別“感覺”室內(nèi)的溫度和濕度的變化，故選B.] 2．火災(zāi)報警器使用的是(　　) A．光傳感器 B．溫度傳感器 C．紅外線傳感器 D．超聲波傳感器 A　[火災(zāi)時煙霧會使光線發(fā)生變化，引起傳感器報警．] 3．關(guān)于傳感器的下列說法正確的是(　　) A．所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料做成的 B．金屬材料也可以制成傳感器 C．傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的 D．以上說法都不正確 B　[半導(dǎo)體材料可以制成傳感器，其他材料也可以制成傳感器，所以A錯，B對；傳感器不但能感知電壓的變化，還能感知力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，所以C錯．]