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111 1 傳感器及其工作原理 新課程網(wǎng)校專用原創(chuàng)資料，不經(jīng)作者和新課程網(wǎng)校同意，不得轉(zhuǎn)載 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 知識與技能 1、 知道什么是傳感器。 2、 知道什么是光敏電阻、熱敏電阻、金屬熱電阻以及霍爾效應(yīng)。 3、 知道傳感器的工作原理。 過程與方法 1、 通過實驗的方法獲得對傳感器的感性認識。 2、 運用所學(xué)知識分析新問題，解決新問題，使學(xué)生對傳感器的認識由感性認識上升到理性認識。 情感、態(tài)度與價值觀 1、 體驗科學(xué)探究的樂趣，體驗成功的快樂。 2、 通過對實際生活中實例的分析與研究，感受物理與生活、生產(chǎn)的密切聯(lián)系，體會物理學(xué)的重要性。 教學(xué)過程 一、 什么是傳感器？ 1、 實驗如圖6.1-2 (1) 干簧管和電路圖介紹： (2) 現(xiàn)象：有磁鐵時接通，無磁鐵時斷開。 2、 傳感器： (1) 傳感器是這樣一種元件，它能夠感受諸如力、溫度、光聲、化學(xué)成份等非電學(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)為電路的通斷。 (2) 作用把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量或轉(zhuǎn)為電路的通斷。 (3) 目的：方便地進行測量、傳輸、處理和控制。 二、 光敏電阻： 1、 實驗：(1)出示光敏電阻，說明用歐姆表測量其電阻的步驟。 (2)改變光的強度，測量其電阻?？梢钥吹焦庠綇?，電阻越小。 (3)思考說明：與普通電阻的區(qū)別。 (4)材料：光敏電阻由半導(dǎo)體材料組成。 (5)作用：它能夠把光照強弱這個非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。 三、熱敏電阻和金屬熱電阻： 1、金屬熱電阻： (1)制造材料：金屬 (2) 思考并說明：為什么金屬材料的電阻隨溫度的而增大？ 因為溫度越高，電阻率越大 (3)作用：能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。 特點：測溫范圍大，但是靈敏度差。 2、 熱敏電阻： (1) 制造材料：半導(dǎo)體 (2) 實驗：把熱敏電阻分別放入冷水和溫水，并測量其電阻，觀察區(qū)別。 現(xiàn)象：隨著溫度的升高電阻減小。 (3)理論解釋： (4)熱敏電阻靈敏度較高。 3、 熱敏電阻和金屬熱電阻的比較： (1) 相同點：都能把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量 (2) 不同點：金屬熱電阻隨溫度的升高電阻增大，熱敏電阻隨溫度的升高電阻減??； 熱敏電阻的靈敏度比金屬熱電阻的靈敏度高。 4、 電容式位移傳感器： (1) 把位移這個運動量轉(zhuǎn)換成電容這個電學(xué)量 (2) 使用數(shù)字式電容表檢測電容的變化 5、 霍爾元件： (1) 什么是霍爾效應(yīng)及理論解釋：(略) (2) 霍爾元件的作用：能夠把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量。 (3) 霍爾效應(yīng)和霍爾元件的應(yīng)用舉例： 霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測試和研究中，例如用霍爾效應(yīng)以確定一種半導(dǎo)體材料是電子型還是空穴型，半導(dǎo)體內(nèi)載流子的濃度受溫度、雜質(zhì)以及其他因素的影響很大，因此霍爾效應(yīng)為研究半導(dǎo)體載流子濃度的變化提供了重要的方法。 利用霍爾效應(yīng)做成的霍爾元件有很多方面的用途：例如測量磁場；測量直流和交流電路中的電流強度和功率；轉(zhuǎn)換信號，如把直流電流轉(zhuǎn)換成交流電流并對它進行調(diào)制，放大直流或交流信號等。 111