高中素質(zhì)練習(xí)教案

傳感器及其工作原理學(xué)案（含課件和練習(xí)題）。

一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(zhǔn)備，作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn)，讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？下面是小編為大家整理的“傳感器及其工作原理學(xué)案（含課件和練習(xí)題）”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

6.1傳感器及其工作原理

【知識(shí)要點(diǎn)】
1.傳感器：能夠感受諸如等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為、等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為的通斷。
2.制作傳感器一些元器件：
⑴光敏電阻：光照，電阻，可以把這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量。
⑵金屬熱電阻和熱敏電阻：金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而；用半導(dǎo)體材料制作的熱敏電阻的電阻率隨溫度升高而。熱敏電阻和金屬熱電阻能夠把這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量。
⑶霍爾元件：能夠把這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量。
【典型例題】
例1、如圖所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器。當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容變化。如果將這個(gè)電容式傳感器、靈敏電流計(jì)和電源串接成閉合電路，那么()
A.當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將變小。
B.當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將變大。
C.若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化。
D.若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化。
例2.在自動(dòng)恒溫箱中，某種半導(dǎo)體材料的電阻率ρ與溫度t的關(guān)系如圖所示，已知這種材料具有發(fā)熱和控溫雙重功勇，下列判斷正確的是
⑴通電前材料溫度低于t1，通電后，電壓保持不變，它的功率()
A.先增大后減小B.先減小后增大
C.達(dá)到某一濕度后功率不變D.功率一直在變化
⑵當(dāng)其產(chǎn)生的熱量跟散失的熱量相等時(shí)，溫度保持在()
A.t1B.t2C.t1至t2間某值D.大于t2的某值
例3.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，已經(jīng)滲透宇宙開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、交通運(yùn)輸以及家庭生活等各個(gè)領(lǐng)域。如圖所示為幾種電容式傳感器，其中通過改變電容器兩極間距離而引起電容變化的是()
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例4.2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國和德國的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”?；诰薮烹娮栊?yīng)開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用。在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的方法中，錯(cuò)誤的是()
A.電阻絲可應(yīng)于電熱設(shè)備中B.光敏電阻是一種光電傳感器
C.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中D.電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用

【課堂檢測(cè)】
1.關(guān)于干簧管，下列說法正確的是()
A.干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C.干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用D.干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的

2.圖為光敏光阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻。對(duì)此計(jì)數(shù)器的工作原理，有以下說法正確的是()：
A.當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓；
B.當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓；
C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得高電壓就計(jì)數(shù)一次；
D.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得低電壓就計(jì)數(shù)一次，其中

3.圖為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱的原理簡圖，箱內(nèi)的電阻R1=20kΩ、R2=10kΩ、R3=40kΩ。R4為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的曲線如圖所示。當(dāng)a、b端電壓Uab≤0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度升高；當(dāng)a、b端電壓Uab0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度可保持在()
A.10℃B.20℃C.35℃D.45℃
4.如圖所示為一測(cè)定液面高低的傳感器示意圖，甲為固定的導(dǎo)體芯，乙為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，丙為導(dǎo)電液體。把傳感器接到圖示電路中，已知靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向相同。如果發(fā)現(xiàn)指針正向右偏轉(zhuǎn)，則導(dǎo)電液體的深度h的變化為
A.正在增大
B.正在減小
C.不變
D.無法確定

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傳感器及其工作原理

選修3-2第六章第1節(jié)：傳感器及其工作教學(xué)設(shè)計(jì)

一．【教材分析】：
《6.1傳感器及其工作》是新人教版高中物理選修3-2第六章第一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)一些簡單傳感器，以介紹為主，課程內(nèi)容比較簡單。
二．【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能：
（1）、了解什么是傳感器，知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的技術(shù)意義；
（2）、知道傳感器中常見的三種敏感元件光敏電阻、熱敏電阻和霍爾元件及其它們的工作原理。
（3）、了解傳感器的應(yīng)用。
二、過程與方法：
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、思考和探究，讓學(xué)生在了解傳感器、熟悉傳感器工作原理的同時(shí)，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
（1）、體會(huì)傳感器在生活、生產(chǎn)、科技領(lǐng)域的種種益處，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的知識(shí)視野，并加強(qiáng)物理與STS的聯(lián)系。
（2）、通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新意識(shí)。
三．【教學(xué)重點(diǎn)】：理解并掌握傳感器的三種常見敏感元件的工作原理。
【教學(xué)難點(diǎn)】：分析并設(shè)計(jì)傳感器的應(yīng)用電路。
四．學(xué)情分析：
從上世紀(jì)八十年代起，國際上出現(xiàn)了“傳感器熱”，傳感器在當(dāng)今科技發(fā)展中有著十分重要的地位。本課的設(shè)計(jì)思路是通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、思考和探究，了解什么是傳感器，傳感器是如何將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的，傳感器在生產(chǎn)、生活中有哪些具體應(yīng)用，為學(xué)生利用傳感器制作簡單的自控裝置作一鋪墊。學(xué)生對(duì)傳感器了解較少，教學(xué)時(shí)力避深?yuàn)W的理論，側(cè)重于聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生感受傳感器的巨大作用，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感和崇尚科學(xué)的精神。
五．【教學(xué)方法】：實(shí)驗(yàn)、探究、討論
六．【教學(xué)用具】：干簧管，磁鐵，光敏電阻、熱敏電阻演示儀、傳感器簡單應(yīng)用實(shí)驗(yàn)盒、萬用表。

七．【課時(shí)安排】1課時(shí)
八．【教學(xué)過程】
預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性
一、引入新課：
今天我們生活中常用的電視、空調(diào)的遙控器是如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱的？樓梯上的電燈如何能人來就開，人走就熄的？工業(yè)生產(chǎn)中所用的自動(dòng)報(bào)警器、恒溫烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐華夏大地時(shí)，機(jī)場、車站、港口又是如何實(shí)現(xiàn)快速而準(zhǔn)確的體溫檢測(cè)的？所有這些，都離不開一個(gè)核心，那就是本堂課將要學(xué)習(xí)的傳感器。
二、新課教學(xué)
1．什么是傳感器
演示實(shí)驗(yàn)1：如圖1所示，小盒子的側(cè)面露出一個(gè)小燈泡，盒外沒有開關(guān)，當(dāng)把磁鐵放到盒子上面，燈泡就會(huì)發(fā)光，把磁鐵移開，燈泡熄滅。
提問：盒子里有怎樣的裝置，才能實(shí)現(xiàn)這樣的控制？
學(xué)生猜測(cè)：盒子里有彈性鐵質(zhì)開關(guān)。
師生探究：打開盒子，用實(shí)物投影儀展示盒內(nèi)的電路圖（圖2），了解元件“干簧管”的結(jié)構(gòu)。探明原因：當(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)由軟磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引，電路導(dǎo)通，干簧管起到了開關(guān)的作用。
教師點(diǎn)撥：這個(gè)裝置反過來還可以讓我們通過燈泡的發(fā)光情況，感知干簧管周圍是否存在著磁場。
演示實(shí)驗(yàn)2：教師出示一只音樂茶杯，茶杯平放桌上時(shí)，無聲無息，提起茶杯，茶杯邊播放悅耳的音樂，邊閃爍著五彩的光芒。
教師提問：音樂茶杯的工作開關(guān)又在哪里？開啟的條件是什么？
學(xué)生猜測(cè)：在茶杯底部，所受壓力發(fā)生改變。
實(shí)驗(yàn)探究：提起茶杯，用手壓杯的底部，音樂并沒有停止。
學(xué)生猜測(cè)：是由于光照強(qiáng)度的改變。
實(shí)驗(yàn)探究：用書擋住底部（不與底部接觸），音樂停止，可見音樂茶杯受光照強(qiáng)度的控制。
師生總結(jié)：現(xiàn)代技術(shù)中，我們可以利用一些元件設(shè)計(jì)電路，它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、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。我們把這種元件叫做傳感器。它的優(yōu)點(diǎn)是：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制了。
教師提問：實(shí)驗(yàn)1中的干簧管是怎樣的傳感器，實(shí)驗(yàn)2音樂茶杯中所用的元件又是怎樣的傳感器？
學(xué)生回答：干簧管是一個(gè)能感受磁場的傳感器，音樂茶杯中所用的元件是能感受光照強(qiáng)度的傳感器。
傳感器的工作原理如下圖所示：

2、認(rèn)識(shí)一些制作傳感器的元器件
（1）探究光敏電阻的特性
學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：學(xué)生五人一組，用萬用電表的歐姆擋測(cè)量一只光敏電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)分別在暗環(huán)境和強(qiáng)光照射下進(jìn)行。
①、將光敏電阻與萬用表的歐姆檔按右圖所示連成電路
②、將光敏電阻受光面置于有光線照射的地方，觀察萬用表的讀數(shù)，把光敏電阻的阻值填入現(xiàn)表中。
光敏電阻光照情況較亮稍暗較暗黑暗
光敏電阻的阻值（Ω）
③、用黑紙片將光敏電阻的透光窗口的遮住，移動(dòng)黑紙片，使光敏電阻受到的光線出現(xiàn)較亮、稍暗、較暗、黑暗幾種情況，觀察幾種情況下光敏電阻的阻值變化，并把相應(yīng)的阻值填入下表。
④、結(jié)論：光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強(qiáng)光照射下電阻值很小。
師生總結(jié)：光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。
簡單介紹：光敏電阻在光照射下電阻變化的原因。有些物質(zhì)，例如硫化鎘，是一種半導(dǎo)體材料，無光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性變好。
（2）探究金屬熱電阻和熱敏電阻的特性
提問：金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性能與溫度有關(guān)嗎？關(guān)系如何？
回答：金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，如白熾燈鎢絲的電阻在正常工作情況下比常溫下的電阻大得多。
演示實(shí)驗(yàn)4：如圖6所示，AB間接有一段鎢絲（從舊日光燈管中取出），閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)用打火機(jī)給鎢絲加熱時(shí)，燈泡亮度明顯變暗。
學(xué)生探究：鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大。
師生總結(jié)：用金屬絲可以制作溫度傳感器，稱為熱電阻。如前面已經(jīng)學(xué)過的用金屬鉑可制作精密的電阻溫度計(jì)。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)2：學(xué)生五人一組，探究熱敏電阻的阻值大小與溫度的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)器材：NTC熱敏電阻，萬用表，溫度計(jì)，水杯，涼水和熱水。
實(shí)驗(yàn)方案：按照如圖所示的電路將熱敏電阻接入電路，將萬用表選擇開關(guān)置于歐姆檔，用溫度計(jì)測(cè)量溫度，用萬用表測(cè)量不同溫度下的電阻。
實(shí)驗(yàn)步驟：
①、按上述電路連接電路
②、取半杯熱水，將熱敏電阻及溫度計(jì)放入熱水中
③、同時(shí)測(cè)量并記錄水溫和電阻值
④、倒入少許冷水，改變杯中的水溫，在同時(shí)測(cè)量水溫和電阻值，填入下表：
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
次數(shù)12345
溫度（℃）
電阻（Ω）
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常明顯。
師生總結(jié)：半導(dǎo)體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器。
師生總結(jié)比較：金屬熱電阻與熱敏電阻都能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，但靈敏度較差。
（3）霍爾元件
教師介紹：霍爾元件是在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）薄片上，制作4個(gè)電極E、F、M、N而成（如圖7所示）。若在E、F間通入恒定的電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的勻強(qiáng)磁場B，薄片中的載流子就在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使M、N間出現(xiàn)電壓U。
師生討論：霍爾元件的上的電壓U與電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系，設(shè)霍爾元件長為a，寬為b，厚為d，則當(dāng)薄片中載流子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，，即，又因，所以，即（為霍爾系數(shù)）。因此，我們就可以根據(jù)電壓U的變化得知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化。
師生共析：霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量。
【課堂總結(jié)】
傳感器是指一些能把光、力、溫度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量或轉(zhuǎn)換為電路的通斷的元器件，它在生活、生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。日本把傳感器技術(shù)列為上世紀(jì)八十年代十大技術(shù)之首，美國把傳感器技術(shù)列為九十年代的關(guān)鍵技術(shù)，而我國有關(guān)傳感器的研究和應(yīng)用正方興未艾……
【布置作業(yè)】
1．觀察與思考：日常生活中哪些地方用到了傳感器，它們分別屬于哪種類型的傳感器，它們的工作原理如何？
2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：用熱敏電阻、繼電器等器材設(shè)計(jì)一個(gè)火警報(bào)警器。
3.P55，思考與練習(xí)2題完成填表。
九．【板書設(shè)計(jì)】
第一節(jié)：傳感器及其工作原理
1、傳感器：能夠感受諸如力、溫度、光、聲、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)換為電路的通斷的元件。
2、傳感器的優(yōu)點(diǎn)：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制。
3、傳感器的工作原理：
4、認(rèn)識(shí)一些制作傳感器的元器件
(1)、光敏電阻：光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強(qiáng)光照射下電阻值很小。作用：光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。
（2）、熱敏電阻：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常明顯。作用：半導(dǎo)體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器。
（3）、霍爾元件：霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量。
十．【教學(xué)反思】
本節(jié)課依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律組織教學(xué)，引入新課從生活實(shí)例入手，設(shè)置懸念，提出問題，激發(fā)學(xué)生興趣，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲；在進(jìn)行“什么是傳感器”的教學(xué)中注重實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生從兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究中加以歸納，并通過DISLab系統(tǒng)顯示傳感器的優(yōu)越性，讓學(xué)生了解把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的技術(shù)意義；在對(duì)光敏電阻、熱敏電阻和熱電阻、霍爾元件這些制作傳感器的元器件教學(xué)中，注重將教師演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。整個(gè)教學(xué)過程符合新課程的三維目標(biāo)，體現(xiàn)新課程的理念，注意培養(yǎng)學(xué)生的自主、合作、探究能力，注意從生活走向物理，從物理走向生活，以此增進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和科學(xué)素養(yǎng)。

1.1傳感器及其工作原理

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng)，有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？以下是小編收集整理的“1.1傳感器及其工作原理”，僅供參考，大家一起來看看吧。

1.1傳感器及其工作原理
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知道什么是傳感器
2、了解傳感器的常用元件的特征

【自主學(xué)習(xí)】
一、傳感器：
傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等＿＿＿＿＿量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等＿＿＿＿量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制了。
傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成，通過敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換＿＿＿＿信號(hào)，通過輸出部分輸出，然后經(jīng)控制器分析處理。
常見的傳感器有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、力
傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器等。
二、常見傳感器元件：
1、光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導(dǎo)體，無光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好，光敏電阻能夠把＿＿＿＿＿
這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。它就象人的眼睛，可以看到光線的強(qiáng)弱。
２、金屬熱電阻和熱敏電阻：金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而＿＿＿＿，用金屬絲可以制作＿＿＿＿傳感器，稱為＿＿＿＿＿。它能用把＿＿＿＿這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為＿＿＿＿這個(gè)電學(xué)量。
熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高而＿＿＿＿或＿＿＿＿。
與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的＿＿＿＿＿好，測(cè)溫范圍＿＿＿，但＿＿＿＿較差。
３、電容式位移傳感器能夠把物體的＿＿＿＿這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為＿＿＿這個(gè)電學(xué)量。
４、霍爾元件能夠把＿＿＿＿＿＿這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量

【典型例題】
例一、如圖所示，將萬用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與一熱敏電阻Rt的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間。若往Rt上擦一些酒精，表針將向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移動(dòng)；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，表針將向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移動(dòng)。
例二、傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器。當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路，那么（）

A、當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小
B、當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將增大
C、若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化
D、若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化

例三、如圖所示，有電流I流過長方體金屬塊，金屬塊寬度為d，高為b，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，試問金屬塊上、下表面哪面電勢(shì)高？電勢(shì)差是多少？（此題描述的是著名的霍爾效應(yīng)現(xiàn)象）
【針對(duì)訓(xùn)練】
1、簡單的說，光敏電阻就是一個(gè)簡單的＿＿＿＿＿傳感器，熱敏電阻就是一個(gè)簡單的＿＿＿＿＿傳感器。
２、為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝一個(gè)傳感器與電燈控制電路的相接。當(dāng)樓道內(nèi)有走動(dòng)而發(fā)出聲響時(shí)，電燈即與電源接通而發(fā)光，這種傳感器為＿＿＿＿傳感器，它輸入的是＿＿＿＿信號(hào)，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是＿＿＿＿信號(hào)。
3、如圖所示，是一個(gè)測(cè)定液面高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液構(gòu)成電容品的兩極，把這兩極接入外電路中的電流變化說明電容值增大時(shí)，則導(dǎo)電液體的深度h變化為（）

A、h增大
B、h減小
C、h不變
D、無法確定

4、如圖所示，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)（）

A、R1兩端的電壓增大
B、電流表的示數(shù)增大
C、小燈泡的亮度變強(qiáng)
D、小燈泡的亮度變?nèi)?br> 5、如圖所示，為一種測(cè)定角度的傳感器，當(dāng)彼此絕緣的金屬板構(gòu)成的動(dòng)片與定片之間的角度發(fā)生變化時(shí)，試分析傳感器是如何將它的這種變化轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的。
【能力訓(xùn)練】
1、關(guān)于光敏電阻，下列說法正確的是（）
A、光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量
B、硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好
C、硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時(shí)，載流子較少，導(dǎo)電性能良好
D、半導(dǎo)體材料的硫化鎘，隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好
2、霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量（）
A、把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量
B、把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量
C、把力轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量
D、把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量
３、如圖所示是測(cè)定位移的電容式傳感器，其工作原理是哪個(gè)量的變化，造成其電容的變化（）
Ａ、電介質(zhì)進(jìn)入極板的長度
Ｂ、兩極板間距
Ｃ、兩極板正對(duì)面積
Ｄ、極板所帶電量
４、如圖所示，Ｒ１、Ｒ２為定值電阻，Ｌ是小燈泡，Ｒ３為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)，（）
Ａ、電壓表的示數(shù)增大
Ｂ、Ｒ２中電流減小
Ｃ、小燈泡的功率增大
Ｄ、電路的路端電壓增大
5、如圖所示，Ｒ３是光敏電阻，當(dāng)開關(guān)Ｓ閉合后在沒有光照射時(shí)，a、b兩點(diǎn)等電勢(shì)，當(dāng)用光照射電阻Ｒ３時(shí)，則（）

Ａ、Ｒ３的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
Ｂ、Ｒ３的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
Ｃ、Ｒ３的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)
Ｄ、Ｒ３的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

6、有一電學(xué)元件，溫度升高時(shí)電阻卻大幅度減小，則這種元件可能是（）
A、金屬導(dǎo)體B、絕緣體C、半導(dǎo)體D、超導(dǎo)體
7、如圖是觀察電阻值隨溫度變化情況示意圖?，F(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是（）

A、如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯
B、如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯
C、如果R為熱敏電阻（用半導(dǎo)體材料制作），讀數(shù)變化非常明顯
D、如果R為熱敏電阻（用半導(dǎo)體材料制作），讀數(shù)變化不明顯
8、圖是霍爾元件的工作原理示意圖，用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對(duì)于一個(gè)霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗(yàn)證UH隨B的變化情況。以下說法中正確的是（）

A、將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大
B、在測(cè)定地球兩極的磁場強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平
C、在測(cè)定地球赤道上的磁場強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平
D、改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化
9、如圖所示寬度為d，厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)有電流I通過金屬板時(shí)，在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面間產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng)，若金屬板內(nèi)自由電子密度為n，則產(chǎn)生的電勢(shì)差U＝＿＿＿＿＿
【學(xué)后反思】
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

參考答案
典型例題：
例1、分析：若往Rt上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻Rt溫度降低，電阻值增大，所以電流減小，指針應(yīng)向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，電阻Rt溫度升高，電阻值減小，電流增大，指針向右偏。＿左＿＿右＿＿
例2、分析：熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化，定值電阻和光敏電阻不隨溫度變化；光敏電阻的阻值隨光照變化而變化，定值電阻和熱敏電阻不隨之變化。答案：AC
例3、分析：當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容器的電容將增大，電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生了變化。答案：BC
例4、解：因?yàn)樽杂呻姾蔀殡娮?，故由左手定則可判斷電子向上偏，則上表面聚集負(fù)電荷，下表面帶多余的正電荷，故下表面電勢(shì)高，設(shè)其穩(wěn)定電壓為U。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷所受電場力與洛倫茲力平衡時(shí)，即q=QvB
又因?yàn)閷?dǎo)體中的電流I＝neSv＝nevbd
故U＝
答案：下表面電勢(shì)高電勢(shì)差為
針對(duì)訓(xùn)練：
1、光電熱電
2、聲控聲音電
3、A4、C
5、角度增大，正對(duì)面積減小，電容器電容變小
能力訓(xùn)練：1、ABD2、B3、A4、ABC5、A６、C7、C8、ABD
9、

傳感器的應(yīng)用（一）（學(xué)案+課件+練習(xí)題）

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容，使高中教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？下面是小編精心為您整理的“傳感器的應(yīng)用（一）（學(xué)案+課件+練習(xí)題）”，希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。

第二節(jié)：傳感器的應(yīng)用（一）學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
（1）、了解傳感器應(yīng)用的一般模式；
（2）、理解電子秤、話筒、電熨斗的工作原理。
（3）、會(huì)設(shè)計(jì)簡單的有關(guān)傳感器應(yīng)用的控制電路。
（4）、通過實(shí)驗(yàn)結(jié)合物理學(xué)的知識(shí)，探究電子秤、話筒、電熨斗等的工作原理，從而了解力傳感器、聲傳感器和溫度傳感器的一般應(yīng)用，進(jìn)一步總結(jié)出傳感器應(yīng)用的一般模式。
（5）、通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動(dòng)手能力，提高創(chuàng)新意識(shí)，提高物理理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合的綜合實(shí)踐能力。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】：各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】：各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。
【學(xué)習(xí)方法】：探究實(shí)驗(yàn)
【學(xué)習(xí)過程】
問題1：光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件各是把什么物理量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的元件？

1、傳感器應(yīng)用的一般模式
閱讀教材開頭幾段，然后合上書，在練習(xí)本上畫出傳感器應(yīng)用的一般模式示意圖。
提示：一般情況下，傳感器產(chǎn)生的信號(hào)非常微弱，要想觸發(fā)控制電路，此信號(hào)必須進(jìn)一步放大才可以，所以需要放大電路，即放大器。
閱讀教材并在練習(xí)本上畫出傳感器應(yīng)用的一般模式示意圖。

2、下面學(xué)習(xí)幾個(gè)傳感器應(yīng)用的實(shí)例。
（1）．力傳感器的應(yīng)用——電子秤
師：閱讀教材56頁最后一段，思考并回答問題。
問題2：電子秤使用的測(cè)力裝置是什么？它是由什么元件組成的？

問題3：簡述力傳感器的工作原理。

問題4：應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量？

（2）．聲傳感器的應(yīng)用——話筒
閱讀教材56頁有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問題。
問題5：話筒的作用是什么？

問題6：說明動(dòng)圈式話筒的工作原理和工作過程。

問題7：說明電容式話筒的工作原理和工作過程。這種話筒的優(yōu)點(diǎn)是什么？

問題8：駐極體話筒的工作原理是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？

閱讀教材，思考并回答問題。
指出：駐極體話筒利用了電介質(zhì)的現(xiàn)象：將電介質(zhì)放入電場中，在前后兩個(gè)表面上會(huì)分別出現(xiàn)與的現(xiàn)象．某些電介質(zhì)在電場中被極化后，去掉外加電場，仍然會(huì)長期保持被極化的狀態(tài)，這種材料稱為．
演示實(shí)驗(yàn)：
按照如圖所示的連接駐極體話筒的工作電路，話筒的輸出端經(jīng)過隔直電容接到示波器。
對(duì)著話筒喊話，觀察示波器的熒光屏上的波形，再用另外一人同樣對(duì)話筒喊話，比較兩次聲音產(chǎn)生的波形有什么不一樣。
上述過程，就是話筒將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的過程。
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
結(jié)論：

（3）．溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗
溫度傳感器是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，它能把溫度的高低轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，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．電熨斗就是靠溫度傳感器來控制溫度的。
實(shí)驗(yàn)：取一個(gè)報(bào)廢的日光燈啟輝器，去掉外殼，敲碎氖泡的玻璃，可以看到一個(gè)U型的雙金屬片，雙金屬片的旁邊有一根直立的金屬絲，兩者構(gòu)成一對(duì)觸點(diǎn)，常溫下觸點(diǎn)是分離的，用火焰靠近金屬片，可以看到雙金屬片的形狀變化，與金屬絲接觸，熄滅火焰，雙金屬片逐漸恢復(fù)原狀，兩個(gè)觸點(diǎn)分離。
把這個(gè)啟動(dòng)器用到溫控開關(guān)，可以控制小燈泡的。
做實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

電熨斗就裝有雙金屬片溫度傳感器。這種傳感器的作用是控制電路的通斷。
投影：電熨斗結(jié)構(gòu)圖（如圖所示）
思考與討論：
（1）常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的還是分離的？當(dāng)溫度過高時(shí)，雙金屬片將怎樣起作用？
（2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，這是如何使用調(diào)溫旋鈕來實(shí)現(xiàn)的？

（4）、拓展：溫度傳感器的另一應(yīng)用——電冰箱的溫控裝置
如圖所示是某種電冰箱內(nèi)溫度控制器的結(jié)構(gòu)，銅質(zhì)的測(cè)溫泡1，細(xì)管2和彈性金屬膜盒3連成密封的系統(tǒng)，里面充有氯甲烷盒它的蒸汽，構(gòu)成一個(gè)溫度傳感器，膜盒3為扁圓形，右表面固定，左表面通過小柱體與彈簧片4連接，盒中氣體的壓強(qiáng)增大時(shí)，盒體就會(huì)膨脹，測(cè)溫泡1安裝在冰箱的冷藏室中。5、6分別是電路的動(dòng)觸點(diǎn)盒靜觸點(diǎn)，控制制冷壓縮機(jī)的工作，拉簧7的兩端分別連接到彈簧片4盒連桿9上。連桿9的下端是裝在機(jī)箱上的軸。凸輪8是由設(shè)定溫度的旋鈕控制的，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)凸輪連桿上端右移，從而加大對(duì)彈簧7的拉力。
自動(dòng)控溫原理：如圖所示是某種電冰箱內(nèi)溫度控制器的結(jié)構(gòu)，銅制的測(cè)溫泡1、細(xì)管2和彈性金屬膜盒3連通成密封的系統(tǒng)，里面充有氯甲烷和它的蒸汽，構(gòu)成了一個(gè)溫度傳感器，膜盒為扁圓形，右表面固定，左表面通過小柱體與彈簧片4連接，盒中氣體的壓強(qiáng)增大時(shí)，盒體就會(huì)膨脹，測(cè)溫泡1安裝在冰箱的冷藏室中。5、6分別是電路的動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)，控制制冷壓縮機(jī)的工作，拉簧7的兩端分別連接到彈簧片和連桿9上，連桿9的下端裝在機(jī)箱上的軸，凸輪8是由設(shè)定溫度的旋鈕控制的，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)凸輪連桿上端右移，從而加大對(duì)彈簧7的拉力。當(dāng)冷藏室里的溫度升高時(shí)，1、2、3中的氯甲烷受熱膨脹，彈性金屬膜盒3的左端膨脹，推動(dòng)彈簧片4向左轉(zhuǎn)動(dòng)，使5、6接觸，控制的壓縮機(jī)電路開始工作制冷，當(dāng)溫度下降到一定程度，氯甲烷受冷收縮，5、6又分開，制冷結(jié)束，直到下次溫度升高再重復(fù)上述過程。
溫度設(shè)定原理：將凸輪8逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凸輪將連桿9向右頂，使得彈簧7彈力增大，此時(shí)要將5、6觸點(diǎn)接通，所需要的力就要大些，溫度要高一些，即溫控?fù)鯌?yīng)低一些（例如1級(jí)），順時(shí)針旋轉(zhuǎn)凸輪8，控制的溫度低一些，控溫?fù)跻咭恍?br> 典型例題
例1.用如圖所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組成的壓力傳感器．用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0kg的滑塊可無摩擦滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出．現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時(shí)，傳感器a、b在的示數(shù)均為10N（取g=10m／s2）．

（1）若傳感器a的示數(shù)為14N、b的示數(shù)為6.0N，求此時(shí)汽車的加速度大小和方向．
（2）當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器a的示數(shù)為零．

例2、如圖5是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對(duì)著話筒說話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，導(dǎo)致話筒所在電路中的其它量發(fā)生變化，使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是容器兩板間的（）
（A）距離變化
（B）正對(duì)面積變化
（C）介質(zhì)變化
（D）電壓變化

例3..如圖9所示是一種測(cè)量血壓的壓力傳感器在工作時(shí)的示意圖。薄金屬片P固定有4個(gè)電阻R1、R2、R3、R4（如圖10所示），左邊是它的側(cè)面圖這四個(gè)電阻連接成電路如圖11所示，試回答下列問題：
（1）開始時(shí)金屬片中央O點(diǎn)未加任何壓力，欲使電壓表無示數(shù)，則4個(gè)電阻應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系？
（2）當(dāng)O點(diǎn)加一個(gè)壓力F后發(fā)生形變，這時(shí)4個(gè)電阻也隨之發(fā)生形變，形變后各電阻大小如何變化？
（3）電阻變化后，電阻的A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電壓高？它為什么能測(cè)量電壓？

(提示：當(dāng)O點(diǎn)加垂直于金屬片的壓力后，金屬片發(fā)生形變，由于電阻是固定在金屬片上的（由上圖），因此R1、R4被拉長，R2、R3被拉寬。)
【學(xué)習(xí)小節(jié)】
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：
力傳感器的應(yīng)用——
傳感器的應(yīng)用聲傳感器的應(yīng)用——
溫度傳感器的應(yīng)用——
力傳感器是把力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；聲傳感器是把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，而溫度傳感器往往是用來進(jìn)行自動(dòng)控制．
【學(xué)習(xí)心得】

傳感器的應(yīng)用實(shí)例學(xué)案和課件與同步練習(xí)題

古人云，工欲善其事，必先利其器。作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《傳感器的應(yīng)用實(shí)例學(xué)案和課件與同步練習(xí)題》，供您參考，希望能夠幫助到大家。

第四節(jié)：傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知道二極管的單向?qū)щ娦院桶l(fā)光二極管的發(fā)光特性。
2、知道晶體三極管的放大特性。
3、掌握邏輯電路的基本知識(shí)和基本應(yīng)用。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】：傳感器的應(yīng)用實(shí)例。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】：由門電路控制的傳感器的工作原理。
【教學(xué)過程】
一、問題引入
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了溫度傳感器、光傳感器及其工作原理。請(qǐng)大家回憶一下我們學(xué)了哪些具體的溫度、光傳感器？

二、學(xué)習(xí)新課
閱讀下列學(xué)習(xí)資料總結(jié)二極管的特點(diǎn)和作用：
（一）、普通二極管和發(fā)光二極管
固態(tài)電子器件中的半導(dǎo)體兩端器件。起源于19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)接觸二極管效應(yīng)，發(fā)展于20世紀(jì)30年代，主要特征是具有單向?qū)щ娦?，即整流特性。利用不同的半?dǎo)體材料、摻雜分布、幾何結(jié)構(gòu)，可制成不同類型的二極管，用來產(chǎn)生、控制、接收、變換、放大信號(hào)和進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。例如穩(wěn)壓二極管可在電源電路中提供固定偏壓和進(jìn)行過壓保護(hù)；雪崩二極管作為固體微波功率源，用于小型固體發(fā)射機(jī)中的發(fā)射源；半導(dǎo)體光電二極管能實(shí)現(xiàn)光-電能量的轉(zhuǎn)換，可用來探測(cè)光輻射信號(hào)；半導(dǎo)體發(fā)光二極管能實(shí)現(xiàn)電-光能量的轉(zhuǎn)換，可用作指示燈、文字-數(shù)字顯示、光耦合器件、光通信系統(tǒng)光源等；肖特基二極管可用于微波電路中的混頻、檢波、調(diào)制、超高速開關(guān)、倍頻和低噪聲參量放大等。按用途分：檢波二極管、整流二極管、穩(wěn)壓二極管、開關(guān)管、光電管。按結(jié)構(gòu)分：點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管
發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。
特點(diǎn)：

作用：

閱讀下列學(xué)習(xí)資料總結(jié)三極管的特點(diǎn)和作用：
（二）、晶體三極管
晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把正塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種，如圖從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極，分別為基極b發(fā)射極e和集電極c。
發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電極?；鶇^(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質(zhì)濃度大，PNP型三極管發(fā)射區(qū)發(fā)射的是空穴，其移動(dòng)方向與電流方向一致，故發(fā)射極箭頭向里；NPN型三極管發(fā)射區(qū)發(fā)射的是自由電子，其移動(dòng)方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。
晶體三極管具有電流放大作用，其實(shí)質(zhì)是三極管能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極管最基本的和最重要的特性。我們將ΔIc/ΔIb的比值稱為晶體三極管的電流放大倍數(shù)，用符號(hào)“β”表示。電流放大倍數(shù)對(duì)于某一只三極管來說是一個(gè)定值，但隨著三極管工作時(shí)基極電流的變化也會(huì)有一定的改變。
特點(diǎn)：

作用：

（三）邏輯電路
邏輯電路是以二進(jìn)制為原理、實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)邏輯運(yùn)算和操作的電路。分組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。前者的邏輯功能與時(shí)間無關(guān)，即不具記憶和存儲(chǔ)功能，后者的操作按時(shí)間程序進(jìn)行。由于只分高、低電平，抗干擾力強(qiáng)，精度和保密性佳。廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、數(shù)字控制、通信、自動(dòng)化和儀表等方面。這里我們主要說邏輯門電路。
邏輯門電路符號(hào)圖包括與門，或門，非門，
1．與邏輯
對(duì)于與門電路，只要一個(gè)輸入端輸入為0，則輸出端一定是，只有當(dāng)所有輸入端輸入都同為時(shí)，輸出才是1.
2．或邏輯
對(duì)于或門電路，只要一個(gè)輸入端輸入為1，則輸出一定是，反之，只有當(dāng)所有輸入端都為時(shí)，輸出端才是0.
3.非門電路
對(duì)于非門電路，當(dāng)輸入為0時(shí)，輸出總是，當(dāng)輸入為1時(shí)，輸出反而是，非門電路也稱反相器。
4.斯密特電路：
斯密特觸發(fā)器是特殊的電路，當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值V時(shí)，輸出端Y會(huì)突然從高電平調(diào)到低電平V，而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值的時(shí)候V，Y會(huì)從低電平跳到高電平V。斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為的信號(hào)。而這正是進(jìn)行光控所需要的。

（四）、應(yīng)用實(shí)例
1、光控開關(guān)
電路組成：觸發(fā)器，電阻，發(fā)光二極管LED模仿路燈，滑線變阻器，定值電阻，電路如圖所示。
工作原理：

注意：要想在天暗時(shí)路燈才會(huì)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大一些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端A電壓達(dá)到某個(gè)值1.6V，就需要RG的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。
拓展：如果電路不用發(fā)光二極管來模擬，直接用在電路中，就必須用到電磁繼電器。如下圖。

2．溫度報(bào)警器（熱敏電阻式報(bào)警器）
結(jié)構(gòu)組成：斯密特觸發(fā)器，電阻，蜂鳴器，變阻器，定值電阻，如圖所示。
工作原理：

注意：要使熱敏電阻在感測(cè)到更高的溫度時(shí)才報(bào)警，應(yīng)該減小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入達(dá)到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高。
課堂練習(xí)
1.與門的輸入端輸入信號(hào)為何時(shí)，輸出端輸出“1”（）
A.00B.01C.10D.11
2.或門的輸入端輸入信號(hào)為何時(shí)，輸出端輸出“0”（）
A.00B.10C.01D.11
3.聯(lián)合國安理會(huì)每個(gè)常任理事國都擁有否決權(quán)，假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)表決器，常任理事國投反對(duì)票時(shí)輸入“0”，投贊成或棄權(quán)時(shí)輸入“1”，提案通過為“1”，通不過為“0”，則這個(gè)表決器應(yīng)具有哪種邏輯關(guān)系（）
A.與門B.非門C.或門D.與非門
4.圖是一個(gè)復(fù)合門電路，由一個(gè)x門電路與一個(gè)非門組成.若整個(gè)電路成為一個(gè)與門，則x電路應(yīng)是（）
A.與門B.或門C.與非門D.或非門
5.“第4題”中的整個(gè)電路若成為一個(gè)或門，則x電路應(yīng)是（）
6.如圖是一個(gè)三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入“1”時(shí)，A、B端輸入為何時(shí)輸出端Y輸出“1”（）
A.00B.01C.10D.11
7.如圖所示，一個(gè)三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)輸入為101時(shí)，輸出為___________.（填“0”或“1”）
8.與非門可以改裝成一個(gè)非門，方法為只用一個(gè)輸入端如A端，而另一個(gè)輸入端B端輸入穩(wěn)定信號(hào)，則為把與非門改裝成非門，B端應(yīng)始終輸入___________.（填“0”或“1”）
9、某些非電學(xué)量的測(cè)量是可以通過一些相應(yīng)的裝置轉(zhuǎn)化為電學(xué)量來測(cè)量的，一電容的兩個(gè)極板放置在光滑的水平平臺(tái)上，極板的面積為S，極板間的距離為d，電容器的電容公式為C=ES/d（E是常數(shù)但未知）.極板1固定不動(dòng)，與周圍絕緣，極板2接地，且可以在水平平臺(tái)上滑動(dòng)，并始終與極板1保持平行，極板2的兩個(gè)側(cè)邊與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的兩個(gè)完全相同的彈簧相連，兩彈簧的另一端固定，彈簧L與電容垂直，如圖（1）所示.圖（2）是這一裝置的應(yīng)用示意圖，先將電容器充電至電壓U后即與電源斷開，再在極板2的右側(cè)的整個(gè)表面上施以均勻向左的待測(cè)壓強(qiáng)p，使兩極板之間的距離發(fā)生微小的變化，測(cè)得此時(shí)電容器兩極板間的電壓改變量為ΔU.設(shè)作用在電容板上的靜電力不致引起彈簧可測(cè)量的形變，試求：待測(cè)壓強(qiáng)p.
【學(xué)習(xí)小結(jié)】
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：
1、二極管的特點(diǎn)和作用：
2、三極管的特點(diǎn)和作用：
3、斯密特觸發(fā)器的特點(diǎn)和作用：
【課后作業(yè)】課本作業(yè)