高中素質(zhì)練習(xí)教案

傳感器及其工作原理學(xué)案課件練習(xí)。

1．(對應(yīng)要點(diǎn)一)如圖6－1－7所示，將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，用光照射光敏電阻時，表針自左向右的偏轉(zhuǎn)角度為θ；現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針自左向右的偏角為θ′，則可判斷()
A．θ′＝θB．θ′θ
C．θ′θD．不能確定圖6－1－7
解析：光敏電阻受光照射阻值變小，且電阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，當(dāng)用手擋住部分光線，光照強(qiáng)度變小，電阻值會變大，指針偏角變小，所以B項正確。
答案：B
2．(對應(yīng)要點(diǎn)一)金屬鉑的電阻值對溫度高低非常敏感，圖6－1－8中可能表示金屬鉑電阻的U－I圖線是()
圖6－1－8
解析：金屬鉑導(dǎo)體的電阻對溫度的變化很敏感，電阻隨溫度的升高而增大，在一定溫度下其U－I圖線是非線性的且圖線的斜率越來越大，故B正確。
答案：B
3．(對應(yīng)要點(diǎn)二)如圖6－1－9所示是一個測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)電液體構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路，當(dāng)電容值增大引起外電路的電流變化時，說明導(dǎo)電液體的深度h()
A．增大B．減小圖6－1－9
C．不變D．無法確定
解析：由題意知，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，類似于平行板電容器的兩極。當(dāng)導(dǎo)電液體深度h增大時，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體正對面積增大，電容器的電容值變大。
答案：A
4．(對應(yīng)要點(diǎn)三)如圖6－1－10所示，截面為矩形的金屬導(dǎo)體放在磁場中，當(dāng)導(dǎo)體中通有電流時，導(dǎo)體的上、下表面的電勢有什么關(guān)系(上板為M，下板為N)()
A．φMφNB．φM＝φN圖6－1－10
C．φMφND．無法判斷
解析：霍爾效應(yīng)是帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用，做定向移動形成的。根據(jù)左手定則，電子受到向下的洛倫茲力作用，向N板運(yùn)動，則M板剩下正電荷，所以φMφN。故正確答案為A。

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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

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，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)度與價值觀：
（1）、體會傳感器在生活、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)生的知識視野，并加強(qiáng)物理與STS的聯(lián)系。
（2）、通過動手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊合作精神和創(chuàng)新意識。
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)計思路是通過對實(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)生對傳感器了解較少，教學(xué)時力避深奧的理論，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．【課時安排】1課時
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)中所用的自動報警器、恒溫烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐華夏大地時，機(jī)場、車站、港口又是如何實(shí)現(xiàn)快速而準(zhǔn)確的體溫檢測的？所有這些，都離不開一個核心，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：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，兩個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，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：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：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)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(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，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，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。
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，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，用溫度計測量溫度，用萬用表測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放入熱水中
③、同時測量并記錄水溫和電阻值
④、倒入少許冷水，改變杯中的水溫，在同時測量水溫和電阻值，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熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測溫范圍大，但靈敏度較差。
（3）霍爾元件
教師介紹：霍爾元件是在一個很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）薄片上，制作4個電極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，，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)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(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：用熱敏電阻、繼電器等器材設(shè)計一個火警報警器。
3.P55，思考與練習(xí)2題完成填表。
九．【板書設(shè)計】
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)行測量、傳輸、處理和控制。
3、傳感器的工作原理：
4、認(rèn)識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)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(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)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(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)生動手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。整個教學(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，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，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，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＿＿＿＿＿
這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(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＿＿＿＿這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為＿＿＿＿這個電學(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，測溫范圍＿＿＿，但＿＿＿＿較差。
３、電容式位移傳感器能夠把物體的＿＿＿＿這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為＿＿＿這個電學(xué)量。
４、霍爾元件能夠把＿＿＿＿＿＿這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(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；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。
例二、傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器。當(dāng)待測壓力F作用于可動膜片電極時，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，電容將減小
B、當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將增大
C、若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化
D、若電流計有示數(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、下表面哪面電勢高？電勢差是多少？（此題描述的是著名的霍爾效應(yīng)現(xiàn)象）
【針對訓(xùn)練】
1、簡單的說，光敏電阻就是一個簡單的＿＿＿＿＿傳感器，熱敏電阻就是一個簡單的＿＿＿＿＿傳感器。
２、為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝一個傳感器與電燈控制電路的相接。當(dāng)樓道內(nèi)有走動而發(fā)出聲響時，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，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是＿＿＿＿信號。
3、如圖所示，是一個測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，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（）

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，為一種測定角度的傳感器，當(dāng)彼此絕緣的金屬板構(gòu)成的動片與定片之間的角度發(fā)生變化時，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)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量
B、硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時，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，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)換哪兩個量（）
A、把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量
B、把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量
C、把力轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量
D、把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量
３、如圖所示是測定位移的電容式傳感器，其工作原理是哪個量的變化，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，（）
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，a、b兩點(diǎn)等電勢，當(dāng)用光照射電阻Ｒ３時，則（）

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

6、有一電學(xué)元件，溫度升高時電阻卻大幅度減小，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)，對于一個霍爾元件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、將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大
B、在測定地球兩極的磁場強(qiáng)弱時，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平
C、在測定地球赤道上的磁場強(qiáng)弱時，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，在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面間產(chǎn)生電勢差，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，電容器的電容將增大，電流計有示數(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，故下表面電勢高，設(shè)其穩(wěn)定電壓為U。
當(dāng)運(yùn)動電荷所受電場力與洛倫茲力平衡時，即q=QvB
又因?yàn)閷?dǎo)體中的電流I＝neSv＝nevbd
故U＝
答案：下表面電勢高電勢差為
針對訓(xùn)練：
1、光電熱電
2、聲控聲音電
3、A4、C
5、角度增大，正對面積減小，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（二）學(xué)案課件練習(xí)

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？為滿足您的需求，小編特地編輯了“傳感器的應(yīng)用（二）學(xué)案課件練習(xí)”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

傳感器的應(yīng)用實(shí)例學(xué)案和課件與練習(xí)

俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非?；钴S，使高中教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《傳感器的應(yīng)用實(shí)例學(xué)案和課件與練習(xí)》，僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。

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，可用來探測光輻射信號；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)體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié)，兩個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“β”表示。電流放大倍數(shù)對于某一只三極管來說是一個定值，但隨著三極管工作時基極電流的變化也會有一定的改變。
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)字信號邏輯運(yùn)算和操作的電路。分組合邏輯電路和時序邏輯電路。前者的邏輯功能與時間無關(guān)，即不具記憶和存儲功能，后者的操作按時間程序進(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)用于計算機(jī)、數(shù)字控制、通信、自動化和儀表等方面。這里我們主要說邏輯門電路。
邏輯門電路符號圖包括與門，或門，非門，
1．與邏輯
對于與門電路，只要一個輸入端輸入為0，則輸出端一定是，只有當(dāng)所有輸入端輸入都同為時，輸出才是1.
2．或邏輯
對于或門電路，只要一個輸入端輸入為1，則輸出一定是，反之，只有當(dāng)所有輸入端都為時，輸出端才是0.
3.非門電路
對于非門電路，當(dāng)輸入為0時，輸出總是，當(dāng)輸入為1時，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值V時，輸出端Y會突然從高電平調(diào)到低電平V，而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個值的時候V，Y會從低電平跳到高電平V。斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為的信號。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：要想在天暗時路燈才會亮，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．溫度報警器（熱敏電阻式報警器）
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到更高的溫度時才報警，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為何時，輸出端輸出“1”（）
A.00B.01C.10D.11
2.或門的輸入端輸入信號為何時，輸出端輸出“0”（）
A.00B.10C.01D.11
3.聯(lián)合國安理會每個常任理事國都擁有否決權(quán)，假設(shè)設(shè)計一個表決器，常任理事國投反對票時輸入“0”，投贊成或棄權(quán)時輸入“1”，提案通過為“1”，通不過為“0”，則這個表決器應(yīng)具有哪種邏輯關(guān)系（）
A.與門B.非門C.或門D.與非門
4.圖是一個復(fù)合門電路，由一個x門電路與一個非門組成.若整個電路成為一個與門，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”中的整個電路若成為一個或門，則x電路應(yīng)是（）
6.如圖是一個三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入“1”時，A、B端輸入為何時輸出端Y輸出“1”（）
A.00B.01C.10D.11
7.如圖所示，一個三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)輸入為101時，輸出為___________.（填“0”或“1”）
8.與非門可以改裝成一個非門，方法為只用一個輸入端如A端，而另一個輸入端B端輸入穩(wěn)定信號，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)量的測量是可以通過一些相應(yīng)的裝置轉(zhuǎn)化為電學(xué)量來測量的，一電容的兩個極板放置在光滑的水平平臺上，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，與周圍絕緣，極板2接地，且可以在水平平臺上滑動，并始終與極板1保持平行，極板2的兩個側(cè)邊與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的兩個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)的整個表面上施以均勻向左的待測壓強(qiáng)p，使兩極板之間的距離發(fā)生微小的變化，測得此時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量的形變，試求：待測壓強(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)