高二物理认识传感器

第五章传感器第一节：认识传感器（1、传感器）（2、传感器的原理和分类）第二节：常见传感器的工作原理及应用（1、光敏电阻）（2、热敏电阻和金属热电阻）（3、应变式力传感器）（4、电容式传感器）（5、声传感器）（6、温度传感器）（7、传感器应用的一般模式）第三节：利用传感器制作简单的自动控制装置（1、电饭锅的工作原理）（2、火灾报警器的工作原理）（3、斯密特触发器）（4、蜂鸣器）（5、鼠标）（6、常见传感器的应用）（7、常见电学原件的原理）第一节传感器一、传感器1．定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断的器件或者装置。

2.功能：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

二、传感器的原理和分类1．传感器原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。

传感器原理如下图所示。

2．传感器的分类常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。

根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。

物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。

化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。

生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。

第二节常见传感器的工作原理及应用一、光敏电阻1、特点：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。

2、原理：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。

传感器高二知识点总结传感器是一种能够感知和测量环境中物理量和化学量的装置。

它们广泛应用于各个领域，如工业、医疗、农业等。

在高二的物理学习中，我们学习了各种传感器的原理和应用。

本文将对传感器的相关知识点进行总结。

一、传感器的基本原理传感器是通过将物理量或化学量转换为电信号来实现测量的。

它们通常包括感知元件和转换元件两部分。

感知元件用于感知环境中的物理量或化学量，并将其转换为与之对应的非电信号，例如压力传感器的感知元件可以是薄膜或压力敏感电阻。

转换元件将非电信号转换为电信号，常见的转换方式包括电阻、电容、感应等。

通过测量电信号的特性，我们可以获取环境中的物理量或化学量。

二、常见传感器的类型和应用1. 压力传感器：用于测量物体所受的压力。

常见的应用包括工业自动化中的压力检测、汽车中的轮胎压力监测等。

2. 温度传感器：用于测量环境的温度。

广泛应用于空调、冰箱、温度控制系统等。

3. 光电传感器：用于测量光的强度或光的特性。

在自动化生产中，光电传感器被广泛应用于物体检测、物体计数等。

4. 加速度传感器：用于测量物体的加速度。

在手机、游戏手柄等设备中，加速度传感器被用于实现重力感应或者运动控制。

5. 湿度传感器：用于测量环境的湿度。

在气象监测、温湿度控制系统中得到广泛应用。

6. 气体传感器：用于测量空气中气体的浓度。

在空气质量检测、火灾报警等方面起着重要作用。

三、传感器的特点和选择1. 灵敏度：传感器的灵敏度指的是其对被测量物理量变化的响应程度。

灵敏度越高，传感器所能测量的范围也就越宽。

2. 精度：传感器的精度是指其测量结果与真实值之间的误差范围。

精度越高，传感器所提供的测量结果越准确。

3. 可靠性：传感器的可靠性是指其在长期使用中的稳定性和可靠性。

可靠性较高的传感器具有较长的使用寿命。

4. 成本：传感器的成本是选择传感器时需要考虑的重要因素之一。

不同类型的传感器成本差异较大，需要根据具体应用需求进行选择。

选择合适的传感器需要综合考虑以上因素，并根据具体应用场景需求进行权衡。

5.1-5.2：认识传感器、常见传感器的工作原理及应用一：知识精讲归纳考点一、传感器及其工作原理1．传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出．通常是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断．2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制．3．传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成．4．传感器应用的一般模式：考点二、光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．考点三、金属热电阻和热敏电阻1．金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性，金属丝可以制作成温度传感器，称为热电阻．2．热敏电阻：用半导体材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．考点四、电阻应变片1．电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象．2．电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应．3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．二：考点题型归纳题型一：传感器的认识和原理1．（2022秋·浙江杭州·高二期中）如图所示为某汽车的加速度传感器的俯视图。

金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框左右移动（不能上下移动），电容器与电源连接，并串联计算机的信号采集器。

关于该传感器的说法正确的是（）A．汽车保持静止时，电容器不带电B．汽车静止时与直线运动时，电容器的电容可能相同C．汽车由静止突然向右加速，电路中有逆时针方向的电流D．汽车向右做匀加速运动过程中，电路中始终有顺时针方向的电流2．（2023秋·广东广州·高二统考期末）传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。

高二传感器知识点总结一、传感器的基本概念传感器是一种能够感知周围环境并将感知到的信息转化为电信号或其他形式信号的器件。

传感器在工业自动化、智能家居、医疗设备、汽车工业等领域都有广泛的应用，对于提高生产效率、改善生活质量有着重要的作用。

二、传感器的分类1. 按照测量物理量分类传感器根据其测量的物理量不同可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、湿度传感器、力传感器、位移传感器等多种类型。

2. 按照传感原理分类传感器还可以按照其传感原理不同进行分类，常见的传感原理包括电阻传感器、电容传感器、电感传感器、霍尔传感器、红外线传感器、激光传感器等。

3. 按照传感器的工作原理分类按照传感器的工作原理可以分为接触式传感器和非接触式传感器两种。

接触式传感器需要直接接触被测物体，而非接触式传感器可以通过无线、光学或者声波等方式进行测量。

三、传感器的特点1. 灵敏度高传感器能够感知到微小的变化，具有高的灵敏度。

2. 可靠性高传感器具有良好的稳定性和可靠性，能够长时间稳定工作。

3. 多功能性强传感器可以感知多种物理量，具有多功能性。

4. 体积小、重量轻传感器通常体积小、重量轻，便于安装和携带。

5. 自动化程度高传感器可以实现自动检测和自动控制，有助于提高生产效率。

四、传感器的应用1. 工业自动化传感器在工业自动化领域有着广泛的应用，可以用于测量温度、压力、液位、流量等参数，实现设备的自动化控制。

2. 智能家居在智能家居领域，传感器可以应用于智能灯光控制、温湿度监测、门窗开关检测等方面，提高生活的便利性和舒适性。

3. 医疗设备在医疗设备领域，传感器可以用于心率监测、血压监测、血糖监测等，为医疗人员提供重要的生理参数。

4. 汽车工业在汽车工业中，传感器可以用于车速测量、车重检测、发动机温度检测等，提高车辆的性能和安全性。

五、传感器的未来发展趋势1. 多功能集成传感器未来发展趋势是实现多功能集成，将多种传感功能整合在一个器件中，提高传感器的智能化和多功能性。

5.1 认识传感器教学设计2013 年12 月14 日，我国探月工程中的嫦娥三号怀抱玉兔号巡视器成功落月。

第二天，可爱俏皮的玉兔号从嫦娥三号中走出。

面对陌生的环境，玉兔号是如何观察的？行走时，它是如何感知障碍和自身姿态的？经过漫漫的寒夜，它又是如何被唤醒的？生活中哪些工具工作情况跟玉兔工作情况相同？新课教学一、神奇的传感器（一）干簧管播放或演示干簧管实验，让学会观看实验。

观察干簧管结构，并尝试解释工作原理：原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用。

“干簧管”——是一种能够感知磁场的传感器（二）传感器的定义传感器是指这样一类元件或装置：它能够感知诸如力、温度、光、声、磁场、观看实验视频或演示实验，学生观看干簧管结构并查阅资料回答原理利用实验切实提高学生对干簧管的认识边阅读边分析，逐步提升于都归纳能力化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。

从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。

（三）人的感觉器官和传感器的类比阅读课文，归纳各种传感器的定义及分类。

1.物理传感器：力传感器、磁传感器、声传感器等2.化学传感器：离子传感器、气体传感器等3.生物传感器：酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等4.智能手机的传感器与功能传感器原理各异，分类方法也不同。

①根据被测量的不同，可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器；①根据具体工作原理的不同，可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。

5.汽车里的传感器（一）传感器的核心部分1.传感器的核心部分——敏感元件、转换元件敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分——完成检转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分——完成转换。

如果敏感元件直接输出的是电学量，它就同时兼为转换元件。

这种敏感元件和转换元件二者合一的传感器是很多的。

例如，热电偶、压电晶体等都是这种形式的传感器。

第1节认识传感器第2节常见传感器的工作原理及应用学习目标要求核心素养和关键能力1.知道传感器的概念和工作原理。

2.知道光敏电阻、热敏电阻的特性和应用。

3.了解霍尔元件的原理。

4.会分析传感器在生产生活中的应用。

1.科学思维通过对传感器工作原理的理解，体会将非电学量转化为电学量的方法。

2.关键能力科学探究能力。

一、认识传感器1．传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。

通常是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。

2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。

3．传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成。

4．传感器应用的一般模式【判一判】(1)传感器可以把非电学量转换为电学量。

(√)(2)传感器可以把力学量(如形变量)转变成电学量。

(√)(3)传感器可以把热学量转变成电学量。

(√)(4)传感器可以把光学量转变成电学量。

(√)二、光敏电阻1．特点：光照越强，电阻越小。

2．原理：无光照时，载流子少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。

3．作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。

三、金属热电阻和热敏电阻1．热敏电阻：用半导体材料制成。

可分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻。

(1)正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻增大。

(2)负温度系数的热敏电阻(如氧化锰热敏电阻)随温度升高电阻减小。

2．金属热电阻：金属的电阻率随温度升高而增大，利用这一特性，金属丝也可以制作成温度传感器，称为热电阻。

【判一判】(1)光敏电阻的阻值随光线的强弱变化，光照越强电阻越小。

(√)(2)热敏电阻在温度升高时阻值变小。

(×)(3)金属热电阻在温度升高时阻值变小。

(×)(4)热敏电阻一般用半导体材料制作，导电能力随温度的升高而增强，但灵敏度低。

传感器高中物理知识点总结一、传感器的原理传感器的原理是利用物理效应来检测环境中的物理量。

根据不同的物理效应，传感器可以分为多种类型，例如光电传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器等。

其中，光电传感器利用光电效应将光信号转化为电信号，压力传感器利用压阻效应将压力信号转化为电信号，温度传感器利用热敏效应将温度信号转化为电信号，湿度传感器利用湿敏效应将湿度信号转化为电信号。

二、传感器的分类根据传感器的工作原理和测量物理量的不同，传感器可以分为几类：1. 按测量物理量分类：包括光学传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、位移传感器等。

2. 按工作原理分类：包括电阻式传感器、电容式传感器、电磁式传感器、光电式传感器、热敏式传感器等。

3. 按输出信号类型分类：包括模拟传感器和数字传感器。

模拟传感器输出模拟信号，数字传感器输出数字信号。

4. 按应用领域分类：包括工业传感器、农业传感器、医疗传感器、环境传感器等。

三、传感器的工作原理传感器的工作原理主要包括三个过程：传感、转换和输出。

传感阶段是指传感器感知环境中的物理量；转换阶段是指传感器将感知到的物理量转化为电信号或其他形式的信号；输出阶段是指传感器将转换后的信号输出给监测系统或控制系统。

以温度传感器为例，它的工作原理是利用热敏效应。

当环境温度发生变化时，传感器内部的热敏材料也会发生相应的温度变化，从而改变材料的电阻值。

通过测量传感器的电阻值，可以得到环境温度的信息。

类似地，其他类型的传感器也有各自的工作原理。

四、传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。

在工业领域，传感器被用于监测生产过程中的各种物理量，以保证生产的质量和效率；在农业领域，传感器被用于监测土壤湿度、气象等信息，从而帮助农民科学地种植作物；在医疗领域，传感器被用于监测患者的生命体征和病情，以帮助医生进行诊断和治疗；在交通领域，传感器被用于监测交通状况和行车安全等。

五、传感器的发展趋势随着科学技术的不断进步，传感器也在不断发展。