高二物理传感器及其应用
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教科版高二物理选修3《传感器》教案及教学反思一、教学目标1.了解传感器的基本概念、分类和工作原理;2.能够描述光电传感器的工作原理;3.能够分析和解决传感器在实际应用中遇到的问题。
二、教学重点1.传感器的分类和工作原理;2.光电传感器的工作原理。
三、教学难点1.传感器的在实际应用中的问题分析与解决。
四、教学方法1.讲授;2.小组合作;3.实验。
五、教学内容第一节:传感器的基本概念和分类一、教学目标1.学生了解传感器的基本概念;2.学生了解传感器的分类。
二、教学重点1.传感器的基本概念;2.传感器的分类。
三、教学难点1.学生理解传感器的基本概念;2.学生理解传感器的分类。
四、教学内容1.传感器的定义:传感器是一种能够将非电信号(如力、形状、温度、光、声、化学等)转换为电信号的器件。
2.传感器的分类:根据不同的物理量对传感器进行分类,主要有光电传感器、磁传感器、压力传感器、温度传感器等。
五、教学方法讲授+小组合作第二节:光电传感器的工作原理一、教学目标1.学生了解光电传感器的工作原理;2.学生掌握光电传感器的运用。
二、教学重点1.光电传感器的工作原理;2.光电传感器的应用。
三、教学难点1.学生理解光电传感器的工作原理;2.学生掌握光电传感器的应用。
四、教学内容1.光电传感器的定义:利用光电效应、光阻效应、光电导效应、光电发射效应等原理,将光辐射的强度和位置信息转化成电信号。
2.光电传感器的工作原理:利用光电晶体在受光后释放出的电子和空穴,形成电子-空穴对,从而产生感电效应,进而输出电信号。
3.光电传感器的应用:主要应用于自动控制、光电测量、机器人、智能控制等领域。
五、教学方法讲授+小组合作+实验第三节:传感器在实际应用中的问题分析与解决一、教学目标1.学生了解传感器在实际应用中的问题;2.学生能够分析和解决传感器在实际应用中遇到的问题。
二、教学重点1.传感器在实际应用中的问题;2.分析传感器在实际应用中遇到的问题,并解决这些问题。
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。
高级中学高二物理(文科)自主探究学案班级姓名学号内容:传感器及其应用、电磁波的技术应用课时:1课时年级:高二日期:2014-1-4 编者:谢荣洲第一部分:传感器及其应用1.传感器是各种测量和自动控制的感觉器官,能像____________________________,并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置.2.传感器感受的常常是_______,如光、声、磁、力、位移、温度、浓度、速度、酸碱度等;而他的输出大多是_______,如电压、电流、电荷等.3.常用传感器有____________________________等.4.温度传感器能把______________,通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变的特性制成的,如利用半导体材料制成的电阻器其电阻会随温度的变化而变化,用它可制成温度传感器.5.红外线传感器的原理是:____________________________,从而得到辐射源的相关参数或信息.利用红外线传感器可实现______________.6.生物传感器是利用_______________________________________________________.疑难剖析一、温度传感器的原理用半导体材料制成,电阻随温度变化明显的热敏电阻;有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的电阻亦可制成传感器,称热电阻.热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量.【例1】如图3-3-2,R 1是一个热敏电阻,下列说法正确的是( )图3-3-2A.当R 1处温度升高时,电压表示数升高B.当R 1处温度升高时,电压表示数降低C.当R 1处温度降低时,电压表示数没有明显变化D.当R 1温度降低时,电压表示数降低解析:热敏电阻随温度升高电阻值降低,温度降低时电阻值增大. 答案:AD二、红外线传感器利用它可进行非接触测量,自然界几乎所有的物体都能辐射波长在0.76~1 000 μm的红外线,因此被广泛应用.【例2】如图3-3-3是一个自动门红外线传感器安装示意图( )图3-3-3A.当人进入位置+时,传感器会启动门B.当人进入位置零时,电动门停止运动C.当人在位置+、位置零以外时,门关闭D.此红外线传感器只能在白天应用解析:人体能发射波长一定的红外线,当人走进传感器控制区域时,传感器就会动作.由于人体的温度大体恒定,故不管白天、晚上所发射红外线是一样的,都能使用. 答案:ABC 第二部分:电磁波的技术应用1.变化的电场和_______总是交替产生,并且由发生区域向周围空间传播,这种由近及远的电磁场的传播就是_______.其速度与_______相同,为_______.2.1895年,_______的马可尼利用_______成功地实现了无线电通信.收音机上的调谐旋钮起_______,即选择特定频率的电台的信号.3.为了使人们能清楚地收听某一电台的信号,各个电台所发射的电磁波的频率必须_______.无线电频道是一种有限的自然资源,如果两个电磁波信号以同样或极相近的频率发出,便会_______.4.电视信号为_______,它通常由_______传送.微波的特点是______________,所以碰到高大建筑物或高山会被阻隔,因此必须每隔一定距离建立.5.同步通信卫星当作电磁波的中继站,大大增加了信号的覆盖面积.理论计算表明,只要通信卫星视频信号就几乎可以覆盖整个地球的表面.二、雷达雷达是___________ __________.三、移动电话无绳电话、_______、移动电话均是通过实现信号的发射与接收的.移动电话又称.每个手机都是一个电磁波发射台同时它又相当于一个,捕捉空中的电磁波.疑难剖析一、电磁波是交替产生周期性变化的电磁场由发生区域向远处的传播,在真空的传播速度为3.0×10 8 m/s.电磁波在传播过程中频率f不变,由公式v=λf,电磁波在介质中传播速度越小,波长越短.电磁波具有波动性,能产生干涉衍射现象.【例1】下列关于电磁波的叙述中,正确的是( )A.电磁波是电磁场由发生区域向远处传播B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×10 8 m/sC.电磁波是横波,电场方向与磁场方向都跟传播方向垂直D.电磁波可以脱离“波源”而独立存在,但不能产生干涉、衍射现象答案:AC。
高二物理必修二学问点总结归纳在学习新学问的同时还要复习以前的旧学问,确定会累,所以要留意劳逸结合。
只有充足的精力才能迎接新的挑战,才会有事半功倍的学习。
下面是为大家整理的(高二物理)必修二学问点,欢迎大家阅读学习!高二物理必修二学问点一、传感器的及其工作原理1、有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们依据确定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断.我们把这种元件叫做传感器.它的优点是:把非电学量转换为电学量以后,就可以很便利地进行测量、传输、处理和限制了.2、光敏电阻在光照耀下电阻变更的缘由:有些物质,例如硫化镉,是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增加,载流子增多,导电性变好.光照越强,光敏电阻阻值越小.3、金属导体的电阻随温度的上升而增大,热敏电阻的阻值随温度的上升而减小,且阻值随温度变更特别明显.金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差.二、传感器的应用(一)1.光敏电阻2.热敏电阻和金属热电阻3.电容式位移传感器4.力传感器————将力信号转化为电流信号的元件.5.霍尔元件霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件.外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压.三、传感器的应用(二)1.传感器应用的一般模式2.传感器应用:力传感器的应用——电子秤声传感器的应用——话筒温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器四、传感器的应用实例:1、光控开关2、温度报警器五、传感器定义国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并依据确定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。