《传感器及其工作原理》导学案1

《常见传感器的工作原理》导学案一、学习目标1、了解常见传感器的类型和应用领域。

2、掌握常见传感器的工作原理。

3、能够分析传感器在实际系统中的作用和工作过程。

二、知识梳理（一）传感器的定义与作用传感器是一种能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

它的作用是将非电量（如温度、压力、速度、位移等）转换为电量（如电压、电流、电阻等），以便于测量、控制和处理。

（二）常见传感器的类型1、温度传感器（1）热电偶传感器工作原理：由两种不同的金属导体组成一个闭合回路，当两个接点处于不同温度时，回路中会产生热电势。

应用：工业温度测量、冶金、化工等领域。

（2）热电阻传感器工作原理：利用金属导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度。

应用：空调、冰箱、热水器等家电中的温度控制。

（3）热敏电阻传感器工作原理：分为正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）两种。

PTC 热敏电阻的电阻值随温度升高而增大，NTC 热敏电阻的电阻值随温度升高而减小。

应用：电子设备的过热保护、汽车发动机水温检测等。

2、压力传感器（1）应变式压力传感器工作原理：基于电阻应变效应，当压力作用在弹性元件上时，弹性元件产生应变，粘贴在弹性元件上的电阻应变片的电阻值发生变化。

应用：工业自动化、航空航天、汽车等领域的压力测量。

（2）电容式压力传感器工作原理：通过改变电容极板间的距离或相对面积来改变电容值，从而反映压力的变化。

应用：医疗设备、液压系统等。

（3）压电式压力传感器工作原理：利用压电材料的压电效应，当受到压力作用时，表面产生电荷。

应用：动态压力测量，如爆炸压力测量。

3、位移传感器（1）电阻式位移传感器工作原理：通过改变电阻丝的长度或滑动变阻器的触点位置来改变电阻值，从而反映位移的变化。

应用：机械加工、自动化生产线等领域的位移测量。

（2）电容式位移传感器工作原理：根据电容极板间的距离变化导致电容值改变来测量位移。

应用：精密测量、机器人控制等。

《传感器及其工作原理》教案一、教学内容本节课将围绕《传感器及其工作原理》展开，涉及教材第十一章第一节的内容，详细讲解传感器的基本概念、分类、工作原理及其在工程和日常生活中的应用。

二、教学目标1. 让学生理解传感器的定义、作用和分类，掌握不同类型传感器的工作原理。

2. 培养学生运用传感器解决实际问题的能力，提高学生的动手实践和创新能力。

3. 激发学生对传感器技术研究的兴趣，培养学生在传感器领域的专业素养。

三、教学难点与重点难点：传感器的工作原理及其在实际应用中的选用。

重点：传感器的定义、分类、工作原理及性能参数。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、传感器实物或模型、实验器材。

2. 学具：笔记本、教材、实验报告册。

五、教学过程1. 导入：通过展示传感器在生活中的应用实例，引起学生对传感器的好奇心和兴趣。

2. 理论讲解：a. 传感器的定义、作用和分类。

b. 常见传感器的工作原理及性能参数。

3. 实践操作：a. 分组讨论，每组选择一种传感器，分析其工作原理和应用场景。

4. 例题讲解：讲解一道关于传感器应用的例题，引导学生运用所学知识解决实际问题。

5. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。

六、板书设计1. 《传感器及其工作原理》2. 内容：a. 传感器的定义、作用和分类。

b. 常见传感器的工作原理。

c. 传感器性能参数及应用。

七、作业设计1. 作业题目：a. 解释传感器的定义及其作用。

b. 列举三种常见传感器，并说明它们的工作原理和应用领域。

c. 分析一道传感器应用题，并给出解答。

2. 答案：a. 略。

b. 略。

c. 略。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：对本节课的教学过程进行反思，找出不足之处，为下一节课做好准备。

2. 拓展延伸：鼓励学生课后查阅传感器相关资料，了解新型传感器及其在各个领域的应用，提高学生的自主学习能力。

重点和难点解析1. 教学内容的理论与实践结合部分。

2. 教学目标中的能力培养和创新激发。

选修3----2第六章传感器1.传感器及其工作原理（学案）学习目标1．通过观察一些现象和常见的实例，初步认识传感器。

2．初步认识三种制作传感器的敏感元件。

本节重点认识三种制作传感器的敏感元件。

自主学习1．干簧管是一种__________的传感器。

2．传感器是一种能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等__________，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等__________，或转换为__________的一类元件。

3．光敏电阻能够把__________转换为__________。

4．热敏电阻或金属热电阻能够把__________转换为__________这个电学量。

5．霍尔元件能够把__________转换为__________这个电学量。

学习过程1．实验探究一：目的：引起学生的好奇心。

内容方法：干簧管控制电路的通断。

2．实验探究二：目的：了解光敏电阻对电路的影响。

实验方案设计：对课本的实验进行修改。

使用电池、灵敏电流计、导线、光敏电阻组成电路，用光照光敏电阻时观察电流的变化。

实验分析：电流为什么变化。

实验理解：光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。

3．实验探究三：目的：了解热敏电阻对电路的影响。

（同上略）实验小结：介绍光敏电阻、热敏电阻的组成材料及半导体的特性。

4．理论探究：（教师讲解）霍尔元件例题书54页问题与练习第一题（答案见教参）作业书55页问题与练习第二题（答案见教参）自主学习答案1。

能够感知磁场2.非电学量；电学量；电路的通断3.光照强弱这个光学量；电阻这个电学量4.温度这个热学量；电阻5磁感应强度这个磁学量；电压。

传感器及其工作原理导学案
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学习目标
1、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；
2、知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。

3、了解传感器的应用。

学习重．难点
理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理-----------重点
对传感器三种常见敏感元件的工作原理的理解---------------难点
c）功能：把_______转换为_______（电学量）。

（3）霍尔元件
①材料及构造
②霍尔电压：_________________________。

③功能：把_________（磁学量）转换为_______（电学量）。

传感器功能：能将力、温度、光、声、物质成分等_________转化为______的元件。

典例探究
如图，R2为热敏电阻，a、b间接报警器。

当温度升高时，a、b间电压将？
自我检测
资料57页1、2、3、
4题
我的收获及疑惑：1
2。

在日常生活中我们可能有过这样的经历:当走近自动门时,门会自动打开;电梯关门,当两门靠拢到接触人体时,门又会重新自动打开……这是由于传感器在起作用,传感器是自动化控制装置中必不可少的器件,在信息技术高速发展的今天,传感器发挥着越来越重要的作用。

图示为电影《霹雳五号》中机器人的造型。

课时6.1传感器及其工作原理1.初步认识传感器的基本功能。

2.了解传感器是能感受非电学量并将其转换成电学量的元件。

3.知道光敏电阻的电阻率与光照强度有关。

4.知道霍尔元件能把磁感应强度转换为电压。

1.什么是传感器传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如①力、②温度、③光、④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,或转换为电路的通断等。

2.常见传感器元件(1)光敏电阻光敏电阻是把硫化镉涂敷在绝缘板上制成的一种电阻,其中硫化镉是一种⑤半导体材料。

(2)金属热电阻和热敏电阻金属热电阻与热敏电阻相比,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度⑥较差(填“较好”或“较差”)。

(3)电容式位移传感器电容式位移传感器是把位移这个⑦力学量转换成为电容这个⑧电学量的传感器。

(4)霍尔元件霍尔元件能够把⑨磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。

主题1:认识传感器(1)夜晚,楼梯上漆黑一片。

但随着我们的脚步声响,楼梯的灯亮了;我们登上一层楼,灯光照亮一层楼,而身后的灯则依次熄灭。

你认为这种照明电路中至少含有哪些传感器?为什么灯亮了一段时间才熄灭?(2)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,那么它是如何送给控制系统来产生各种控制动作的?画出原理图。

主题2:光敏电阻图示是利用光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是接收光信号的仪器,B中的主要元件是光电传感器——光敏电阻。

试说明其计数的原理。

主题3:温度传感器的原理实验探究(重点探究)如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻R T的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中间。

控制处理电学量转换电路转换器件敏感元件非电学量●学案●【学习目标】第六章 《传感器》学案§传感器及其工作原理．知道什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；．了解传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。

IB．理解霍尔电压公式U H kd。

【重点难点】.重点：理解并掌握光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件及各种传感器的应用原理及结构 .难点：分析并设计传感器的应用电路。

【课前预习】一、传感器．什么是传感器能够感受诸如力、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为电压、电流等电学量，或转转换为电路的通断的这一类元件统称为传感器。

传感器是将非电学量转化为电学量的元件，之后可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。

．传感器的工作原理传感器主要由敏感元件和转换电路两部分组成。

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，通常要经过电路放大后，再送给控制系统分析处理产生各种控制动作。

传感流程如下图所示： .传感器的种类传感器的种类繁多，按转换用途来分，常见的传感器有：光学传感器、热学传感器、加速度传感器、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等等。

二、常见的传感器元件.干簧管（）材料结构：普通干簧管有两个簧片，是用有弹性的软磁性材料制成 的，它们密封在玻璃管中，成为一组常开型触点。

管中充入惰性气体来防止触点被氧化。

（）工作原理：当有磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通；磁体离开干簧管时，两个簧片失去磁性 后而断开。

如图所示。

（）功能：在电路中起到开关的作用，它是一种能够感知磁场的传感器。

. 光敏电阻（）材料结构：由受光照敏感的半导体材料制成，如硫化镉。

把半导体材料硫化镉涂敷在绝缘板上，在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的栅状电极，如图，这样就制成了一个光敏电阻。

《传感器及其工作原理》教案一、教学内容本节课选自《电子技术基础》教材第四章，主题为“传感器及其工作原理”。

具体内容包括：传感器的基本概念、传感器的分类及特点、常见传感器的工作原理及其应用。

重点讨论温度传感器、压力传感器、光敏传感器和湿度传感器。

二、教学目标1. 理解传感器的基本概念，掌握传感器的分类及特点。

2. 学习常见传感器的工作原理，了解它们在实际应用中的作用。

3. 培养学生的动手实践能力，激发学生对电子技术学习的兴趣。

三、教学难点与重点教学难点：传感器的工作原理及其在实际应用中的使用。

教学重点：传感器的分类、特点及常见传感器的工作原理。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、实验演示设备（温度传感器、压力传感器、光敏传感器、湿度传感器）。

2. 学具：每组一套传感器实验套件，包括传感器、信号放大器、显示装置等。

五、教学过程1. 导入：通过展示日常生活中的传感器应用实例，引发学生对传感器的兴趣，为新课的学习营造氛围。

2. 新课内容：（1）介绍传感器的基本概念、分类及特点。

（2）详细讲解温度传感器、压力传感器、光敏传感器和湿度传感器的工作原理及其应用。

（3）进行实验演示，让学生直观地了解传感器的工作过程。

3. 例题讲解：讲解一道关于传感器应用的例题，引导学生运用所学知识解决问题。

4. 随堂练习：布置几道关于传感器工作原理和应用的选择题，巩固所学知识。

5. 实践操作：分组进行实验，让学生亲自动手操作传感器，观察并记录实验结果。

六、板书设计1. 板书《传感器及其工作原理》2. 内容：（1）传感器基本概念、分类及特点（2）温度传感器、压力传感器、光敏传感器、湿度传感器工作原理及应用（3）实验注意事项七、作业设计1. 作业题目：（1）简述传感器的基本概念及其分类。

（2）温度传感器和压力传感器在工业生产中有哪些应用？（3）设计一个简单的光控开关电路，并说明其工作原理。

2. 答案：（1）传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

《传感器及其工作原理》教案一、教学内容本节课选自《电子技术基础》教材第四章，主题为“传感器及其工作原理”。

详细内容包括：传感器的定义、分类、应用及其工作原理；重点介绍温度传感器、光传感器、力传感器等常见传感器的工作原理和应用实例。

二、教学目标1. 让学生了解传感器的定义、分类和应用，理解传感器在电子技术领域的重要性。

2. 使学生掌握常见传感器的工作原理，能够分析其在实际应用中的优缺点。

3. 培养学生运用传感器进行电子电路设计和创新的能力。

三、教学难点与重点难点：传感器的工作原理及其在实际应用中的运用。

重点：温度传感器、光传感器、力传感器等常见传感器的工作原理。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、实验箱、传感器模块、演示电路板。

2. 学具：笔记本、笔、实验报告册。

五、教学过程1. 导入：通过展示传感器在日常生活中的应用实例，引发学生对传感器的好奇心和兴趣。

2. 知识讲解：a. 传感器的定义、分类和应用。

b. 温度传感器、光传感器、力传感器等常见传感器的工作原理。

3. 实践操作：a. 学生分组，每组配备一个实验箱和相应传感器模块。

b. 指导学生进行温度传感器、光传感器、力传感器的接线及测试实验。

c. 学生观察实验现象，分析传感器工作原理。

4. 例题讲解：a. 结合教材例题，讲解传感器在实际应用中的计算方法。

b. 学生跟随讲解，完成例题计算。

5. 随堂练习：a. 布置传感器相关的练习题，学生独立完成。

b. 教师巡回指导，解答学生疑问。

六、板书设计1. 传感器的定义、分类和应用。

2. 常见传感器工作原理：a. 温度传感器b. 光传感器c. 力传感器3. 传感器计算例题及解析。

七、作业设计1. 作业题目：a. 解释传感器的定义，列举三个常见的传感器应用。

b. 简述温度传感器、光传感器、力传感器的工作原理。

c. 根据教材例题，计算并分析传感器在特定应用中的参数。

2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对传感器的定义、分类和应用有了基本的了解，能够掌握常见传感器的工作原理。

《探究传感器的工作原理》导学案一、学习目标1、理解传感器的定义和作用。

2、掌握常见传感器的工作原理，如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光电式传感器等。

3、能够分析传感器在实际应用中的工作过程和性能特点。

4、培养对传感器技术的兴趣，提高解决实际问题的能力。

二、学习重点1、各种传感器的工作原理。

2、传感器的性能参数及对测量结果的影响。

三、学习难点1、理解不同类型传感器的工作机制，尤其是涉及到物理、电学等知识的综合运用。

2、如何根据具体的测量需求选择合适的传感器，并对其性能进行评估。

四、知识回顾在开始学习传感器的工作原理之前，让我们先回顾一些与电学和物理相关的知识：1、电阻的定义和计算公式：电阻（R）等于电压（U）除以电流（I），即 R ＝ U ／ I。

2、电容的定义和计算公式：电容（C）等于电荷量（Q）除以电压（U），即 C ＝ Q ／ U ，同时电容与极板的面积、极板间距离以及介质的介电常数有关。

3、电感的定义和计算公式：电感（L）是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量，其大小与线圈的匝数、几何形状以及磁介质有关。

4、光电效应：指在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流。

五、新课导入在我们的日常生活和工业生产中，传感器无处不在。

从智能手机中的重力传感器、光线传感器，到汽车中的压力传感器、速度传感器，再到工业自动化中的温度传感器、湿度传感器等等，传感器发挥着至关重要的作用。

那么，传感器到底是如何工作的呢？这就是我们本节课要探究的内容。

六、传感器的定义与作用（一）定义传感器是一种能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

（二）作用传感器的主要作用是获取信息，并将其转换为易于处理和传输的电信号。

它就像是人类的感觉器官，能够感知外界的各种物理量、化学量和生物量等，并将这些非电量信号转换成电信号，为后续的测量、控制和决策提供依据。

七、常见传感器的工作原理（一）电阻式传感器1、原理电阻式传感器是将被测量的变化转化为电阻值的变化。