【配套K12】高中物理第三章传感器第3节传感器的应用教案粤教版选修3_2

小初高试卷教案类

K12小学初中高中 第一节 认识传感器

第二节 传感器的原理

学

习 目 标 知 识 脉 络

1.了解传感器的概念，知道非电学量转换成电学量的技术意义．(重点)

2．了解传感器的基本结构及各部分的作用．

3．知道光敏电阻、热敏电阻的工作原理，感悟基础知识学习和应用的重要性．(重点)

4．通过实验观察和分析，了解传感器的工作原理．(难点)

传

感 器 及

其 分 类

[先填空]

1．定义：能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成电信号的器件或装置．

2．传感器的组成：传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成．

(1)敏感元件：相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的．

(2)转换元件：是传感器中能将敏感元件输出的、与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件．

(3)转换电路：是将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流、电阻等．

3．传感器的分类

(1)按被测量分类：加速度传感器、速度传感器、压力传感器、温度传感器、负荷传感器、扭矩传感器等．

(2)按工作原理分类：电阻应变式传感器、压电式传感器、电容式传感器、涡流式传感器、动圈式传感器、磁电式传感器、差动变压器式传感器等．

(3)按能量传递方式分类：有源传感器和无源传感器．

[再判断]

1．传感器是一种联络传递感性的设备．(×)

2．传感器是一种感知、探测物理量的工具．(×) 小初高试卷教案类

K12小学初中高中 3．传感器是将被测量的非电学量转换成电学量的器件或装置．(√)

[后思考]

在家庭生活中，人们不必直接接触就可以控制一些机器，试举一些生活中的例子，看哪些生活用品是通过传感器来完成的．

【提示】 电视机及空调机的遥控器、电冰箱、自动干手机、自动水龙头、楼道内的声控灯等．

[合作探讨]

有自动控制功能的蔬菜大棚，要靠传感器感知作物生长所需的各种信息．如图3­1­1所示为蔬菜大棚内信息采集与自动控制示意图．试结合图中信息，分析讨论：

教育学习+K12

教育学习+K12 第一节 认识传感器

第二节 传感器的原理

A级 抓基础

1．关于传感器的下列说法正确的是( )

A．传感器的材料可以是由半导体材料制成的，也可以是由金属材料制成的

B．传感器主要通过感知电压的变化来传递信号

C．通常的传感器可以直接用来进行自动控制

D．传感器可以将所有信号转换成电学量

解析：半导体材料可以制成传感器，金属材料也可以制成传感器，如金属氧化物可以制成温度计，A正确；传感器不但能感知电压变化，还能感知力、温度等的变化，B错误；由于输出信号比较微弱，一般不能直接带动执行机构实现控制，C错误；传感器只能将能感受的信号转换为电信号，D错误．

答案：A

2．下列应用了温度传感器的是( )

A．商场里的自动玻璃门

B．夜间自动打开的路灯

C．自动恒温冰箱

D．楼梯口的夜间有声音时就亮的灯

解析：商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误；夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误；自动恒温冰箱是利用了温度传感器，C正确；夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，D错误．

答案：C

3．现在不少公共场所设置的自动感应产品方便了广大市民和游客，若一伸手，龙头里自动流出水、给皂器自动流出洗手液等．这类产品通常感应人体辐射出的( )

A．红外线 B．紫外线

C．X射线 D．γ射线

解析：红外线的显著特性是热作用，人体所辐射出的红外线使自动感应器工作，故选A.

答案：A

4．如图所示的实验电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D相距很近，下列说法正确的是( ) 教育学习+K12

教育学习+K12

A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大

B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小

C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变

D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变

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教育学习+K12 第三节 传感器的应用

第四节 用传感器制作自控装置

[学习目标]1.了解传感器在生活和生产中的应用，尝试运用传感器的知识解释一些生活中的问题.2.了解传感器应用的一般模式.3.能设计简单的应用传感器的控制电路．

一、传感器的应用

[导学探究] 日常生活中的传感器是一个大家族，也是我们的好朋友，假如没有这些传感器，将会给我们的生活带来诸多不便，请观察和思考一下，在生活中有哪些传感器？

答案 电冰箱、电熨斗、空调机中要用到温度传感器；自动门、家电遥控器、防盗报警器中要用到红外线传感器．

[知识梳理]

1．生活中的传感器

电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器，几乎都要用到温度传感器；自动门、家电摇控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等，均使用了红外线传感器；另外还有照相机中的光敏传感器、家用便携式电子秤的压力传感器等．

2．农业生产中的传感器

无人管理的自动灌溉系统利用了湿度传感器；自动化温室种植中，温室的自动控温就是在温度传感器的帮助下实现的；现代粮库采用了温度传感器和湿度传感器．

3．工业生产中的传感器

生产安全中，如将一种埋入式光纤传感器安置在大桥或水坝中，随时可以监测大桥或水坝的裂痕等安全隐患；在自动控制系统中，如数控机床中的位移测量装置就是利用高精度位移传感器(如光栅传感器)进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工．

4．飞向太空的传感器

在运载火箭、载人飞船中，应用传感器供遥测和遥控系统使用；对宇航员各种生理状况的测量有生理传感器，如测量血压、心电图、体温等． 教育学习+K12

教育学习+K12 [即学即用] 判断下列说法的正误．

(1)电子秤使用了压力传感器．( )

(2)在电梯门口放置障碍物，电梯门会不停地开关，这是由于电梯门上有红外线传感器．( )

(3)酒精浓度检测器，使用了温度传感器．( )

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第十章 交流电 传感器及其应用

新课标要求

1．内容标准

（1）知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流．

例1 用示波器观察交变电流的波形，并测算其峰值和有效值．

（2）通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．

例2 用灯泡或交流电流表观察电容器和电感器对交变电流的阻碍作用．

（3）通过实验，探究变压器电压与匝数的关系．

例3 观察生活中常见的变压器，了解其作用．

（4）了解从变电站到住宅的输电过程，知道远距离输电时应用高电压的道理．

例4 查阅资料，了解直流输电的原理，比较交流输电和直流输电的特点．

（5）知道非电学量转换成电学量的技术意义．

（6）通过实验，知道常见传感器的工作原理．

例4 通过实验认识温度传感器将温度信号转变为电信号的作用．

（7）列举传感器在生活和生产中的应用．

例5 了解光敏传感器及其在日常生活中的应用．

2．活动建议

（1）参观当地的小型电厂，了解发电过程．调查发电机的容量、居民用电和工业用电情况．撰写调查报告．

（2）观察变电站和高压输电线路．

（3）调查日常生活中传感器的应用，对其中一种的工作原理、技术意义、经济效益进行分析．

（4）利用传感器制作简单的自动控制装置．

第一单元 正弦交流电的产生和描述 感抗和容抗

考点解读 典型例题

知识要点

一、交变电流

强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交变电流．如图10-1-1（a）、（b）、（c）（d）所示的电流都属于交变电流．

图10-1-1

二、正弦式交流电的产生和规律

１．产生：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动获得．

2．中性面：与磁场垂直的平面叫中性面． 【例1】 发电机产生的正弦交变电流电动势的最大值为311V，其线圈共100匝，在匀强磁场中匀速转动的角速度为100π

(rad/s)．

1．从中性面开始计时，写出瞬时电动势的表达式；