高中物理第三章传感器1传感器学案教科版选修3_2
2020-2021学年高中物理 第三章 传感器 1 传感器教案1 教科版选修3-2
传感器一、教学目标1．知识与技能(1)．知道非电学量转换成电学量的技术意义(2)．了解传感器的基本概念、组成及其作用(3)．通过实验探究知道常见传感器的工作原理2．过程与方法(1)．自主学习提前完成导学案上的课前预习题(2)．通过实验探究式学习总结实验结论3．情感态度与价值观(1)．通过小组成员合作探究理解科学探究的协作精神(2)．通过学生亲自去实验操作激发对科学探究的热情(3)．通过小家的变化到国家的变化激发学生爱国情怀二、教学重难点1．教学重点知道传感器的概念及其作用、通过实验探究理解常见传感器的工作原理2．教学难点通过实验探究理解常见传感器的工作原理三、教具准备1．准备教具：烧杯、冷水、热水、保温瓶、盛水桶、4.5V电池组、热敏电阻、光敏电阻、干簧管、LED小灯炮、蜂鸣器、磁铁、多用电表、水位传感器、光耦传感器、振动小夜灯、小型太阳能路灯2．自制教具：自录视频、电子门闩、防倾倒警报、焊接实验所需电路四、教学方法1．教法：讲授、演示、引导、实验探究、讨论、练习2．学法：自主学习、合作交流、实验探究、小组交流五、教学设计1．引入播放自录视频（内容：智能家居）后激发大家“我也要做小小发明家”，然后展示科技小制作“电子门闩”，使同学们也想制作这样的小发明、小制作，然后导入传感器2．自主学习（检验）(1)．传感器定义：传感器通常是把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置组成结构与功能：非电信息→敏感元件→处理电路→电信息（如U、I、f）(2)．敏感元件的原理<1>根据感知原理分类①物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应．②化学类：基于化学反应的原理．③生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能．<2>原理：大多数传感器是通过敏感元件把电学量转变为电学量，或转化为电路的控制开关，从而实现方便的显示、记录、处理和控制．随堂练习题1：判断题，正确的打“√”错误的打“×”A.传感器相当于人的大脑（×）B.传感器担负着采集信息的任务（√）C.传感器是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具（√）3．实验探究(1)．分组实验探究一：NTC热敏电阻结果分析：NTC热敏电阻的电阻值随温度的增加而减小．特性应用：热敏电阻具有电阻随温度灵敏变化的特性，可以实现对温度的测量，常用于温度传感器．题2：用多用电表的同一电阻档位测量热敏电阻的阻值时，下列说法正确的是( AD )A、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B、测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C、测热敏电阻时，温度越高，热敏电阻的阻值越大D、测热敏电阻时，温度越高，热敏电阻的阻值越小(2)．分组实验探究二：光敏电阻结果分析：光敏电阻的电阻值一般随光照强度的减弱而增大．特性应用：光敏电阻具有电阻随光线强弱灵敏变化的特性,可以实现对明暗的判断，常用于路灯的自动控制．题3：不论什么季节，太阳能路灯总能晚上自动亮起，白天自动熄灭，主要是应用了某种传感器来实现的，那是因为 ( BD )A、主要应用了热敏电阻对光照具有灵敏变化的特性B、主要应用了光敏电阻对光照具有灵敏变化的特性C、热敏电阻的电阻值随着环境气温的降低而增大D、光敏电阻的电阻值随着光照强度的减弱而增大(3)．分组实验探究三：干簧管结果分析：干簧管是一种能感知磁场的敏感元件．应用：干簧管常用于由磁场控制的开关情感激发（老师引导）我们课堂上学习的传感器有限，我国自主研发的动车、火箭、卫星上都有成千上万的传感器，其技术含量已经成为全球领先水平，同学们要努力学习，争取到那里为我们的国家做贡献！4．课堂小结5．作业设计(1). 观察生活中含传感器的家用电器，下节课讨论；(2). 各小组利用传感器设计或制作（创作）一件科技小作品；(3). 完成本节课导学案及练习册上的课后作业。
高中物理第三章传感器第12节传感器温度传感器和光传感器教学案教科版选修3_2
——教学资料参考参考范本——高中物理第三章传感器第12节传感器温度传感器和光传感器教学案教科版选修3_2______年______月______日____________________部门一、传感器1．定义把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。
2．组成一般由敏感元件和处理电路组成。
(1)敏感元件：将要测量的非电信息变换为易于测量的物理量，形成电信号的元件。
(2)处理电路：将敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量的电路。
3．敏感元件的原理(1)物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应。
(2)化学类：基于化学反应的原理。
(3)生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。
二、温度传感器1．分类(1)热双金属片温度传感器。
(2)热电阻传感器。
(3)热敏电阻传感器。
①NTC型：电阻值随温度升高而减小。
②PTC型：电阻值随温度升高而增大。
2．作用将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量。
3．热敏电阻的热敏特性(1)实验探究①实验器材：热敏电阻(正温度系数或负温度系数)、烧杯、水、酒精灯、欧姆表、开关、温度计。
②实验装置：如图311所示。
图311③实验过程及数据处理：用酒精灯加热，测出水中各温度下欧姆表的读数，由实验数据绘出Rt图像。
(2)实验结论：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
三、光传感器1．原理某些金属或半导体材料，在电路中受到光照时，产生电流或电压，实现光信号向电信号的转化。
2．作用感知光线的变化或场景的变换，使“机器”作出反应。
3．应用(1)光电式烟尘浓度计图312(2)光电式转速表图3131．自主思考——判一判(1)传感器就是指敏感元件。
高中物理《3.1-2 传感器 温度传感器和光传感器》 精品导学案 教科版选修3-2
学案1 传感器 温度传感器和光传感器[学习目标定位] 1.知道传感器的定义，理解其工作原理.2.了解热敏电阻、敏感元件的特性.3.了解几种温度传感器及光传感器的原理．1．用多用电表测电阻时，首先选择 挡，然后进行 ，指针指在表盘的 测得的阻值较准确．2．电阻率ρ是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越小，导电性能越好，定义式为ρ＝RSl .3．平行板电容器的电容C ＝εrS4πkd.一、传感器1．定义：把被测的 按一定规律转换成与之对应的 的器件或装置． 2．结构：由 元件和 电路组成． 二、敏感元件的原理敏感元件就其感知外界信息的原理而言，可分为如下几类： 1． 类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应． 2． 类：基于化学反应的原理．3． 类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能． 三、温度传感器1．热双金属片温度传感器：针对热双金属片对温度的感知表现为 的特性，常常用在 装置中． 2．热电阻传感器：电阻与温度关系为R ＝ 3．热敏电阻传感器：(1)NTC 热敏电阻：温度升高，电阻 (2)PTC 热敏电阻：温度升高，电阻 四、光传感器1．原理：有些金属或半导体材料在电路中受到光照时，产生 或 ，实现 信号向 信号的转化． 2．应用：光电式 计、光电式 表.一、传感器 [问题设计]在现代生活中，我们时刻能感受到自动控制带给我们的便利，如马路上的路灯夜晚发光白天自动熄灭；当你走近自动门时它会自动打开，当你离开时它会自动关闭；电冰箱启动后，会自动控制压缩机工作，使冰箱内保持所设定的低温……，这其中的“机关”是什么？[要点提炼]1．各种传感器的作用都是把 量转换成 量． 2．传感器的结构――→非电信息敏感元件―→处理电路――→电信息3．敏感元件能直接感受 信息，并把其变换成易于测量的物理量，形成 ．常见的敏感元件有力敏元件、 元件、 元件、磁敏元件、气敏元件等．4．处理电路能把微小的信号进行 ，并除去 信号，使敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量． 二、敏感元件的原理 [问题设计]1．如图1所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将多用电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt 的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央．若在Rt 上擦一些酒精，表针将如何摆动？若用吹风机将热风吹向电阻，表针将如何摆动？图12．如图2所示连接电路．把磁铁靠近或远离干簧管，观察电路中所发生的现象．你认为干簧管起了什么作用？图2[要点提炼] 1．热敏电阻是用 材料制成的，它具有电阻随 灵敏变化的特性，可以实现对的测量．2．干簧管是一种能感知 的敏感元件，在电路中的作用就是个 的开关． 三、温度传感器 [问题设计]如图3所示为电熨斗的构造，其中双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属．图3(1)常温下，电熨斗的上、下触点应当是接触的还是分离的？当温度过高时双金属片将怎样起作用？(2)熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这是如何利用调温旋钮来实现的？[要点提炼]热双金属片温度传感器是由两种膨胀系数相差的不同金属片焊接或轧制成一体后组成．它对温度的感知表现为热双金属片的，可以用它控制电路的2．热敏电阻：用材料制成．按热敏电阻阻值随温度变化的规律，热敏电阻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(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3．金属热电阻：金属的电阻率随温度而增大，利用这一特性，金属丝也可以制作成传感器，称为热电阻．4．热敏电阻和金属热电阻都能够把这个热学量转换为这个电学量．金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差．四、光传感器1．自动门和公共场所的非触摸式自动水龙头利用了传感器．2．在环境监测、火灾报警等装置中通常利用工作．3．在工农业生产、交通运输等行业中较多地采用进行转数的测量．一、对传感器的认识例1如图4是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置．图4其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端．在装置中使用了一只电压表(图中没有画出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况．(1)你认为电压表应该接在图中的________两点之间，按照你的接法请回答：当油箱中油量减少时，电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”)．(2)将电压表分别接在b、c之间与c、d之间，当油量变化时，电压表的示数变化有何不同？二、对热敏电阻的认识及应用例2如图5所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图．图5(1)为了通过测量得到图示的I－U关系的完整曲线，在图6甲、乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________.(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)图6(2)在图丙所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω.由热敏电阻的I－U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为______ V；电阻R2的阻值为________ Ω.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子：______________________________________.三、对光传感器的认识及应用例3如图7所示为光电式烟尘浓度计的原理图，试说明其工作原理．图7例4如图8所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时()图8A．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大1．(对传感器的认识)关于传感器，下列说法正确的是()A．所有传感器都是由半导体材料制成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．水银温度计是一种传感器2．(对电容式传感器的认识)电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值．如图9所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不正确的是()图9A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度3．(对光敏电阻、热敏电阻的认识及电路分析)如图10所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，RT为负温度系数热敏电阻，RG为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()图10A．温度不变，光照增强B．温度升高，光照不变C．温度降低，光照增强D．温度升高，光照减弱4．(对光传感器的认识)烟雾散射火灾报警器使用的是()A．光传感器B．温度传感器C．红外传感器D．超场波传感器教师个人研修总结在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。
2020_2021学年高中物理第三章传感器1传感器教案教科版选修3_2
传感器教学活动设计（一）引入新课商店顾客光临提示器、声音强弱控制五彩灯等，激发学生学习兴趣，引出课题。
列举自己知道的自动控制的其他实例。
如当走近自动门时，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等等。
演示实验：干簧管控制电路的通断: 如图，小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡熄灭.（演示实验1：干簧管传感器）（演示实验1：干簧管传感器）（干簧管的实物及原理图）学生对干簧管并不熟悉，因此才有了好奇。
声光控开关在生活中很普及，所以又有亲切感生活的传感器举例①当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动，而当温度低于设定值时，制冷系统又会自动停止。
冰箱的控制，是通过温度传感器实现的。
②楼梯道的电灯，晚上，有人经过楼道时，开关自动接通，灯就亮；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，灯总是不亮，这种开关用的就是声光传教师活动学生活动备注教学活动设计一．什么是传感器1．传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、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。
2．传感器的作用是什么：传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
为了制作传感器，需要一些元器件，下面我们就来看几个实际的例子。
二．光敏电阻【演示实验】比较光敏电阻在不同光照条件下的电阻之不同空穴和自由电子的形成，是由于光照和温度升高载流子获得能量现象：光敏电阻在被光照射时电阻发生明显变化。
普通电阻则不会发生变化。
问题：（1）光敏电阻的电阻率与什么有关？（2）光敏电阻受到光照时会发生什么变化？怎样解释？（3）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？学生回答：（1）光敏电阻的电阻率与光照强度有关。
（2）光敏电阻受到光照时电阻会变小。
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；随着感器。
《第三章 传感器》精品教学案 教科版选修3-2
四川省广安市岳池县第一中学高中物理《第三章 传感器》学案 教科版选修3-2传感器⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧定义：是把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置结构框图：――→非电信息敏感元件―→处理电路――→电信息敏感元件⎩⎪⎨⎪⎧力敏元件光敏元件热敏元件磁敏元件气敏元件应用⎩⎪⎨⎪⎧温度传感器光传感器洗衣机、电冰箱等电器中的传感器一、常见敏感元件的特点及应用1．光敏电阻：光敏电阻的阻值与所受光照的强度有关，光照增强阻值减小，光照减弱阻值增大． 2．金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大．3．热敏电阻：热敏电阻有正温度系数和负温度系数两种．正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小．4．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量．例1 如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图．其中R2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I ，报警器两端的电压U的变化情况是 ( )图1A ．I 变大，U 变大B ．I 变大，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变小，U 变小针对训练 如图2所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置．则()图2①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低③当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压④当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压A．①③B．①④C．②③D．②④二、传感器的应用1．传感器的应用传感器的应用过程包括三个环节：感、传、用．(1)“感”是指传感器的敏感元件感应信息，并转化为电学量．(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取并转化的电学信息传给执行机构．(3)“用”是指执行机构利用传感器传来的信息进行某种显示或某种动作．2．传感器电路问题的设计思路处理与传感器有关的电路设计问题时，可将整个电路分解为：(1)传感器所在的信息采集部分；(2)转化传输部分(这部分电路往往与直流电路的动态分析有关)；(3)执行电路．例2传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图3甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图．问：图3(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在________(填“a”或“b”)处．(2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________移动(填“左”或“右”)．(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是______________________________________________________________．例3一热敏电阻阻值随温度变化的图像如图4甲所示．请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路．当温度高于某一值后红色指示灯亮，则温度低于这一值时绿色指示灯亮．图4给你的器材有：如图乙所示的继电器一个(a、b为常闭触点．c、d为常开触点)、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等．1．(常见敏感元件的特点及应用)如图5所示，RT为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是()图5①热敏电阻温度升高，其他条件不变②热敏电阻温度降低，其他条件不变③光照增强，其他条件不变④光照减弱，其他条件不变A．①③B．①④C．②③D．②④2．(传感器的应用)如图6所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当杯中的水的水位到达金属块B时，出现的情况是()图6A．L1灯亮B．L2灯亮C．L1、L2两灯同时亮D．L1、L2两灯都不亮3．(传感器的应用)如图7所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P 在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称物体时，在压力作用下滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值．若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻的阻值R0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称物体的重量G与电流大小I的关系为()图7A ．G ＝2kL －EkLIR0B ．G ＝kL ＋EkLIR0C ．G ＝EIR0＋kLD ．G ＝kL4．(传感器的应用)用如图8所示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警．可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线．学案7 电能的输送[学习目标定位] 1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题．1．电阻定律：在温度不变时，同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成 ，与它的横截面积S 成 ，导体电阻与构成它的材料有关，即R ＝ρlS .2．电功率P ＝ ，热功率P ＝ . 3．理想变压器原、副线圈的三个关系： P 原＝ ，U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1.一、电能输送中的电压损失和电能损耗1．如图1所示，U 损＝ ，P 损＝ .图12．无论是为减小电压损失还是减小能量损耗，都要求使用送电．二、远距离输电系统远距离输电的基本原理：在发电站内用变压器，然后进行远距离输电，在用电区域通过变压器降到所需的电压．三、直流输电当交流输电功率很大时，、引起的电压及损失很大，所以现在有些大功率输电线路已经开始采用直流输电．现代的直流输电，只是在这个环节中使用直流．一、电能输送中的电压损失和电能损耗[问题设计]如图2所示，假定输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r，在图中把导线电阻集中画为r，输送功率为P，发电厂输出的电压为U.那么：图2(1)远距离大功率输电面临的困难是什么？(2)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？(3)为什么远距离输电必须用高压呢？[要点提炼]输电线上的电压损失和功率损失(设输电线上电阻为R，电流为I)1．电压损失输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U－U′＝IR.2．功率损失(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP ＝I2R. (2)若输电线上损失的电压为ΔU ，则功率损失还可以表示为ΔP ＝ΔU2R ，ΔP ＝ .3．减小电压、功率损失的方法 (1)减小输电线的电阻由R ＝ρlS可知，距离l 一定时，使用电阻率小的材料， 导体横截面积可减小电阻．(2)减小输电电流I由P ＝UI 可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流． 二、远距离输电电路中的各种关系 [问题设计]某发电站向远处送电的示意图如图3所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路．图3(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻、n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)．(2)每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？[要点提炼]远距离输电问题的分析1．解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，参考图3，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．2．分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源．3．综合运用下面三方面的知识求解 (1)能量守恒：P ＝U1I1＝U2I2＝P 用户＋ ΔP ＝I 22RP 用户＝U3I3＝U4I4.(2)电路知识：U2＝ ＋U3 ΔU ＝I2R(3)变压器知识：U1U2＝I2I1＝n1n2U3U4＝I4I3＝n3n4. 其中ΔP ＝I2R ，ΔU ＝I2R 往往是解题的切入点．一、输电线上功率损失的计算例1 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦． (1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的比例是多少？(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的比例是多少？二、远距离输电问题例2 发电机的输出电压为220 V ，输出功率为44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户，则：(1)画出全过程的线路示意图； (2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接将电送到用户，求用户得到的电压和功率．1．(输电线上功率损失的计算)中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。
2015-2016学年高二物理教科版选修3-2学案：3.1 传感器
第1讲传感器[目标定位] 1.知道什么是传感器及其工作原理.2.掌握制作传感器的常用元件的特性及其应用．一、传感器1．定义把被测的非电信息按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置．2．结构由敏感元件和处理电路组成．把微小电信号进行放大，并除去干扰信号，使敏感元件输出的电信号转变成电学量(如电压、电流和频率等)，这类电路称为处理电路．二、敏感元件的原理1．原理利用物理学中能直接感受到的非电信息转换成易于测量的物理量，形成电信号．2．敏感元件分类(1)物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应．(2)化学类：基于化学反应原理．(3)生物类：基于酸、抗体和激素等分子识别功能．3．半导体热敏电阻的热敏特性热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大，根据它具有电阻随温度灵敏变化的特性，可以实现对温度的测量．4．干簧管是一种能感知磁场的敏感元件．它由密封在玻璃管内的两个铁磁体簧片构成．簧片在磁场的作用下会磁化为异名磁极相对的磁铁.一、传感器1．传感器的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，而它输出的大多是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，一般要经过放大等处理后，再通过控制系统产生各种控制动作．2．在分析传感器时要明确(1)核心元件是什么；(2)是怎样将非电学量转化为电学量的；(3)是如何显示的或如何控制开关的．例1如图1所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极．把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化情况为()图1A．h增大B．h减小C．h不变D．无法确定答案 A解析由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极．当液面高度发生变化时相当于两极正对面积发生变化，会引起电容的变化．与平行板电容器类比可得，导电液体深度h增大时，导线芯和导电液体正对面积增大，电容器的电容值变大．例2卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片振动时，就将声音信号转换为电信号，下列说法正确的是()A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势答案 B解析当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，从而使处于永磁体磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转变为电信号，故该传感器是根据电磁感应原理工作的．二、敏感元件的原理1．热敏电阻的特点热敏电阻的电阻率随温度升高而减小并且变化灵敏．2．热敏电阻的用途(1)利用热敏电阻的温度特性来测量温度、控制温度．(2)利用热敏电阻的非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用．3．干簧管是一种能感知磁场的敏感元件．当磁力大于簧片的弹力时，两者紧密地接触；当磁力小于簧片的弹力时，两者分开．因此，干簧管串联在电路中就成为一个由磁场控制的开关．例3在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图2所示装置．向杯内加入冷水，温度计的示数为20 ℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60 ℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()图2A．应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B．应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡D．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡答案 D解析多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源，故不能用电流表，A、B均错；当温度升高时，多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的挡，C错误，D正确．例4关于干簧管，下列说法中正确的是()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管能够感知磁场答案CD解析干簧管是感知磁场的元件，接入电路中相当于开关的作用，选C、D.对传感器的理解1．如图3所示是变隙电感式压力传感器的结构图．它由膜盒、铁芯、衔铁及线圈等组成，衔铁与膜盒的上端连在一起．根据变隙电感式压力传感器的结构图分析其工作原理．图3答案见解析解析当压力进入膜盒时，膜盒的顶端在压力F的作用下产生与压力F大小成正比的位移，于是衔铁也发生移动，从而使铁芯和衔铁之间的距离发生变化，流过线圈的电流也发生相应的变化，电流表A的指示值反映了被测压力的大小．热敏电阻的应用2．如图4所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是变暗，发生这一现象的主要原因是()图4A．小灯泡的电阻发生了变化B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D．电源的电压随温度发生了变化答案 C解析电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，电路中电流减小，根据P＝I2R 知，小灯泡的实际功率减小，所以变暗．(时间：60分钟)题组一传感器的概念1．关于传感器，下列说法正确的是()A．所有传感器都是由半导体材料制成的B．金属材料也可以制成传感器C．干簧管是一种能够感知电场的传感器D．传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的答案 B解析有些传感器不是由半导体材料制成的，A错误，B正确；干簧管是一种能够感知磁场的传感器，C、D错误．2．下列说法正确的是()A．传感器担负着信息采集的任务B．干簧管是一种磁传感器C．传感器不是电视遥控器的主要元件D．传感器是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具答案ABD解析传感器相当于人的器官，给机器提供一些信息，A正确；根据定义知B、D正确；遥控器的主要元件是传感器，C错误．题组二传感器对信号的转化3．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器答案 A解析遥控器是利用红外线传输信号的，故A项正确．4.传感器是把非电学量(如位移、压力、流量、声强等)转换成电学量的一种元件．如图1所示为一种电容式传感器，电路可将声音信号转化为电信号．电路中a、b构成一个电容器，b是固定不动的金属板，a 是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜．若声源S 发出频率恒定的声波使a 振动，则a 在振动过程中( )图1A ．a 、b 板之间的电场强度不变B ．a 、b 板所带的电荷量不变C ．电路中始终有方向不变的电流D ．向右位移最大时，电容器的电容最大 答案 D解析 a 、b 始终跟电源相连，电势差U 不变，由于a 、b 间距离变化，由E ＝Ud 知场强变化，A 错误；由C ＝εr S4πkd知d 变化时C 变化，a 向右位移最大时，电容最大，D 正确；由Q ＝CU 知a 、b 所带电荷量变化，电路中电流方向改变，B 、C 错误．5．电容式传感器是用来将非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容C 取决于极板正对面积S 、极板间距离d 以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，如图2所示是四个电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用，下列说法正确的是( )图2A ．甲图的传感器可以用来测量角度B ．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C ．丙图的传感器可以用来测量压力D ．丁图的传感器只能用来测量速度 答案 ABC6．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为()A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容答案 D解析根据自动干手机工作的特征，手靠近自动干手机，电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化而工作就成了室内烘干机．题组三敏感元件的原理7.如图3所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时()图3A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱答案 C解析当温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表示数减小，R1两端电压减小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，故C正确，其余各项均错．8.如图4所示是家用电冰箱的压缩启动装置的电路图．其中的运行绕组是电冰箱在工作时电动机的定子，由于交流是单相的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场，在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件，这是一种以酞酸钡为主要材料的热敏电阻器，电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机正常转动以后，PTC元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小．以下判断正确的是()图4A ．电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少B ．电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少C ．电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的D ．电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变 答案 BD解析 启动时，由于PTC 元件温度低，电阻小，故耗电多，B 正确；启动后，随PTC 元件温度升高，PTC 元件电阻增大，通过启动绕组的电流减小，故启动绕组功率是变化的，而运行绕组电压不变，故功率不变，则D 正确．9．如图5所示电路，R 1为定值电阻，R 2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，C 为电容器．当环境温度降低时( )图5A ．电容器C 的带电荷量增大B ．电压表的读数增大C ．电容器C 两板间的电场强度减小D ．R 1消耗的功率增大 答案 AB解析 当环境温度降低时，R 2变大，电路的总电阻变大，由I ＝ER 总知I 变小，又U ＝E －Ir ，电压表的读数U 增大，B 正确；又由U 1＝IR 1及P 1＝I 2R 1可知U 1变小，R 1消耗的功率P 1变小，D 错误；电容器两极板间的电压U 2＝U －U 1，U 2变大，由场强E ′＝U 2d ，Q ＝CU 2可知Q 、E ′都增大，故A 正确，C 错误．10．如图6所示连接电路．把磁铁靠近或远离干簧管，观察电路中所发生的现象．你认为干簧管起了什么作用？图6答案 把磁铁靠近干簧管时，簧片在磁场的作用下会磁化为异名磁极相对的磁铁．当磁力大于簧片的弹力时，两者紧密地接触，电路连通，灯亮．因此，干簧管串联在电路中就成为一个由磁场控制的开关．。
2024-2025学年高中物理第三章传感器1传感器教案2教科版选修3-2
四、学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“传感器在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。
2. 当堂检测：
为了巩固本节课的知识点，我们将进行一个简短的当堂检测。请同学们根据所学内容，回答以下问题：
（1）传感器是什么？它有什么作用？
（2）请举例说明传感器在现实生活中的应用。
（3）传感器的工作原理是什么？请简要描述。
（4）为什么传感器在现代科技领域中非常重要？
请同学们认真思考，准备回答问题。
2. 学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对于探索物理现象和实验操作通常比较感兴趣，尤其是那些与现实生活紧密相关的物理知识。他们具备一定的实验操作能力，能够进行简单的电路连接和数据测量。在学习风格上，学生可能更倾向于通过实践和实验来理解和掌握知识。
3. 学生可能遇到的困难和挑战：学生在学习传感器时可能遇到的困难包括对传感器原理的不理解、不同传感器之间的区别和适用场景的不清晰，以及如何将传感器应用于实际问题中的创新能力。此外，学生可能在数据处理和分析方面存在一定的困难，需要进一步的指导和练习。
- 学生可以关注传感器技术的前沿动态，了解当前传感器技术的研究热点和发展趋势，培养科技素养和创新意识。
- 教师可以提供必要的指导和帮助，如解答学生的疑问、提供相关的阅读材料、指导实验设计和数据分析等，帮助学生顺利完成拓展学习任务。
九．课堂小结，当堂检测
1. 课堂小结：
本节课我们学习了传感器的基本概念、工作原理和应用领域。传感器是一种能够将一种物理量转换为另一种物理量的装置，它在自动化控制、物联网、医疗设备等方面有广泛的应用。我们通过实例了解了传感器的工作原理和实际应用，如智能家居中的远程控制和智能监测。
教科版高中物理选修3-2 3.1 传感器(导学案)
第三章 传感器 第1节 传感器 导学案【学习目标】1、知道什么是传感器以及它在电路中的作用，知道非电学量转换成电学量的技术意义。
2、合作探究; 通过实验知道常见传感器的工作原理。
3.激情投入，领会科学探究中严谨、务实、友好合作的精神和态度重难点：热敏电阻的特性以及干簧管的工作原理。
【新课标内容标准】（1）知道非电学量转换成电学量的技术意义。
（2）通过实验，知道常见传感器的工作原理。
（3）列举传感器在生活和生产中的应用。
【课前预习案】【使用说明&学法指导】1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；理解什么是传感器以及它在电路中的作用，知道非电学量转换成电学量的技术意义。
通过实验知道常见传感器的工作原理。
掌握热敏电阻的特性以及干簧管的工作原理。
2．勾划课本并写上提示语，熟记基础知识，用红笔标注疑问，并填写到后面“问题反馈”。
3.限时15分钟，独立完成（一）教材助读结构框图：将要测量的 变换成易于测量的物理量，形成电信号元件。
（2）处理电路：将敏感元件输出的 转换成便于显示、记录、处理和控制的电学量的电路。
3.传感器的作用是把 （如光、声音、温度等）转化为便于测量、传输、处理和控制的 （电压、电流）。
思考：热敏电阻式如何将温度这一信息转化为电信息的？（二）预习自测1.下列仪器或装置不是利用传感器的是( )A.汽车防盗报警器B.宾馆房间内的火灾报警器C.工兵用的地雷探测仪D.用钥匙打开房门2.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是( )A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量3.传感器担负着信息采集的任务，其工作过程可能是( )A.将力学量(如形变量)转变成电学量B.将热学量转变成电学量C.将光学量转变成电学量D.将电学量转变成力学量4.关于干簧管，下列说法正确的是( )A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的【我的疑惑】探究一、对传感器的认识问题1.传感器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？问题2传感器的原理？探究二半导体热敏电阻的热敏特性问题1.热敏电阻的作用是什么？问题2热敏电阻的特性1.实验探究（1）实验器材：、烧杯、水、酒精灯、开关、温度计。
【精品】高中物理第三章传感器第12节传感器温度传感器和光传感器教学案教科版选修3_2
第1、2节 传感器__温度传感器和光传感器一、传感器 1．定义把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。
2．组成一般由敏感元件和处理电路组成。
(1)敏感元件：将要测量的非电信息变换为易于测量的物理量，形成电信号的元件。
(2)处理电路：将敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量的电路。
3．敏感元件的原理(1)物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应。
(2)化学类：基于化学反应的原理。
(3)生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。
二、温度传感器 1．分类(1)热双金属片温度传感器。
(2)热电阻传感器。
(3)热敏电阻传感器。
①NTC 型：电阻值随温度升高而减小。
②PTC 型：电阻值随温度升高而增大。
2．作用1.传感器通常是把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。
它一般由敏感元件和处理电路组成。
2．敏感元件是传感器的重要组成部分，它可以分为如下三类：物理类、化学类、生物类。
3．温度传感器有热双金属片温度传感器、金属热电阻传感器、热敏电阻传感器等。
4．光传感器是测量光信号的传感器，实现光信号向电信号的转化。
将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量。
3．热敏电阻的热敏特性(1)实验探究①实验器材：热敏电阻(正温度系数或负温度系数)、烧杯、水、酒精灯、欧姆表、开关、温度计。
②实验装置：如图311所示。
图311③实验过程及数据处理：用酒精灯加热，测出水中各温度下欧姆表的读数，由实验数据绘出Rt图像。
(2)实验结论：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
三、光传感器1．原理某些金属或半导体材料，在电路中受到光照时，产生电流或电压，实现光信号向电信号的转化。
高中物理第三章传感器章末学案教科版选修3-2(2021年整理)
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第三章传感器章末总结一、常见敏感元件的特点及应用1。
光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强,电阻减小;光照减弱，电阻增大.2.热敏电阻和金属热电阻金属热电阻的电阻率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻两种，正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
例1如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图。
其中R 2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。
当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是 ( ）图1A。
I变大，U变大 B.I变大，U变小C.I变小，U变大D。
I变小,U变小答案D解析R2所在处出现火情时，温度升高，则R2的阻值减小.R2↓→R总↓→I干↑→U1↑→U↓→I↓,故显示器的电流I变小，由U＝E－I干r，I干变大，知U变小，故选项D正确.3例2如图2所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R 1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置.则( )图2①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压增大②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压减小③当仅增大R2的阻值时，A、B之间的电压增大④当仅减小R2的阻值时，A、B之间的电压增大A.①③ B。
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1 传感器
[目标定位] 1.知道什么是传感器及其工作原理.2.掌握制作传感器的常用元件的特性及其应用.
一、传感器
1.定义
把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置.
2.结构
非电信息―――→
(1)敏感元件：能直接感受非电信息，如压力、光照、温度、磁场、气体等，并将这些信息变换成易于测量的物理量，形成电信号.
(2)处理电路：把微小电信号进行放大，并除去干扰信号，使敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量(如电压、电流和频率等)，这类电路称为处理电路. 3.传感器的原理
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，而它输出的大多是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，一般要经过放大等处理后，再通过控制系统产生各种控制动作.
4.在分析传感器时要明确
(1)核心元件是什么；
(2)是怎样将非电学量转化为电学量的；
(3)是如何显示的或如何控制开关的.
深度思考
传感器在现代信息技术与自动控制中有什么作用？
答案传感器的作用是把非电学量(如光、声音、温度等)转化为电学量(如电压、电流等)，尤其是将电学量与计算机技术结合，可以方便地实现信息的采集、处理、输出的自动化和智能化，所以传感器在现代信息技术与自动控制中有极其重要的作用.
例1如图1所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，声音信号被话筒转换为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的( )
图1
A ．距离变化
B ．正对面积变化
C ．介质变化
D ．电压变化
解析 在声音信号转换为电信号过程中介电常数没变，正对面积未变．振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转换为电信号，故A 选项正确． 答案 A
例2 传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用.有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图2中的虚线框所示，它主要由压力传感器R (电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)、显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成.
图2
压力传感器表面能承受的最大压强为1×107
Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如下表所示.设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V ，取g ＝10m/s 2
.请回答：
(1)(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA ，则这个人的体重是________kg.
解析 (1)由题图表知，踏板空载时，压力传感器电阻R ＝300Ω，此时A 中电流I ＝U R ＝4.8300
A
＝1.6×10－2
A.
(2)当电流I ＝20mA ＝20×10－3
A 时，压力传感器的电阻R ＝U I ＝ 4.820×10－3
Ω＝240Ω，对应表格
中，这个人的体重为50kg. 答案 (1)1.6×10－2
(2)50
传感器问题的分析思路
不同类型的传感器，其工作原理一般不同，但所有的传感器都是把非电学量的变化转换为电学量的变化.因此，我们可以根据电学量的变化来推测相关量的变化.
二、敏感元件的原理
1.原理
利用物理学中能直接感受到的非电信息转换成易于测量的物理量，形成电信号.
2.敏感元件分类：
(1)物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应.
(2)化学类：基于化学反应的原理.
(3)生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能.
3.半导体热敏电阻的热敏特性：
热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大，根据它具有电阻随温度灵敏变化的特性，可以实现对温度的测量.
4.干簧管是一种能感知磁场的敏感元件.当磁力大于簧片的弹力时，两者紧密地接触；当磁力小于簧片的弹力时，两者分开.因此，干簧管串联在电路中就成为一个由磁场控制的开关.
例3在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图3所示装置.向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是( )
图3
A.应选用电流挡，温度升高换用大量程测量
B.应选用电流挡，温度升高换用小量程测量
C.应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡。