高中物理选修3-2教学设计1：6.1传感器及其工作原理教案
人教版高中物理选修3-2课件选修3-2第六章传感器第一节传感器及其工作原理
列举生活中的一些自动控制实例，
遥控器控制电视开关 日光控制路灯的开关 声音强弱控制走廊照明灯开关等 自动门 等 安检门
第一节 传感器及其工作原理
一、什么是传感器
（1）什么是传感器？
（以干簧管为例引入）
干簧管可以控制灯的熄灭
磁感应强度的变化 电路的通断
簧片的磁化和去磁
干簧继电器的应用事例： 实验电源的过载保护(无需保险丝)
演示：
出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提 起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。
音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？
ห้องสมุดไป่ตู้
能够感受非电学量并将它按照一定的规律转化 成电学量的一类元件或组件。
用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐 茶杯受光照强度的控制。 光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小 电路接通，音乐响起。
干簧管和音乐茶杯能够感受非电学量并将它按照 一定的规律转化成电学量的一类元件或组件。
传感器的定义：
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。
H
nqd
霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压 这个电学量。 5．电容式传感器能够把位移这个力学量转化为电容 这个电学量
课堂自测：
插入电介质，电容增大 电容式传感器能够把位移这个力学 量转化为电容这个电学量。
2、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其 中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器 的基本工作原理是（ ） AC A．当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
传感器高中物理教案
传感器高中物理教案年级：高中课时：1课时教学目标：1.了解传感器的基本概念和作用。
2.了解不同类型的传感器及其应用领域。
3.掌握传感器的工作原理和制作方面的基本知识。
教学重点：1.传感器的概念和作用。
2.不同类型传感器及其应用领域。
教学难点：1.掌握传感器的工作原理。
教学准备：1.教师准备：PPT、传感器实物样品、课件资料、实验器材。
2.学生准备：书本、笔记本。
教学过程：Step 1：导入（5分钟）教师利用PPT或实物介绍传感器的定义和作用，引导学生了解传感器在日常生活中的重要性。
Step 2：讲解不同类型传感器及其应用领域（15分钟）教师结合PPT资料讲解不同类型传感器的分类、特点和应用领域，例如光敏传感器、温度传感器、压力传感器等。
Step 3：掌握传感器的工作原理（20分钟）教师通过实例和实验示范，让学生了解传感器的工作原理，如光敏传感器的光电效应、温度传感器的热电效应等。
Step 4：实践操作（15分钟）学生根据教师的指导，进行简单的传感器制作实验，加深对传感器工作原理的理解。
Step 5：总结（5分钟）教师带领学生对本节课的学习内容进行总结，强调传感器在现代科技中的重要作用，并鼓励学生探索更多传感器应用领域。
作业布置：1.整理课堂笔记，加深对传感器的理解。
2.探索传感器在其他领域的应用，并撰写一份小结。
教学反思：本节课通过讲解传感器的概念、分类和工作原理，结合实践操作加深学生对传感器的理解，激发学生对现代科技的兴趣和探索欲望，达到了预期的教学目标。
在今后的教学中，可以通过更多生动的实例和案例展示，让学生更直观地感受传感器的神奇之处。
6.1传感器及其工作原理
课 时 教 学 设 计 首 页（试用）授课时间： 年 月 日太原市教研科研中心研制课 题6.1传感器及其工作原理课 型新授课第几 课时课时教学目 标 （三维） 知识与技能了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义； 认识一些制作传感器的元器件，知道这些传感器的工作原理。
过程与方法 通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。
情感、态度与价值观 体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，并加强物理与STS 的联系。
通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。
教学重点与 难点【教学重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
【教学难点】：分析并设计传感器的应用电路。
教学方法 与 手段【教学方法】：实验、探究、讨论 【教学用具】：干簧管，磁铁，光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。
使 用 教 材 的 构 想从上世纪八十年代起，国际上出现了“传感器热”，传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。
新课程标准紧扣时代脉搏，对传感器教学提出明确要求。
本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。
教学时力避深奥的理论，侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。
教师行为学生行为一、引入新课今天我们生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操纵的？楼梯上的电灯如何能人来就开，人走就熄的？工业生产中所用的自动报警器、恒温烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐华夏大地时，机场、车站、港口又是如何实现快速而准确的体温检测的？所有这些，都离不开一个核心，那就是本堂课将要学习的传感器。
《探究传感器的工作原理》 说课稿
《探究传感器的工作原理》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《探究传感器的工作原理》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计等几个方面来展开我的说课。
一、教材分析（一）教材地位和作用《探究传感器的工作原理》是高中物理选修 3-2 中的重要内容。
传感器技术在现代科技和生活中有着广泛的应用，通过对传感器工作原理的探究，能够为学生理解和应用相关技术奠定基础，也有助于培养学生的科学思维和实践能力。
（二）教材内容本节课主要介绍了常见传感器的分类、工作原理和应用实例。
包括光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等传感器，通过对这些传感器的原理分析，让学生了解传感器如何将非电学量转化为电学量的过程。
二、学情分析（一）知识基础学生在之前的学习中已经掌握了电学的基本概念和规律，如电阻、电流、电压等，为本节课的学习提供了一定的知识储备。
（二）学习能力高中学生具备一定的观察、分析和推理能力，但对于抽象的物理概念和原理的理解还存在一定的困难，需要通过实验和实例来帮助他们更好地掌握。
（三）学习兴趣学生对于新技术和新应用通常具有较强的好奇心和兴趣，传感器在生活中的广泛应用能够激发学生的学习积极性。
三、教学目标（一）知识与技能目标1、了解常见传感器的分类和工作原理。
2、掌握光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等传感器的特性和工作原理。
3、学会根据传感器的特点和工作原理，分析其在实际应用中的作用。
（二）过程与方法目标1、通过实验探究和观察分析，培养学生的科学探究能力和实验操作能力。
2、通过对传感器工作原理的分析，提高学生的逻辑思维能力和理论联系实际的能力。
（三）情感态度与价值观目标1、激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的创新意识和实践精神。
2、让学生体会传感器技术在生活和科技中的重要作用，增强学生的科学素养和社会责任感。
四、教学重难点（一）教学重点1、常见传感器的工作原理，如光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等。
传感器教学设计教案
传感器教学设计教案教案设计一、教学内容本节课的教学内容选自高中物理教材《传感器》一章，具体包括传感器的定义、分类、工作原理及其在日常生活和工业中的应用。
二、教学目标1. 使学生了解传感器的概念，理解传感器的工作原理及其在现实生活中的应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对物理学科的兴趣，培养学生的创新意识和实践能力。
三、教学难点与重点1. 传感器的分类及其工作原理。
2. 传感器在日常生活和工业中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：电脑、投影仪、传感器模型。
2. 学具：教材、笔记本、彩色笔。
五、教学过程1. 导入：通过一个简单的实例，如自动门的开关，引导学生思考传感器在其中的作用，激发学生的兴趣。
2. 新课：介绍传感器的定义、分类及其工作原理。
a. 传感器的作用：将非电学量转换为电学量。
b. 传感器的分类：温度传感器、压力传感器、光传感器等。
c. 传感器的工作原理：如热敏电阻的工作原理、光电效应等。
3. 应用：介绍传感器在日常生活和工业中的应用。
a. 智能家居：温度传感器在空调、暖气系统中的应用。
b. 工业生产：压力传感器在汽车刹车系统中的应用。
4. 例题讲解：分析一个实际问题，如自动车库的停车检测系统，引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习：设计几个与传感器相关的问题，让学生现场解答，巩固所学知识。
六、板书设计1. 传感器定义、分类、工作原理。
2. 传感器在日常生活和工业中的应用。
七、作业设计1. 请列举几种常见的传感器及其应用。
2. 请结合生活实例，说明传感器是如何将非电学量转换为电学量的。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课的教学效果，学生对传感器知识的掌握程度，以及教学过程中存在的问题。
2. 拓展延伸：研究传感器在其他领域的应用，如医疗、环保等，探索传感器技术的发展趋势。
重点和难点解析一、传感器的定义和工作原理1. 传感器的定义：传感器是一种能够感受非电学量并将其转换为电学量的装置。
2传感器的应用-人教版选修3-2教案
传感器的应用-人教版选修3-2教案一、教学目标1.了解传感器的基本工作原理和分类。
2.掌握传感器在实际应用中的具体应用场景。
3.学习使用传感器进行物理量的测量、监测和控制。
4.培养学生运用传感器开展科学探究、创新实践和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 传感器的基本知识1.传感器的定义和基本概念。
2.传感器的工作原理和分类。
–按物理量分类：温度传感器、压力传感器、光线传感器等。
–按工作原理分类：电阻式传感器、电容式传感器、电磁式传感器等。
3.传感器的特点和性能指标。
–灵敏度、分辨率、响应时间、量程、稳定性等。
2. 传感器在实际应用中的具体应用场景1.温度传感器：在医疗、工业、农业等领域中的应用。
2.压力传感器：在汽车、机械、医疗设备等领域中的应用。
3.光线传感器：在照明、安防、环境监测等领域中的应用。
4.触摸传感器：在平板电脑、智能手机等领域中的应用。
3. 传感器的测量、监测和控制1.传感器的测量和监测：–温度、压力、湿度等物理量的测量和监测。
–中断、倾斜、运动等非物理量的测量和监测。
2.传感器的控制：–自动控制系统中传感器的应用。
–物联网中传感器的应用。
4. 科学探究和实践应用1.利用传感器进行科学探究，并总结实验结果。
2.通过应用传感器解决实际问题，例如：气象预报、农业自动化等。
三、教学重点和难点教学重点1.传感器的工作原理和分类。
2.传感器在实际应用中的具体应用场景。
3.传感器的测量、监测和控制。
教学难点1.传感器的特点和性能指标。
2.传感器的科学探究和实践应用。
四、教学方法1.讲授：通过讲解和示意图的方式介绍传感器的基本知识。
2.实验：设计不同的实验，让学生通过实验了解传感器的工作原理和应用。
3.实践：引导学生应用传感器，解决实际问题，提高学生的实际应用能力。
五、教学手段1.书本和教案。
2.计算机、投影仪和示波器。
3.传感器实验箱和电路模块。
六、教学评估1.学生听课、做笔记的认真程度。
3. 生活中的传感器-教科版选修3-2教案
3. 生活中的传感器-教科版选修3-2教案一、知识目标1.了解传感器的定义和分类。
2.知道生活中常见的传感器及其原理、用途和作用。
3.掌握传感器的应用案例，理解其在生活和工业制造中的应用。
二、教学过程1. 导入新课本节课我们将要学习的是「生活中的传感器」。
请同学们想想，在生活中你们见过哪些传感器？这些传感器是用来干什么的呢？让我们一起来探索一下吧！2. 了解传感器的定义和分类•定义：传感器是将被测量的物理量转换成易于测量的电信号的装置。
•分类：按测量方式可分为接触式传感器和非接触式传感器；按测量物理量可分为温度传感器、压力传感器、光学传感器、声波传感器、触摸传感器等等。
3. 探究生活中常见的传感器•温度传感器：温度计、恒温器、电子体温计等。
掌握物体的温度变化情况，如恒温水沸腾时，水温达到了多少度。
•压力传感器：汽车轮胎气压计、压力表等。
用来测量物体对表面单位面积的压力值，可应用于地质勘探、机械制造、汽车轮胎气压等领域。
•光学传感器：照相机、电视、CD机、数码相机、计算机等。
将光信号转化为电信号，是数字通讯、光盘存储和计算机显示的重要设备。
•声波传感器：麦克风、电话、音响等。
将其他形式的信号转换为声波信号，或将声波信号转换为其他形式的信号。
•触摸传感器：触摸屏、按键开关等。
通过人的触摸实现对情形的操作。
4. 掌握传感器的应用案例•智能手机中的传感器：手机中的加速度传感器、陀螺仪、光线传感器、距离传感器等，能够实现重力感应、方向感知、屏幕亮度调节等功能。
•智能家居中的传感器：温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光照传感器等，能够感知周围的环境信息，实现自动调节温度、湿度和照明等功能。
•工业制造领域中的传感器：液位传感器、电力传感器、化学传感器等，在机械、电子、航空等制造领域得到广泛应用，可实现生产自动化、产品质量检测等功能。
5. 总结课堂知识同学们，今天我们学习了生活中的传感器，包括传感器的定义和分类、生活中常见的传感器及其原理、用途和作用，以及传感器在生活和工业制造领域中的应用案例。
1.传感器及其工作原理教案
选修3----2第六章传感器1.传感器及其工作原理（教案）一、教材分析本部分属“了解”水平。
学生应理解在现代信息技术与自动控制中为什么要将非电学量转换成电学量，了解电学量便于控制、便于处理(放大、衰减和波型整理等)、便于显示和储存、也便于远距离传输等技术方面的优点。
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。
所以科学技术中常把非电学量转换成电学量进行信息收集。
高中的重点是通过实验，知道常见传感器的工作原理。
了解常见传感器的工作原理，注意“了解”的理解。
学生应知道传感器是由敏感元件、电子线路与控制线路等组成的。
本主题重在通过实验来探究传感器的工作原理，以拓展学生的思维，培养创新意识，不宜讲过多的技术细节。
二、教学目标一）知识目标：（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。
二）能力目标：1、设计实验并熟练使用电源、灵敏电流计、干簧管、光敏元件、热敏元件等电学实验元件，培养实验设计和实验操作能力及实验观察能力。
2、通过实验观察培养获取知识的能力、分析问题的能力。
三）情感和价值观学生通过实验探究，培养热爱科学、探索未知的积极情感。
三、教学重点1、干簧管、光敏元件、热敏元件等电学实验元件在电路中的作用。
2、设计电路。
四、教学难点电路的设计，理解传感器工作原理及敏感元件在电路中的作用。
五、教学方法实验探究法、理论探究法、分组讨论法、归纳总结法六、教学过程实验探究一：目的：引起学生的好奇心。
b.实验过程----分组实验：学生4人一组，16个小组c.讲解：什么是传感器（1）传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。
（2）传感器原理传感器感受的通常是非电学量，如电压、温度、位移、浓度、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和种控制动作。
高二物理3-2传感器 学案
第六章传感器§6.1 传感器及其工作原理【学习目标】1、知道什么是传感器2、了解传感器的常用元件的特征【自主学习】一、传感器：传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等＿＿＿＿＿量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等＿＿＿＿量，或转换为电路的通断。
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。
传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换＿＿＿＿信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。
常见的传感器有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。
二、常见传感器元件：1、光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，光敏电阻能够把＿＿＿＿＿这个光学量转换为电阻这个电学量。
它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。
２、金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而＿＿＿＿，用金属丝可以制作＿＿＿＿传感器，称为＿＿＿＿＿。
它能用把＿＿＿＿这个热学量转换为＿＿＿＿这个电学量。
热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而＿＿＿＿或＿＿＿＿。
与热敏电阻相比，金属热电阻的＿＿＿＿＿好，测温范围＿＿＿，但＿＿＿＿较差。
３、电容式位移传感器能够把物体的＿＿＿＿这个力学量转换为＿＿＿这个电学量。
４、霍尔元件能够把＿＿＿＿＿＿这个磁学量转换为电压这个电学量【典型例题】例一如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一热敏电阻R t的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。
若往R t上擦一些酒精，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移动。
例二、传感器是一种采集信息的重要器件。
如图所示是一种测定压力的电容式传感器。
当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（）A、当F向上压膜片电极时，电容将减小B、当F向上压膜片电极时，电容将增大C、若电流计有示数，则压力F发生变化D、若电流计有示数，则压力F不发生变化例三、如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应现象）【针对训练】1、简单的说，光敏电阻就是一个简单的＿＿＿＿＿传感器，热敏电阻就是一个简单的＿＿＿＿＿传感器。
2021-2022高二物理人教版选修3-2学案：第六章 1 传感器及其工作原理 Word版含解析
学案1传感器及其工作原理[目标定位] 1.了解什么是传感器，感受传感技术在信息时代的作用与意义.2.知道将非电学量转化为电学量的意义.3.了解光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻和霍尔元件的性能，知道其工作原理及作用．一、什么是传感器[问题设计]如图1所示，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．图1盒子里有什么样的装置，才能消灭这样的现象？答案盒子里用到了干簧管．把干簧管串入电路，当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用．[要点提炼]1．干簧管结构：如图2所示，它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片．图2作用：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．2．传感器定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们依据肯定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量(通常是电压、电流等电学量)，或转换为电路的通断的元件．3．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以便利地进行测量、传输、处理和把握．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)是如何显示或把握开关的．二、光敏电阻[问题设计]在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以精确得知生产产品的数量，如图3所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是什么？图3答案当光被产品拦住时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个产品就获得一次低电压，并计数一次．[要点提炼]1．光敏电阻：把电阻率与所受光照强度有关的物质(如硫化镉)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，这样就制成了一个光敏电阻．2．原理：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．3．特点：光照越强，电阻越小．4．作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．三、热敏电阻和金属热电阻[问题设计]如图4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(温度上升，电阻减小)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中心．若在R T上擦一些酒精，表针将如何偏转？若用吹风机将热风吹向热敏电阻，表针将如何偏转？图4答案 由于酒精挥发，热敏电阻R T 温度降低，电阻值增大，指针将向左偏；用吹风机将热风吹向热敏电阻，热敏电阻R T 温度上升，电阻值减小，指针将向右偏． [要点提炼]1．热敏电阻：用电阻随温度变化格外明显的半导体材料如(氧化锰)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上升电阻增大．(2)负温度系数的热敏电阻(如氧化锰热敏电阻)随温度上升电阻减小．2．金属热电阻：金属的电阻率随温度上升而增大，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．3．热敏电阻和金属热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． 四、霍尔元件 [问题设计]如图5所示，在矩形半导体薄片E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向移动，使M 、N 间消灭了电压，称为霍尔电压U H .试推导其表达式．图5答案 设薄片厚度为d ，EF 方向长度为l 1，MN 方向长度为l 2，薄片中的载流子受到洛伦兹力发生偏转，使半导体内部消灭电场，载流子同时受到电场力和洛伦兹力的作用，当洛伦兹力与电场力平衡时，M 、N 间电势差达到稳定． 即q Ul 2＝q v B再依据电流的微观表达式I ＝nq v S ，S ＝l 2d 整理得：U ＝IB nqd令k ＝1nq ，其中n 为材料单位体积的载流子的个数，q 为单个载流子的电荷量，它们均为常数．则有U ＝k IBd .[要点提炼]1．组成：在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E 、F 、M 、N ，就成为一个霍尔元件． 2．原理：E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B 时，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M 、N 间消灭电压．霍尔元件在电流、电压稳定时，载流子所受电场力和洛伦兹力二力平衡．3．作用：霍尔电压U H ＝k IBd (d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数)．其中U H 与B 成正比，霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量． 4．霍尔电势凹凸的推断方法由左手定则推断带电粒子的受力方向，假如带电粒子是正电荷，则拇指所指的面为高电势面，假如是负电荷，则拇指所指的面为低电势面，但无论是正电荷还是负电荷，四指指的都是电流方向，即正电荷定向移动的方向，负电荷定向移动的反方向．一、对传感器的生疏例1 如图6是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置．图6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．(1)若把一只电压表接在c 、d 之间当油箱中油量削减时，电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”)． (2)将电压表接在b 、c 之间，当油箱中油量削减时，电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”)． 解析 (1)当油量削减时，R 的数值会增大，电路中的电流会减小，c 、d 间的电压会减小．当把电压表接在c 、d 两点间，电压表示数减小时，表示油量在减小．(2)把电压表接在b 、c 之间，油量削减时，R 增大，电压表的示数增大． 答案 (1)减小 (2)增大二、对光敏电阻、热敏电阻的生疏及应用例2 如图7所示，R 1、R 2为定值电阻，L 为小灯泡，R 3为光敏电阻，当入射光强度增大时( )图7。
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1传感器及其工作原理
知识与技能：
(1)通过实验及生活中的实例获得对传感器的感性认识。
(2)知道干簧管、光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻的特性和工作原理。
(3)知道什么是传感器，它的作用、类别、目的。
知道非电学量转换成电学量的技术意义；
重点：传感器的概念，光敏电阻、热敏电阻的特性，热敏电阻、金属热电阻的特性差异。
难点：传感器的工作原理。
教具准备：声控光控灯泡1支，干簧管1只，光敏电阻、热敏电阻各30个，多用电表30个，烧杯30个
过程与方法：学生主体，教师主导。
以学生自主活动为主，以探究为原则。
探究式教学法：具体实例引导→感知传感器→传感器元件特性探究→引导学生
观察→功能总结→尝试应用。
情感态度与价值观：体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣
教学过程
[演示实验]演示干簧管实验
现象：把磁铁放到干簧管上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡熄灭。
这个元件能感受到什么物理量？盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？
师生共同探究：了解元件“干簧管”的结构。
探明原因：玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。
当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，电路导通。
所以，干簧管能起到开关的作用。
引导学生总结：干簧管能将磁场的变化，转变为电路的通断。
[板书]1、干簧管：磁场强弱→电路通断
下面让我们再来研究一个更有意思的传感器元件
[板书]2、光敏电阻
探究实验一：用多用电表的欧姆档研究光敏电阻的阻值与光照强弱的定性关系
探究：1、打开盖子，光敏电阻在普通的光照情况下的电阻大概多大？
2、用手慢慢一点点遮住光敏电阻，阻值有什么变化？
3、用手电筒照射光敏电阻，阻值有什么变化？
学生探究得出实验结果：光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小。
引导学生总结：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。
[板书]光照强弱→电阻大小
教师讲解光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。
光敏电阻是由硫化镉制成的，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；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。
下面我们再来研究一个传感器元件：热敏电阻
[板书]3、热敏电阻
探究实验二:用多用电表的欧姆档研究光敏电阻的阻值与光照强弱的定性关系
探究：1、常温下热敏电阻的阻值大概多大？
2、将热敏电阻接触热水，阻值有什么变化？
学生探究得出：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显。
[板书]温度高低→电阻大小
除了热敏电阻外，还有一种金属热电阻，它也能够把温度这个热学量转换为电阻这
个电学量
[板书]4、金属热电阻
上学期我们学金属的电阻率的时候知道金属的电阻率随温度升高而怎么变化呢？引导学生理论分析得出：温度升高，金属热电阻阻值变大
引导学生总结：热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
[板书]温度高低 电阻大小
与热敏电阻比较
投影电阻与温度的关系曲线：如图是两种不同
材料的传感器电阻随温度变化的图象，
请同学们指出哪条是热敏电阻的曲线，哪条是
金属热电阻的曲线
金属热电阻的灵敏度较差，但化学稳定性好，测温范围大。
典型材料：金属铂(白金)。
下面我们再来看看这个仪器能有什么作用：
展示电容位移传感器
分析得出：这个能够将位移转化为电容值
除了这几个，刚才我们演示的声控开关也是一种传感器。
它将声音信号转变为了电路的通断。
将各种传感器及其功能集中投影，引导学生总结得出传感器的概念。
问题：传感器感受到的信号属于什么类型的信号？
传感器将这类信号转变为什么类型的信号了？
总结得出，传感器能够将非电学量转变为电学量
[板书]二、传感器的定义：能够将非电学量转变为电学量的元件
它的优点是：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。
三、传感器的简单应用
例1：如图是一火警报警的一部分电路示意图。
其中R2为用半导体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（ B ）
A.I变大，U 变大
B.I 变小，U 变小
C.I 变小，U 变大
D.I 变大，U 变小
例2、压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图(a)所示。
将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。
小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图
(b)所示。
下列判断正确的是( D )
A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动
[小结]
一、几种简单的传感器元件
1、干簧管
2、光敏电阻
3、热敏电阻
4、金属热电阻
提问：你能列举出生活中与此相类似的自动控制的实例吗？
教师做实例补充：
(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)为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子，当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报，这个小盒子就是烟雾传感器。
(3)其他如宾馆洗手间的墙壁上干手机的湿度传感器、电视机里换频道的红外传感器、电饭锅的温控开关、养鸡场里的孵化器、交警用来测驾驶员是否酒后开车的酒精气体测试仪、磁悬浮列车里的加速度测试器、电容式话筒里的电容式传感器、自动洗衣机里的压力传感器等。
可以说，传感器的广泛使用，丰富了我们的生活，使我们的生活更加方便、安全和舒适。