第五章 1.认识传感器—2020-2021(新教材)人教版(2019)高中物理选择性必修第二册课件
答案:b、c 增大
探究
随堂检测
变式训练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,其工作原理如图甲所示, 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,电流表示数如图乙所示,下列判断正 确的是( )
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
必备知识
自我检测
2.关于传感器的下列说法正确的是( ) A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B.金属材料也可以制成传感器 C.传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的 D.以上说法都不正确 解析:半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,如 金属氧化物氧化锰就可以制成传感器,所以选项A错误,选项B正确; 传感器不但能感知电压的变化,还能感知力、温度、光、声、化学 成分等非电学量的变化,所以选项C错误。 答案:B
没有画出),通过观察电压表示数,可以了解油量情况,你认为电压表
应该接在图中的
两点之间,请按照你的接法回答:当油箱
中油量减少时,电压表的示数将
(选填“增大”或“减小”)。
探究
随堂检测
解析:由题图可知当油箱内液面高度变化时,R的金属滑片将会移动, 从而引起R两端电压的变化,且当R'≫R时,UR=IR可视为UR与R成正 比,所以电压表应接在b、c两点之间,当油量减少时,电压表示数将 增大。
探究
随堂检测
3.(多选)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 解析:干簧管能感知磁场,是因为当两个簧片处于磁场中时,两个簧 片被磁化而接通,所以是作为开关来使用的,当磁场靠近或远离的 时候,就会实现闭合或断开。 答案:CD
探究
随堂检测
实例引导
例题全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽
车安全行驶和驾驶员安全的举措之一,为模仿汽车油表原理,某同
学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。如图乙所示,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,R'是定值电阻,R'≫R。该同学在装置中使用了一只电压表(图中
探究
随堂检测
知识归纳 1.传感器的工作流程 非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量 2.传感器的组成 (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。
探究
随堂检测
传感器 情境探究 干簧管结构:如图甲所示,它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料 制成的簧片。将干簧管接入图乙电路,当磁铁靠近干簧管时:会发 生什么现象,为什么?干簧管的作用是什么?
要点提示:灯泡会亮,因为当磁铁靠近干簧管时,两个簧片被磁化而 接通;干簧管起到开关的作用,是一种能够感知磁场的传感器。
探究
随堂检测
2.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以( ) 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 解析:传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、 声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项 A、B、C对,D错。 答案:ABC
课时作业15 认识传感器
一、单项选择题 1．关于干簧管，下列说法正确的是( C ) 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
1.认识传感器
学习目标
1.知道非电学量转换成电学量的技术 意义。 2.了解传感器在生产生活中的应用。 3.深入认识物理学对现代生活和科技 发展的促进作用。
思维导图
必备知识
自我检测
一、神奇的传感器 1.楼道灯安装了声控—光控开关,自动门安装了红外线传感器,酒精 检测仪上安装了乙醇传感器。 2.传感器能够感受诸如力、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。 通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量,或转换为电路的通 断。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。 二、传感器的种类 根据被测量的不同,可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等 传感器;根据具体工作原理的不同,可分为电阻式、电容式、电感 式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
必备知识
自我检测
三、传感器的组成与应用模式
[敏感元件]→[转换元件] 执行机构 路]→ 显示器(指针式电表或数字屏) 计算机系统
[信号调整与转换电
必备知识
自我检测
1.正误判断。 (1)传感器担负着信息采集的任务,它常常是将电学量转化为力学量。
() 解析:传感器是把非电学量转换为电学量。
答案:×
(2)干簧管是一种能够感知磁场的传感器,当磁体靠近干簧管时,两 个簧片被磁化而接通,起到开关的作用。( ) 答案:√
探究
随堂检测
解析:在0~t1内,I恒定,压敏电阻阻值不变,由小球的受力不变可知,小 车可能做匀速或匀加速直线运动,在t1~t2内,I变大,压敏电阻阻值变 小,压力变大,小车做变加速运动,A、B均错误;在t2~t3内,I不变,压力 恒定,小车做匀加速直线运动,C错误,D正确。
答案:D
探究
随堂检测
1.在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,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.改变温度 B.改变湿度 C.改变磁场 D.改变电容 解析:自动干手机是一个电容器,当手靠近时,改变了电容器的电容, 自动干手机开始工作,故选D。 答案:D
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变式训练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,其工作原理如图甲所示, 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,电流表示数如图乙所示,下列判断正 确的是( )
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
必备知识
自我检测
2.关于传感器的下列说法正确的是( ) A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B.金属材料也可以制成传感器 C.传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的 D.以上说法都不正确 解析:半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,如 金属氧化物氧化锰就可以制成传感器,所以选项A错误,选项B正确; 传感器不但能感知电压的变化,还能感知力、温度、光、声、化学 成分等非电学量的变化,所以选项C错误。 答案:B
没有画出),通过观察电压表示数,可以了解油量情况,你认为电压表
应该接在图中的
两点之间,请按照你的接法回答:当油箱
中油量减少时,电压表的示数将
(选填“增大”或“减小”)。
探究
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解析:由题图可知当油箱内液面高度变化时,R的金属滑片将会移动, 从而引起R两端电压的变化,且当R'≫R时,UR=IR可视为UR与R成正 比,所以电压表应接在b、c两点之间,当油量减少时,电压表示数将 增大。
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3.(多选)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 解析:干簧管能感知磁场,是因为当两个簧片处于磁场中时,两个簧 片被磁化而接通,所以是作为开关来使用的,当磁场靠近或远离的 时候,就会实现闭合或断开。 答案:CD
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实例引导
例题全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽
车安全行驶和驾驶员安全的举措之一,为模仿汽车油表原理,某同
学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。如图乙所示,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,R'是定值电阻,R'≫R。该同学在装置中使用了一只电压表(图中
探究
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知识归纳 1.传感器的工作流程 非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量 2.传感器的组成 (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。
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传感器 情境探究 干簧管结构:如图甲所示,它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料 制成的簧片。将干簧管接入图乙电路,当磁铁靠近干簧管时:会发 生什么现象,为什么?干簧管的作用是什么?
要点提示:灯泡会亮,因为当磁铁靠近干簧管时,两个簧片被磁化而 接通;干簧管起到开关的作用,是一种能够感知磁场的传感器。
探究
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2.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以( ) 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 解析:传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、 声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项 A、B、C对,D错。 答案:ABC
课时作业15 认识传感器
一、单项选择题 1．关于干簧管，下列说法正确的是( C ) 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
1.认识传感器
学习目标
1.知道非电学量转换成电学量的技术 意义。 2.了解传感器在生产生活中的应用。 3.深入认识物理学对现代生活和科技 发展的促进作用。
思维导图
必备知识
自我检测
一、神奇的传感器 1.楼道灯安装了声控—光控开关,自动门安装了红外线传感器,酒精 检测仪上安装了乙醇传感器。 2.传感器能够感受诸如力、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。 通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量,或转换为电路的通 断。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。 二、传感器的种类 根据被测量的不同,可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等 传感器;根据具体工作原理的不同,可分为电阻式、电容式、电感 式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
必备知识
自我检测
三、传感器的组成与应用模式
[敏感元件]→[转换元件] 执行机构 路]→ 显示器(指针式电表或数字屏) 计算机系统
[信号调整与转换电
必备知识
自我检测
1.正误判断。 (1)传感器担负着信息采集的任务,它常常是将电学量转化为力学量。
() 解析:传感器是把非电学量转换为电学量。
答案:×
(2)干簧管是一种能够感知磁场的传感器,当磁体靠近干簧管时,两 个簧片被磁化而接通,起到开关的作用。( ) 答案:√
探究
随堂检测
解析:在0~t1内,I恒定,压敏电阻阻值不变,由小球的受力不变可知,小 车可能做匀速或匀加速直线运动,在t1~t2内,I变大,压敏电阻阻值变 小,压力变大,小车做变加速运动,A、B均错误;在t2~t3内,I不变,压力 恒定,小车做匀加速直线运动,C错误,D正确。
答案:D
探究
随堂检测
1.在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,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.改变温度 B.改变湿度 C.改变磁场 D.改变电容 解析:自动干手机是一个电容器,当手靠近时,改变了电容器的电容, 自动干手机开始工作,故选D。 答案:D
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新教材人教版高中物理选择性必修第二册 5-1 认识传感器 教学课件
第二十三页，共二十七页。
例3、（单选）人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所
需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对
准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位( )
AB．力传感器
B．光传感器
C．温度传感器 D．生物传感器
第二十四页，共二十七页。
并不是所有传感器都能够明显地区分敏感元件和转换元件。如果敏感 元件直接输出的是电学量，它就同时兼为转换元件。这种敏感元件和转换元件
二者合一的传感器是很多的。如左图的热电偶温度计。
第十二页，共二十七页。
如何应用从传感器获得的信号呢？
可以用指针式电表或数字屏等显示测量的数据；也可以用来驱动继电器或其他元件，来执行诸如 打开管道的阀门、开通或关闭电动机等动作；还可以由计算机对获得的数据进行处理，发出更复杂的 指令。
第十三页，共二十七页。
传感器的一般模式
思考与讨论
话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。图 乙 是电容式话筒的组成结构示意图，话筒的振动膜片涂有薄薄的 金属层，膜后相距几十微米有一个金属片（固定电极），它们 构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板 间距离的关系来工作。你能根据它的工作过程说说各组成元件 的作用吗？
第四页，共二十七页。
新课讲解
一、神奇的传感器
1．传感器：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。
2．传感器是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。 3．传感器的作用：获得外界输入信息，并将非电量信息转成电信号
输出。
第五页，共二十七页。
流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知，下列说法中正确的是(
例3、（单选）人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所
需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对
准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位( )
AB．力传感器
B．光传感器
C．温度传感器 D．生物传感器
第二十四页，共二十七页。
并不是所有传感器都能够明显地区分敏感元件和转换元件。如果敏感 元件直接输出的是电学量，它就同时兼为转换元件。这种敏感元件和转换元件
二者合一的传感器是很多的。如左图的热电偶温度计。
第十二页，共二十七页。
如何应用从传感器获得的信号呢？
可以用指针式电表或数字屏等显示测量的数据；也可以用来驱动继电器或其他元件，来执行诸如 打开管道的阀门、开通或关闭电动机等动作；还可以由计算机对获得的数据进行处理，发出更复杂的 指令。
第十三页，共二十七页。
传感器的一般模式
思考与讨论
话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。图 乙 是电容式话筒的组成结构示意图，话筒的振动膜片涂有薄薄的 金属层，膜后相距几十微米有一个金属片（固定电极），它们 构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板 间距离的关系来工作。你能根据它的工作过程说说各组成元件 的作用吗？
第四页，共二十七页。
新课讲解
一、神奇的传感器
1．传感器：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。
2．传感器是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。 3．传感器的作用：获得外界输入信息，并将非电量信息转成电信号
输出。
第五页，共二十七页。
流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知，下列说法中正确的是(
高二物理人教版(2019)选择性必修第二册第五章 传感器 知识点整理
第五章传感器第一节：认识传感器（1、传感器）（2、传感器的原理和分类）第二节：常见传感器的工作原理及应用（1、光敏电阻）（2、热敏电阻和金属热电阻）（3、应变式力传感器）（4、电容式传感器）（5、声传感器）（6、温度传感器）（7、传感器应用的一般模式）第三节：利用传感器制作简单的自动控制装置（1、电饭锅的工作原理）（2、火灾报警器的工作原理）（3、斯密特触发器）（4、蜂鸣器）（5、鼠标）（6、常见传感器的应用）（7、常见电学原件的原理）第一节传感器一、传感器1．定义：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电压、电流等电学量，或转化为电路的通断的器件或者装置。
2.功能：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。
二、传感器的原理和分类1．传感器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各种控制动作。
传感器原理如下图所示。
2．传感器的分类常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。
根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。
物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。
化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。
生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。
第二节常见传感器的工作原理及应用一、光敏电阻1、特点：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。
2、原理：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）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。
高中物理第五章传感器1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用课件新人教版选择性必修第二册
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电阻特性的实验时，安 装好如图所示装置．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( )
A．生物传感器
B．气体传感器
C．温度传感器
D．压力传感器
答案：D 解析：汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止关闭并打开， 实现该功能可能是使用了压力传感器，D正确．
2．(多选)某磁敏电阻的阻值R随外加磁场的磁感应强度B变化图线如 图甲所示．学习小组使用该磁敏电阻设计了保护负载的电路如图乙所 示，U为直流电压，下列说法正确的有( )
(1)温度越高时，电压表示数__越__大____(选填“越大”或“越小”)； (2)闭合开关后，发现电压表示数为0.45 V，则热敏电阻此时的温度 为____4_0_.0__ ℃(保留1位小数)．
视野拓展·电容式传感器 例4. 电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛 的应用．有关电容式传感器在生活中的应用，以下说法正确的是 ()
2．(多选)有一种测量人体重的电子秤，其结构如图中虚线内所示， 主要由踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻 器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)三部分构成，已知踏板的 质量可忽略不计，重力加速度g取10 m/s2，理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是( )
两应变片上电压的差值变化
走进生活
火灾探测器的核心元件为光敏传感器，当烟雾在空气中的浓度超过 设定值时，可以触发报警，并对外发出声光报警信号．此时传感器是 将什么量进行转化的？
件．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏电阻特性的实验时，安 装好如图所示装置．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( )
A．生物传感器
B．气体传感器
C．温度传感器
D．压力传感器
答案：D 解析：汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止关闭并打开， 实现该功能可能是使用了压力传感器，D正确．
2．(多选)某磁敏电阻的阻值R随外加磁场的磁感应强度B变化图线如 图甲所示．学习小组使用该磁敏电阻设计了保护负载的电路如图乙所 示，U为直流电压，下列说法正确的有( )
(1)温度越高时，电压表示数__越__大____(选填“越大”或“越小”)； (2)闭合开关后，发现电压表示数为0.45 V，则热敏电阻此时的温度 为____4_0_.0__ ℃(保留1位小数)．
视野拓展·电容式传感器 例4. 电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛 的应用．有关电容式传感器在生活中的应用，以下说法正确的是 ()
2．(多选)有一种测量人体重的电子秤，其结构如图中虚线内所示， 主要由踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻 器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)三部分构成，已知踏板的 质量可忽略不计，重力加速度g取10 m/s2，理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是( )
两应变片上电压的差值变化
走进生活
火灾探测器的核心元件为光敏传感器，当烟雾在空气中的浓度超过 设定值时，可以触发报警，并对外发出声光报警信号．此时传感器是 将什么量进行转化的？
高中物理第5章传感器1认识传感器课件新人教版选择性必修第二册
如电压、电流、电阻等。
2．工作过程 非电学量 → 敏感元件 → 转换元件 → 转换电路 → 电学量
典|例|剖|析 典例 2 关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的下列说法 中，正确的是( D ) A．物理传感器是利用材料的某种物理性质工作的，因而只能用于 机械加工行业不能用于化工领域 B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种 化学物质而不能输出电学量 C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度条件下工作 D．生物传感器由于含有生命物质，因而对使用传感器的环境条件 有一定要求
课堂小结
核心素养提升
声传感器——电容式话筒 1．话筒 把声音信号转换成电信号的传感器。 2．结构组成 如图所示为电容式话筒的组成结构示意图。 话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层。膜后相距几 十微米有一个金属片(固定电极)，它们构成电容 器的两个极板。 3．工作原理 电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。
第五章 传感器
1．认识传感器
目标体系构建 课前预习反馈 课内互动探究 课堂小结 核心素养提升 课堂达标检测
目标体系构建
1．知道非电学量转换成电学量的技术意义。 2．了解传感器在生产生活中的应用。 3．深入认识物理学对现代生活和科技发展的促进作用。
1．物理观念：了解传感器的定义，感受传感器的应用技术在信息 时代的作用与意义。
解析：此装置电路中 M 与 R 并联后再与 S 串联。忽略电源内阻，根
据欧姆定律得 I＝RS＋ER并，S 两端的电压 U＝IRS 增大，则电流 I 增大， 故 R 并减小，所以并联支路的总电阻减小，RM 必减小，A、B 错误。由于
对点训练❶ 机器人装有作为眼睛的“传感障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有关该机器人
人教版高中物理选择性必修第2册 第5章 1 认识传感器
对传感器概念的理解 精练1 (多选)关于传感器的作用，下列说法中正确的有( ) A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B．传感器可以用来采集信息 C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量 D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量 【答案】BC
预习导学|新知领悟
多维课堂|素养初培
核心素养微专题
课堂小练|素养达标
课后提升练习
物理 选择性必修 第二册 配人教版
第五章 传感器
1 认识传感器
预习导学|新知领悟
多维课堂|素养初培
核心素养微专题
课堂小练|素养达标
课后提升练习
物理 选择性必修 第二册 配人教版
第五章 传感器
学习目标
1．了解传感器的定义，感受传感器的应用技术在信息时代的作用 与意义(难点)
预习导学|新知领悟
多维课堂|素养初培
核心素养微专题
课堂小练|素养达标
课后提升练习
物理 选择性必修 第二册 配人教版
第五章 传感器
传感器的工作原理 精练2 全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽 车安全行驶和驾驶员安全的举措之一，为模仿汽车油表原理，某同学自 制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置． 如图所示，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．
预习导学|新知领悟
多维课堂|素养初培
核心素养微专题
课堂小练|素养达标
课后提升练习
物理 选择性必修 第二册 配人教版
第五章 传感器
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做成的
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
2020-2021学年物理新教材人教版(2019)选择性第二册课件：5.1 认识传感器
3．人的感觉器官与传感器 传感器的功能与人的视觉、听觉、嗅觉、触觉等感觉器官的功 能相似．
知识点二 传感器的种类 1．物理传感器 利用物质的物__理__特__性__或物理效应制作而成的传感器．如力传感 器、磁传感器、声传感器及光传感器等．如图所示为利用温度传感 器制成的电子体温计和利用压力传感器制成的电子秤．
2．传感器的应用模式 (1)被测非电学量信号经敏感元件和转换元件作用后，所输出的 电信号一般都很微弱，难以带动执行机构去实现控制动作，因此要 通过信号调整与转换电路把这个电信号放大． (2)从传感器获得信号后，①可以用指针式电表、___数__字___屏等 显示测量的数据；②也可以用来驱动继电器或其他元件，来执行诸 打开管道的阀门、开通或关闭电动机等动作；③还可以由计算机 对获得的数据进行处理，发出更复杂的指令． (3)传感器应用的一般模式可以用如下方框图表示．
1．认识传感器
知识结构导图
核心素养目标 物理观念：(1)认识传感器 (2)了解传感器的种类，了解传感器的基本组成与应用模式． 科学思维：学习利用转换法，把非电学量转换为电学量． 科学态度与责任：了解传感器在实际生活、生产、科技中的应 用.
知识点一 神奇的传感器
1．问题引入 (1)实验演示 如图 1 所示，小盒子 A 侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关．如 果把磁体 B 放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁体移走，灯泡熄 灭．盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现象？
2．化学传感器 利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等 转换为电信号，如离子传感器、气体传感器等．如图所示为利用电 化学气体传感器制成的可燃气体报警器．
3．生物传感器 利用生物活性物质的__选__择__性__来识别和测定生物化学物质．如 酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等．如图所示为利用葡萄糖 生物传感器制成的血糖仪．
物理人教版高中选择性必修二(2019年新编)5-1认识传感器 课件
课堂训练
解析：光敏电阻受光照越强，电阻越小，所以将Rt用不透光的黑纸包起 来，电阻增大，指针左偏；若用手电筒光照射Rt，电阻减小，指针右 偏． 答案：左 右
课堂训练
3．如图所示，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，下列描述正确的是( ) A．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:ABC
新知探究
知识点 2 常见传感器
题后反思熟知光敏电阻与热敏电阻的特性是解决此类问题的 关键,即光敏电阻的阻值随光照的增强而减小;热敏电阻的阻值 随温度的升高,负温度系数的电阻减小、正温度系数的电阻增 大。
触类旁通若将例题1中的光敏电阻R3换为负温度系数的热敏电 阻,那么温度升高时,电压表的示数、小灯泡的功率如何变化?
课堂训练
【方法总结】 (1)光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小． (2)光敏电阻阻值的变化可以引起电路中其他物理量的变化，通过 分析电路解决问题．
课堂训练
2．如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的 两支表笔分别与光敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度 盘的中央．若用不透光的黑纸将Rt包裹起来，表针将向 ________(选填“左”或“右”)转动；若用手电筒光照射Rt，表 针将向________(选填“左”或“右”)转动．
新知探究
知识点 2 常见传感器
霍尔元件
3．霍尔电压 UH＝kIdB (1)其中 d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数，其大小与薄片 的材料有关． (2)一个霍尔元件的厚度 d、霍尔系数 k 为定值，再保持 I 恒定，则 UH 的变化就与 B 成正比，因此霍尔元件又称磁 敏元件．
新知探究
2024-2025学年新教材高中物理第5章传感器1认识传感器教案新人教版选择性必修第二册
-设计互动式多媒体教学课件，包含传感器知识点的互动问答、动画演示等。
3.实验器材：
-准备不同类型的传感器实物，如光敏电阻、热敏电阻、压力传感器等，以便于学生观察和学习。
-确保传感器实验套件充足，包括传感器、信号放大器、显示装置等，以便学生进行实际操作。
-准备实验所需的连接线、电源、测量仪器（如万用表）等辅助工具。
3.随堂测试：
-设计针对传感器基础知识、特性参数和实际应用的随堂测试，以评估学生对本节课重点内容的掌握情况。
-分析测试结果，了解学生的知识盲点和理解误区，为后续教学提供参考。
4.实验操作评价：
-观察学生在实验操作中的规范性和安全性，评估学生对实验原理的理解和实验技能的掌握。
-检查实验报告的撰写质量，包括实验数据的记录、分析和结论的推导。
-湿度监测与改善建议：学生需要描述如何使用湿度传感器监测植物生长环境的湿度，并提出根据监测结果调整浇水或增加湿度的措施。
-学会了与他人合作，能够在小组讨论中发挥自己的优势，共同解决问题。
3.情感态度与价值观：
-增强了对物理学科的兴趣，认识到传感器在现代科技中的重要性，激发了进一步学习的欲望。
-培养了创新意识和实践精神，敢于提出自己的观点，勇于尝试新的解决方案。
-提升了环保意识和社会责任感，了解到传感器在环境保护、资源节约等方面的应用价值。
教学评价与反馈
1.课堂表现：
-观察学生在课堂上的参与度、提问回答的积极性和准确性，以及学生对传感器知识点的理解和掌握程度。
-关注学生在课堂上的注意力集中情况，以及他们对传感器案例分析的感兴趣程度。
2.小组讨论成果展示：
-评估各小组讨论的深度和广度，以及提出的解决方案的创新性和实用性。
-检查小组成果展示的逻辑性和清晰度，以及学生在展示过程中的表达能力和沟通技巧。
3.实验器材：
-准备不同类型的传感器实物，如光敏电阻、热敏电阻、压力传感器等，以便于学生观察和学习。
-确保传感器实验套件充足，包括传感器、信号放大器、显示装置等，以便学生进行实际操作。
-准备实验所需的连接线、电源、测量仪器（如万用表）等辅助工具。
3.随堂测试：
-设计针对传感器基础知识、特性参数和实际应用的随堂测试，以评估学生对本节课重点内容的掌握情况。
-分析测试结果，了解学生的知识盲点和理解误区，为后续教学提供参考。
4.实验操作评价：
-观察学生在实验操作中的规范性和安全性，评估学生对实验原理的理解和实验技能的掌握。
-检查实验报告的撰写质量，包括实验数据的记录、分析和结论的推导。
-湿度监测与改善建议：学生需要描述如何使用湿度传感器监测植物生长环境的湿度，并提出根据监测结果调整浇水或增加湿度的措施。
-学会了与他人合作，能够在小组讨论中发挥自己的优势，共同解决问题。
3.情感态度与价值观：
-增强了对物理学科的兴趣，认识到传感器在现代科技中的重要性，激发了进一步学习的欲望。
-培养了创新意识和实践精神，敢于提出自己的观点，勇于尝试新的解决方案。
-提升了环保意识和社会责任感，了解到传感器在环境保护、资源节约等方面的应用价值。
教学评价与反馈
1.课堂表现：
-观察学生在课堂上的参与度、提问回答的积极性和准确性，以及学生对传感器知识点的理解和掌握程度。
-关注学生在课堂上的注意力集中情况，以及他们对传感器案例分析的感兴趣程度。
2.小组讨论成果展示：
-评估各小组讨论的深度和广度，以及提出的解决方案的创新性和实用性。
-检查小组成果展示的逻辑性和清晰度，以及学生在展示过程中的表达能力和沟通技巧。
《第五章 1 认识传感器》学历案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《认识传感器》学历案（第一课时）一、学习主题本节课的学习主题为“认识传感器”。
传感器作为现代科技的重要组件，广泛应用于各种电子设备和自动化系统中。
本课将通过理论学习和实践操作，使学生初步了解传感器的概念、工作原理及其在日常生活中的应用。
二、学习目标1. 知识与理解：掌握传感器的基本概念、分类及工作原理。
2. 过程与方法：通过实验操作，观察传感器的工作过程，理解其输出与输入的关系。
3. 情感态度与价值观：培养学生对科技发展的兴趣，增强科学探究的能力和意识。
三、评价任务1. 知识理解评价：通过课堂提问和小组讨论，评价学生对传感器基本概念的理解程度。
2. 实验操作评价：通过学生的实验操作和记录，评价其对传感器工作原理的掌握情况。
3. 课堂参与度评价：通过观察学生在课堂上的表现和参与度，评价其学习态度和兴趣。
四、学习过程1. 导入新课（5分钟）通过展示一些日常生活中的传感器应用案例（如温度计、光敏电阻等），引发学生对传感器的兴趣，进而引入本课主题。
2. 理论学习（15分钟）讲解传感器的定义、分类及工作原理。
重点介绍几种常见的传感器（如温度传感器、光传感器、压力传感器等）的工作原理和特点。
3. 实验操作（20分钟）学生分组进行实验操作，使用简单的传感器模块进行实验，观察传感器的输出与输入关系，并记录实验数据。
教师在此过程中进行巡回指导，解答学生疑问。
4. 小组讨论（10分钟）学生分组讨论实验结果，分享观察到的现象和结论，加深对传感器工作原理的理解。
5. 课堂总结（5分钟）教师总结本课内容，强调传感器的重的重要性和应用广泛性，激发学生继续探索的兴趣。
五、检测与作业1. 课堂检测：进行一次简单的传感器知识问答，检验学生对传感器基本概念的理解程度。
2. 课后作业：要求学生撰写一篇关于传感器的小论文，描述一个传感器在实际生活中的应用场景，并阐述其工作原理和作用。
六、学后反思1. 学生反思：学生在完成学习任务后，应反思自己在课堂上的表现和学习效果，总结自己在理解传感器概念和工作原理方面的不足，以便在后续学习中加以改进。
_新教材高中物理第五章传感器12认识传感器常见传感器的工作原理及应用课件新人教版选择性必修第二册
第5章 传感器
1、2 认识传感器 常见 传感器的工作原理及应用
核心素养目标
1．知道什么是传感器，并了解传感器 的种类。
2．知道传感器的组成及应用模式，理 解将非电学量转化为电学量的物 理意义。
3．理解常见传感器敏感元件的特性及 应用。
知识点一 认识传感器 [情境导学] 干簧管的结构很简单，如图甲所示，它只是玻璃管内封入两个软磁性材料制
成的簧片，接入图乙电路，当磁体靠近干簧管时：
(1)会发生什么现象，为什么？ (2)干簧管的作用是什么？
提示：(1)小灯泡会发光，因为两个簧片被磁化而接通。 (2)干簧管起到了开关的作用。
[知识梳理] 1．神奇的传感器 (1)干簧管是一种能够感知磁场的传感器。 (2)楼道灯白天不亮，晚上有声音时亮，是因为楼道的灯安装了“声控—光探” 开关。 (3)一些宾馆安装了自动门，当有人走近时，门会自动打开，是因为自动门安 装了红外线传感器。 (4)交通警察在检查司机是否酒后开车时，用的是“便携式酒精检测仪”，上 面安装了乙醇传感器。
(5)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 能够把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的如电压、电流等电学量，或 转换为电路的通断的装置。
(6)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。
2．传感器的种类 (1)物理传感器：利用物质的物理特性或物理效应制作而成的传感器，如力传 感器、磁传感器、声传感器等。 (2)化学传感器：利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度 等转换为电信号的传感器，如离子传感器、气体传感器等。 (3)生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质的传 感器。如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等。
1、2 认识传感器 常见 传感器的工作原理及应用
核心素养目标
1．知道什么是传感器，并了解传感器 的种类。
2．知道传感器的组成及应用模式，理 解将非电学量转化为电学量的物 理意义。
3．理解常见传感器敏感元件的特性及 应用。
知识点一 认识传感器 [情境导学] 干簧管的结构很简单，如图甲所示，它只是玻璃管内封入两个软磁性材料制
成的簧片，接入图乙电路，当磁体靠近干簧管时：
(1)会发生什么现象，为什么？ (2)干簧管的作用是什么？
提示：(1)小灯泡会发光，因为两个簧片被磁化而接通。 (2)干簧管起到了开关的作用。
[知识梳理] 1．神奇的传感器 (1)干簧管是一种能够感知磁场的传感器。 (2)楼道灯白天不亮，晚上有声音时亮，是因为楼道的灯安装了“声控—光探” 开关。 (3)一些宾馆安装了自动门，当有人走近时，门会自动打开，是因为自动门安 装了红外线传感器。 (4)交通警察在检查司机是否酒后开车时，用的是“便携式酒精检测仪”，上 面安装了乙醇传感器。
(5)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 能够把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的如电压、电流等电学量，或 转换为电路的通断的装置。
(6)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。
2．传感器的种类 (1)物理传感器：利用物质的物理特性或物理效应制作而成的传感器，如力传 感器、磁传感器、声传感器等。 (2)化学传感器：利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度 等转换为电信号的传感器，如离子传感器、气体传感器等。 (3)生物传感器：利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质的传 感器。如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等。