江苏省射阳中学2014年秋学期高二物理导学案（46）
6.1传感器及其工作原理 主备人 孙汉成
课前预习
【预习目标】
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。 【重点、难点】
1、理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
2、分析并设计传感器的应用电路。
【学程指导】
（一） 阅读内容
1.阅读课本P.52.回答思考题1.2.阅读课本P.53.回答思考题2.3.阅读课本P.54.回答思考题3.4.阅读课本P.55.回答思考题4.
（二） 问题思考
1.传感器它能够 （ ）
A.感受力，将力的大小转化成电阻 B.感受温度，将温度高低转化成电阻 C.感受物质化学成分，并转换为电流 D.感受电压，将电压大小转换成力的大小 2.光敏电阻的材料是一种半导体，它在 （ ）
A.有光照时，载流子少，导电性能不好 B.随光照增强，载流子增多，导电性能变好 C.能把光照强弱这个光学量转换为电阻 D.在黑暗环境中的电阻很大 3.金属热电阻和热敏电阻 （ ） A.金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大
B.用金属丝可以制作温度传感器，它能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。 C.热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高非常明显 D.热敏电阻的电阻率随温度的升高而增大
4.以下说法中正确的是 （ ） A.电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量
B.电容式位移传感器内的电介质板，在电容内部的位移增大时，电容的大小变大 C.霍尔元件是一个很小的半导体薄片 D.霍尔元件能将电压转换成磁感应强度
课堂学习
一、传感器
如图1所示，小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，当把磁铁放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移开，灯泡熄灭。
问：盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？
总结：什么是传感器
二、霍尔元件
基础训练
1．关于传感器，下列说法正确的是 ( )． A．光敏电阻和热敏电阻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阻的变化来传递信号的 D．以上说法都不正确
2．如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ′，则可判断 ( )．
A．θ′＝θ
`B．θ′＜θ C．θ′＞θ
D．不能确定
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．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
4．街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的 ( )． A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性 D．三种特性都利用
江苏省射阳中学2014年秋学期高二物理导学案（47）
6.2传感器的应用 主备人 孙汉成
课前预习
【预习目标】
1．了解力传感器在电子秤上的应用。 2．了解温度传感器在电熨斗上的应用。
【学程指导】
（一）阅读内容
1.阅读课本P.57.—P.59回答思考题1.2.阅读课本P.62.---P.64.回答思考题2.（二）问题思考
1.关于传感器下列说法中正确的是 （ ） A.电子秤理有个力传感器，压力越大，输出电压越小。
B.双金属片是一个温度传感器，当温度变化时，双金属片的热膨胀系数不同，从而能控制电路的通断
C.电饭锅中的感温铁氧体是一种温度传感器，温度达到一定程度就会失去磁性，温度降下来后，磁性又恢复
D.会议室和宾馆房间中的火灾报警器使用温度传感器 探究案
2.在传感器控制电路中
（
） A.常将电势的高低叫做“电平”的高低
B.斯密特触发器是一种特殊的非门 C.光敏电阻的电阻值随光照的增强而增大
D.热敏电阻的阻值随温度的升高而增大
课堂学习
1.力传感器的应用——电子秤
2.温度传感器的应用——电熨斗
3.温度传感器的应用——电饭锅
4.光传感器的应用——烟雾散射式火灾报警器 基础训练
1.如图所示，将多用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻 R（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的t升高而减小的热敏电阻）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。
2.如图所示，R 1为定值电阻，R 2为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时（
） A．R 1两端的电压增大
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
3.如图所示，R
1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（
）
A．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
4.如图所示，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___________，发生这一现象的主要原因是________（填字母代号） A．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
5.如图所示，厚度为h、宽为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度
为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时电势差U，电流I和B的关系为U=kIB/d，式中的比例系数k称为霍尔系数。
设电流I是由电子定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e，回答下列问题： （1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势
下侧面Ａ的电势（填高于、低于或等于）。
（2）电子所受的洛伦兹力的大小为
。
（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为
