人教版 (新课标)选修31 传感器及其工作原理导学案及答案

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第一节：传感器及其工作原理学案【学习目标】（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。（4）、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。【学习重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。【学习难点】：分析并设计传感器的应用电路。【学习用具】：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。【学习过程】（一）传感器 1、概念：_____________________________________________。 2、原理图： 3、三种常见的敏感元件 （1）光敏电阻  = 1 \* GB3 ①材料及构造  = 2 \* GB3 ②工作原理  = 3 \* GB3 ③功能：把__________（光学量）转换为______（电学量）。 （2）热敏电阻和金属热电阻  = 1 \* GB3 ①热敏电阻 a）材料 b）特点 c）功能：把_______转换为_______（电学量）。 d）分类： 正温度系数PTC热敏电阻（特点） 负温度系数NTC热敏电阻（特点）  = 2 \* GB3 ②金属热电阻 a）材料 b）特点 c）功能：把_______转换为_______（电学量）。 （3）霍尔元件  = 1 \* GB3 ①材料及构造  = 2 \* GB3 ②霍尔电压：_________________________。 推导：  = 3 \* GB3 ③功能：把_________（磁学量）转换为_______（电学量）。传感器功能：能将力、温度、光、声、物质成分等_________转化为______的元件。（二）课堂练习R1R2R3ba例1：如图，R2为热敏电阻，a、b间接报警器。当温度升高时，a、b间电压将？例2、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是 （ ）A、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻例3、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NTC热敏电阻Rt的两端相连，这时指针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精，指针将向_____（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向Rt，则指针将向_____（填“左”或“右”）移动。 （迁移）若Rt为PTC热敏电阻，情况如何？例4、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（即单位时间内通过管内横截面积的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连（图中的虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为 （ ）A、 B、 C、 D、例5、如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感器，它是将________转化为________来进行测量的.【学习心得】：