人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第五章 传感器 1 认识传感器.ppt

******不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海！第五章传感器1认识传感器1要点一传感器的原理和分类2要点二传感器的组成与应用模式学习目标学科核心素养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.了解传感器的种类，知道传感器的组成与应用模式。物理观念：知道传感器的概念及其分类，体会物理观念形成过程中蕴含的主要思想方法。科学思维：掌握传感器的工作原理及敏感元件的特性，体会物理模型在探索自然规律中的作用。科学态度与责任：借助传感器在生活、科技中的应用实例，感受传感器技术的应用对信息时代的促进作用。01要点一传感器的原理和分类1.传感器：能够感受力、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______的元件。被测电学通断2.传感器的核心元件（1）敏感元件：能直接感受或响应外界______________的部分。（2）转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成________的部分。它们分别完成______和______两个基本功能。被测非电学量电信号检测转换（3）转换电路：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、电流等。3.传感器的工作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、电流、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输送给控制系统产生各种控制动作。传感器的工作原理如图所示：4.传感器的分类类型工作原理举例物理传感器利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出待测对象信息压电传感器、温度传感器、光电传感器、电感传感器、电容传感器等化学传感器利用电化学反应识别和检测信息气敏传感器、湿敏传感器等生物传感器利用生物活性物质的选择性识别和检测信号酶传感器、组织传感器、细胞传感器等例题1关于传感器工作的一般流程，下列说法正确的是()A[解析]一定是非电学量通过传感器转换成电学量来传递信号，工作处理的一般流程：先有非电学量，如光信号、压力信号等，通过敏感元件后，经由电路处理变为电信号，从而得以工作，A项正确，B、C、D项错误。BA.声传感器和压力传感器 B.光传感器和位移传感器C.速度传感器和温度传感器 D.压力传感器和加速度传感器[解析]根据题意，进行人脸识别需要使用光传感器和位移传感器，故选B。对点演练1关于传感器，下列说法正确的是()BA.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[解析]传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等，A项错误，B项正确；传感器是通过将非电学量转换成电学量来传递信号的，C项错误；水银温度计未将温度信息转换为电信号，它不是传感器，D项错误。02要点二传感器的组成与应用模式1.分析思路物理传感器是将所感受的物理量（如力、热、光等）转换为便于测量的电学量的器件。我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤：（1）信息采集；（2）信息加工、放大、传输；（3）利用所获得的信息执行某种操作。2.分析传感器问题的四个关键（1）感受量分析要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等。（2）敏感元件分析明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律。（3）电路结构分析认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律。（4）执行器工作分析传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制执行器进行工作的过程。AA.距离变化 B.正对面积变化 C.电介质变化 D.电压变化[解析]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项正确。被话筒转换为电信号，其中导致电容变化的原因是电容器两板间的()对点演练2电子电路中常用到一种叫作“干簧管”的元件（如图所示），它的结构很简单，是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片。当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用，操纵开关的是磁场这只看不见的“手”。关于干簧管，下列说法正确的是()DA.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.两个软磁性材料制成的簧片接通电路的原因是被磁