1、画川高中高二物理导学案课题： 3.1传感器 (第一课时) 授课班级： 高二（ ）班 授课时间： 知识与技能目标：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；3、初步探究利用和设计简单的传感器。教学重难点：1、几种常见传感器的工作原理（演示实验）；2、学生自己设计简单的传感器.授 课 过 程【自主学习】1 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
2、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。2 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_。它能把_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_
3、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。UBCDEFI（4）霍尔元件能够把_这个磁学量转换为电压这个电学量霍尔元件：如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极C、D、E、F，就制成为一个霍尔元件。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。R1R2 霍尔电压： 其中k为比例系数，称为霍尔系数，其大小与薄片的材料有关。一个霍尔元件的厚度d、比例系数k为定值，再保持I恒定，则电压UH的变化就与B成正比，因此，霍尔元件又称磁敏元件。例题1如图所示，R1为定值电阻，R2为热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（ ）AR1两端的电压增大 B电流表的示数增
4、大C小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱例题2如图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液构成电容品的两极，把这两极接入外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为（ ）Ah增大 Bh减小 Ch不变 D无法确定例题3如图是霍尔元件的工作原理示意图，用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持I恒定，则可以验证UH随B的变化情况。以下说法中正确的是（ ）A将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，UH将变大B在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化例题4如图所示宽度为d，厚度为h的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当有电流I通过金属板时，在金属板上侧面A和下侧面间产生电势差，这种现象叫霍尔效应，若金属板内自由电子密度为n，则上、下侧面哪侧电势高？产生的电势差U多少？
