2024高考物理一輪復(fù)習(xí)總教案：96 傳感器

i第6課：：

1傳感器及其工作原理

一、傳感器：

(1)傳感器是指這樣一類(lèi)元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等_________量，并能把它們

依據(jù)肯定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等量，或轉(zhuǎn)換為電路H勺通斷。把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，

就可以很便利地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和限制了。傳感器是一種采集信息的重要器件

(2)傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成，通過(guò)敏感元件獲得外界信息并轉(zhuǎn)換信號(hào)，通過(guò)輸出部

分輸出，然后經(jīng)限制器分析處理。

(3)常見(jiàn)的傳感器有：、、、、力傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、

磁敏傳感器等。

二、常見(jiàn)傳感器元件：

(1)光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導(dǎo)體，無(wú)光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好：隨著光照的增加I,

載流子增多，導(dǎo)電性能變好，光敏電阻能夠把這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。它就象人的

眼睛，可以看到光線的強(qiáng)弱。

(2)金屬熱電阻和熱敏電阻：金屬熱電阻的.電阻率隨溫度的上升而,用金屬絲可以制作傳

感瑞，稱為。它能用把這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量。熱敏電阻的電阻率則

可以隨溫度的上升而或。與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的好，測(cè)溫范圍―

但_______較差.

(3)電容式位移傳感器能夠把物體的_______這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量。

(4)霍爾元件能夠把這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)ft

2、傳感器的應(yīng)用實(shí)例(一)

一、力傳感器的應(yīng)用——電子秤

1.電子秤理有片、電壓放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器微處理器和數(shù)字顯示器等器件.電阻

應(yīng)變片受到力的作用時(shí)，它的會(huì)發(fā)生改變,把應(yīng)變片放在合適的電路中，他能夠把物

體________這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為_(kāi)_______這個(gè)電學(xué)量，因而電子秤

是的r應(yīng)用.

2.工作原理:如圖6-2-1所示，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁

的上下表面各貼一個(gè)應(yīng)變片，在梁的自由端施力F,則梁發(fā)生彎曲，

上表面拉伸,下表面壓縮，上表面應(yīng)變片的

電阻_____，下表面應(yīng)變片的電阻變小.F越大，”曲形變，應(yīng)變片的阻值改變就越大.

假如讓?xiě)?yīng)變片中通過(guò)的電流保持恒定，那末上面應(yīng)變片兩端的電壓變大，下面應(yīng)變片兩端的

電壓變小.傳感器把這兩個(gè)電壓的差值輸出.外力越大，輸出的電壓差值也就，

二、聲傳感器的應(yīng)用一一話筒

1、話筒是一種常用的，其作用是把轉(zhuǎn)換成.話筒分為

___________________等幾種.

2、電容式話筒:原理:是絕緣支架，薄金屬膜和固定電極形成一個(gè)電容器，被直流電源充電.當(dāng)

聲波使膜片振動(dòng)時(shí),電容發(fā)生改變，電路中形成改變的電流，于是電阻R兩端就輸出了與聲音

改變規(guī)律相同的電壓.

3駐極體話筒:它的特點(diǎn)是.其工作原理同電容式話筒,

只是其內(nèi)部感受聲波的是.

三、溫.度傳感器的應(yīng)用——電熨斗

1.在電熨斗中.裝有雙金屬片溫度傳感器,其作用是當(dāng)溫度發(fā)牛改變時(shí).雙金屈片的

不同，從而能限制電路的通斷

2.電熨斗的自動(dòng)控溫原理：

常溫下，上、下觸點(diǎn)是接觸的，但溫度過(guò)高時(shí)，由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同，上部金屬膨脹—

，下部金屬膨脹，則雙金屬片向下彎曲，使觸點(diǎn)分別，從而切斷電源，停止加熱.溫度

降低后，雙金屬片復(fù)原原狀，重新接通電源,從而保持溫度不變.

四.溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋

I.電飯鍋中的溫度傳感.器主要元件是,它的特點(diǎn)是：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁

鐵吸引，但是上升到約103C時(shí)，就失去了磁性，不能被磁體吸引了。這個(gè)溫度在物理學(xué)中

稱為該材料的“居里溫度”或“居里點(diǎn)”。

2.感溫鐵氧體是用和混合燒制而成的。

五.溫度傳感器的應(yīng)用一一測(cè)溫儀

1.溫度傳感器可以把轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來(lái)。

2.測(cè)溫儀中的測(cè)溫元件可以是、.、等，還可以是等。

六.光傳感器的應(yīng)用一鼠標(biāo)器、火災(zāi)報(bào)警器

I.機(jī)械式鼠標(biāo)器內(nèi)的碼盤(pán)兩側(cè)分別裝有紅外放射管和紅外接受管，兩個(gè)紅外接受管就是兩個(gè)

____O

2.有的火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對(duì)光的散射來(lái)工作的，其帶孔的罩子內(nèi)裝有.發(fā)光二極管LED、光

電三極管和不透亮的擋板。平常同電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光

有散射作用，使部分光線照耀到光電三極管上，其電阻變小。與‘專(zhuān)感器連接的電路檢測(cè)出這種改變，就會(huì)

3、傳感器的應(yīng)用實(shí)例

1、一般二極管和發(fā)光二極管

(1)二極管具有導(dǎo)電性。

(2)發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝?，?dǎo)電時(shí)還能o一般的發(fā)光二極管是用磷化錢(qián)和磷

碑化株等半導(dǎo)體材料制成，干脆將電能轉(zhuǎn)化為光能。該類(lèi)發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥?.8v.

2、晶體三極管

(.1)晶體三極管能夠把微弱的信號(hào)0晶體三極管的三極分別為放射極e.基極b和賓電極

(2)傳感器輸出的電流或電壓很,用一個(gè)三極管可以放大幾十倍以至上百倍。三極管的放大

作用表現(xiàn)為基極b的電流對(duì)電極c的電流起了限制作用。

3、邏輯電路

(1)對(duì)于與門(mén)電路，只要一個(gè)輸入端輸入為“—”，則輸出端一

定是“0"；反之，只有當(dāng)全部輸入.都同時(shí)為“一“，輸出才是“1

(2)對(duì)于或門(mén)電路，只要有一個(gè)輸入“—"，則輸出肯定是“I"；反之，只

有當(dāng)全部輸入都同時(shí)為“一”時(shí)，輸出才是“0二

(3)非門(mén)電路中,當(dāng)輸入為“0”時(shí)，輸出總是“一"；當(dāng)輸入為“1”

時(shí)，輸出反而是“一二非門(mén)電路也稱為反相器。

(4)斯密特觸發(fā)器是具有特別功能的非門(mén)。某種電子秤的原

理示意圖，

高考應(yīng)試得分技巧

高考對(duì)考生心理素養(yǎng)、學(xué)問(wèn)和實(shí)力、應(yīng)變實(shí)力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的實(shí)力、創(chuàng)新實(shí)力

全面考查，高考是考生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定?的考場(chǎng)內(nèi)獨(dú)立解答高考試題。高考是人生成

長(zhǎng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，高考的勝利將為你的人生添上新的輝煌。要想在高考中取勝，除了具

備堅(jiān)實(shí)的學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)、較高的學(xué)習(xí)潛能之外，最重要的就是在考場(chǎng)中具有靈敏、精確的思維、

較高的解題速度。

（一）、審題是解題的關(guān)鍵：

1.冷靜審題，讀懂看清題意再做題?？吹疥愵}不要太激烈,.看看是否有陷講。遇到新題

型，沒(méi)關(guān)系張，要鎮(zhèn)靜應(yīng)對(duì);有的新題型，假如把物理模型建立好，往往是“高起點(diǎn)、低落

點(diǎn)”的題。一句話，那就是盡量保持一顆平常心;

2.首先要審關(guān)鍵字、詞、句，對(duì)重要的內(nèi)容用筆畫(huà)上：

3.多方獲得信息，讀題做到由粗讀到細(xì)讀，多角度獲得信息，關(guān)鍵部分要咬文嚼字，捕

獲有效信息,同時(shí)要解除干擾信息，實(shí)現(xiàn)化難為易；

4.深化推敲，挖掘隱含條件和隱含信息,這咚信息可能包含在物理情景之內(nèi)、物信規(guī)律

和生活常識(shí)之中，也可能在隱含在題敘述中的?些關(guān)鍵字內(nèi)、圖形和表格之中，深挖隱含條

件是解題的關(guān)鍵；

5.在審題過(guò)程中畫(huà)過(guò)程圖、情景圖、示意圖和受力圖，可將困難、抽象的物理問(wèn)題簡(jiǎn)

潔化、形象化，有利于弄清物理過(guò)程、物理狀態(tài)（分段，區(qū)間）,形成正確的物理圖景.、建

立正確的物理模型。有時(shí)精確的作圖會(huì)帶有事半功倍的奇效,因而打算好答題工具（如：三

角板、圓規(guī)等）是應(yīng)試的良好習(xí)慣；

6.對(duì)全新的物理情景要學(xué)會(huì)學(xué)問(wèn)的遷移，把完全生疏的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟識(shí)的物理模型，然

后進(jìn)行求解。

（二）、規(guī)范解題是考試勝利的有力保證：

1.規(guī)范思維、規(guī)范答題、抓采分點(diǎn)，要做到：

（1）要有必要的文字說(shuō)明，包括①要指明探討對(duì)象，②精確畫(huà)出受力圖、運(yùn)動(dòng)示意圖、

電路圖、光路圖或有關(guān)圖象，③要指明物理過(guò)程及其始、末狀態(tài)，④要指明正方向或零位置，

⑤物理量題中的符號(hào)不能更改，自設(shè)符號(hào)要說(shuō)明含義；

（2）要分步解題，不要一步到位，不要跨步。盡可能削減連等式：

（3）求得的結(jié)果應(yīng)有文字方程和代入題給數(shù)據(jù)的算式，最終結(jié)果應(yīng)有精確的數(shù)值和單

位，必要時(shí)加以探討和說(shuō)明；

（4）對(duì)于不會(huì)做的題不要放棄，也要依據(jù)相關(guān)的物理規(guī)律寫(xiě)出相應(yīng)的步驟，爭(zhēng)取拿步

驟分。

2.物理解題表述總的原則：說(shuō)理要充分，層次要清晰、邏輯要嚴(yán)謹(jǐn)、語(yǔ)言要規(guī)范、文字

要簡(jiǎn)捷。

3.試驗(yàn)題的接線、作圖要細(xì)致，不要潦草。如電路不能斷線、不能存在斷點(diǎn)，不能接錯(cuò)，

接線時(shí)盡量不要交又。同時(shí)留意的有效數(shù)字問(wèn)題。

4.留意書(shū)寫(xiě)規(guī)范清晰，留意字母