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2019-2020年高中物理《傳感器及其工作原理》教案2 新人教版選修3-2 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 知識與技能 知道什么是傳感器。 知道什么是光敏電阻、熱敏電阻、金屬熱電阻以及霍爾效應(yīng)。 知道傳感器的工作原理。 過程與方法 通過實驗的方法獲得對傳感器的感性認(rèn)識。 運(yùn)用所學(xué)知識分析新問題，解決新問題，使學(xué)生對傳感器的認(rèn)識由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。 情感、態(tài)度與價值觀 體驗科學(xué)探究的樂趣，體驗成功的快樂。 通過對實際生活中實例的分析與研究，感受物理與生活、生產(chǎn)的密切聯(lián)系，體會物理學(xué)的重要性。 教學(xué)過程 什么是傳感器？ 實驗如圖6.1-2 干簧管和電路圖介紹： 現(xiàn)象：有磁鐵時接通，無磁鐵時斷開。 傳感器： 傳感器是這樣一種元件，它能夠感受諸如力、溫度、光聲、化學(xué)成份等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)為電路的通斷。 作用把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量或轉(zhuǎn)為電路的通斷。 目的：方便地進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制。 光敏電阻： 實驗：(1)出示光敏電阻，說明用歐姆表測量其電阻的步驟。 (2)改變光的強(qiáng)度，測量其電阻?？梢钥吹焦庠綇?qiáng)，電阻越小。 (3)思考說明：與普通電阻的區(qū)別。 (4)材料：光敏電阻由半導(dǎo)體材料組成。 (5)作用：它能夠把光照強(qiáng)弱這個非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。 三、熱敏電阻和金屬熱電阻： 1、金屬熱電阻： (1)制造材料：金屬 (2) 思考并說明：為什么金屬材料的電阻隨溫度的而增大？ 因為溫度越高，電阻率越大 (3)作用：能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。 特點：測溫范圍大，但是靈敏度差。 熱敏電阻： 制造材料：半導(dǎo)體 實驗：把熱敏電阻分別放入冷水和溫水，并測量其電阻，觀察區(qū)別。 現(xiàn)象：隨著溫度的升高電阻減小。 (3)理論解釋： (4)熱敏電阻靈敏度較高。 熱敏電阻和金屬熱電阻的比較： 相同點：都能把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量 不同點：金屬熱電阻隨溫度的升高電阻增大，熱敏電阻隨溫度的升高電阻減小； 熱敏電阻的靈敏度比金屬熱電阻的靈敏度高。 電容式位移傳感器： 把位移這個運(yùn)動量轉(zhuǎn)換成電容這個電學(xué)量 使用數(shù)字式電容表檢測電容的變化 霍爾元件： 什么是霍爾效應(yīng)及理論解釋：(略) 霍爾元件的作用：能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量。 霍爾效應(yīng)和霍爾元件的應(yīng)用舉例： 霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測試和研究中，例如用霍爾效應(yīng)以確定一種半導(dǎo)體材料是電子型還是空穴型，半導(dǎo)體內(nèi)載流子的濃度受溫度、雜質(zhì)以及其他因素的影響很大，因此霍爾效應(yīng)為研究半導(dǎo)體載流子濃度的變化提供了重要的方法。 利用霍爾效應(yīng)做成的霍爾元件有很多方面的用途：例如測量磁場；測量直流和交流電路中的電流強(qiáng)度和功率；轉(zhuǎn)換信號，如把直流電流轉(zhuǎn)換成交流電流并對它進(jìn)行調(diào)制，放大直流或交流信號等。