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111 第一節(jié)：傳感器及其工作原理學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）、了解什么是傳感器，知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的技術(shù)意義； （2）、知道傳感器中常見的三種敏感元件光敏電阻、熱敏電阻和霍爾元件及其它們的工作原理。 （3）、了解傳感器的應(yīng)用。 （4）、通過對實驗的觀察、思考和探究，讓學(xué)生在了解傳感器、熟悉傳感器工作原理的同時，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實踐能力和創(chuàng)新思維能力。 【學(xué)習(xí)重點】：理解并掌握傳感器的三種常見敏感元件的工作原理。 【學(xué)習(xí)難點】：分析并設(shè)計傳感器的應(yīng)用電路。 【學(xué)習(xí)用具】：干簧管，磁鐵，光敏電阻、熱敏電阻演示儀、傳感器簡單應(yīng)用實驗盒、萬用表。 【學(xué)習(xí)過程】 （一）傳感器 1、概念：_____________________________________________。 2、原理圖： 3、三種常見的敏感元件 （1）光敏電阻 ①材料及構(gòu)造 ②工作原理 ③功能：把__________（光學(xué)量）轉(zhuǎn)換為______（電學(xué)量）。 （2）熱敏電阻和金屬熱電阻 ①熱敏電阻 a）材料 b）特點 c）功能：把_______轉(zhuǎn)換為_______（電學(xué)量）。 d）分類： 正溫度系數(shù)PTC熱敏電阻（特點） 負(fù)溫度系數(shù)NTC熱敏電阻（特點） ②金屬熱電阻 a）材料 b）特點 c）功能：把_______轉(zhuǎn)換為_______（電學(xué)量）。 （3）霍爾元件 ①材料及構(gòu)造 ②霍爾電壓：_________________________。 推導(dǎo)： ③功能：把_________（磁學(xué)量）轉(zhuǎn)換為_______（電學(xué)量）。傳感器功能：能將力、溫度、光、聲、物質(zhì)成分等_________轉(zhuǎn)化為______的元件。 （二）課堂練習(xí) R1 R2 R3 b a 例1：如圖，R2為熱敏電阻，a、b間接報警器。當(dāng)溫度升高時，a、b間電壓將？ 例2、有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如圖所示電路中的A、B兩點后，用墨紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法中正確的是 （ ） A、置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻 B、置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻 C、用墨紙包住元件與不用墨紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻 D、用墨紙包住元件與不用墨紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)相同，這只元件一定是定值電阻 例3、如圖所示，將萬用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與NTC熱敏電阻Rt的兩端相連，這時指針恰好指在刻度盤的正中間。若往Rt上擦一些酒精，指針將向_____（填“左”或“右”）移動；若用吹風(fēng)機將熱風(fēng)吹向Rt，則指針將向_____（填“左”或“右”）移動。 （遷移）若Rt為PTC熱敏電阻，情況如何？ 例4、電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（即單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面積的流體的體積）。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c。流量計的兩端與輸送流體的管道相連（圖中的虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料?，F(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測得的電流值。已知流體的電阻率為ρ，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為 （ ） A、 B、 C、 D、 例5、如圖所示是電阻式溫度計，一般是利用金屬鉑做的，已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以知道其溫度.這實際上是一個傳感器，它是將________轉(zhuǎn)化為________來進行測量的. 【學(xué)習(xí)心得】： 111