【物理】2019届一轮复习教科版　传感器及其应用学案

【物理】2019届一轮复习教科版　传感器及其应用学案

传感器及其应用 学 习 目 标 知 识 脉 络 ‎1.知道什么是传感器．‎ ‎2．知道常用传感器及其原理．(难点)‎ ‎3．掌握传感器的应用．(重点)‎ ‎[自 主 预 习·探 新 知]‎ ‎[知识梳理]‎ 一、传感元件与传感器 ‎1．传感元件：能感受外界作用，并对这些作用作出反应或把外界作用的信息传输到处理装置的元件．‎ ‎2．传感器：以传感元件为核心，加上相应装置，使之能把被测的非电信号按一定规律转换成对应的电信号的器件或装置．‎ 二、传感器类型 ‎1．敏感元件特点：对自然作用反应灵敏．‎ ‎2．变换元件特点：能把不同形式的作用，特别是力、热、声、光、化学等作用量转化成电学量．‎ ‎3．随温度变化阻值发生显著变化的电阻，称为热敏电阻，它主要用在自动控制电路中．‎ ‎[基础自测]‎ ‎1．思考判断 ‎(1)传感器就是传递某种信息的电学元件．(　　)‎ ‎(2)所有传感器的工作原理都是一样的．(　　)‎ ‎(3)人的视觉起到光敏传感器的作用．(　　)‎ ‎(4)空调感知气温利用了温度传感器．(　　)‎ ‎【提示】　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√‎ ‎2．能把温度这个物理量转化为电阻这个物理量的元器件是(　　)‎ A．热敏电阻　 B．光敏电阻 C．电容器 D．电源 A　[能把温度这个物理量转化为电阻这个物理量的元器件是热敏电阻，选项A正确，BCD错误，故选A．]‎ ‎3．关于传感器的下列说法正确的是(　　)‎ ‎【导学号：37032097】‎ A．传感器的材料可以是由半导体材料制成的，也可以是由金属材料制成的 B．传感器主要通过感知电压的变化来传递信号 C．通常的传感器可以直接用来进行自动控制 D．传感器可以将所有信号转换成电学量 A　[半导体材料可以制成传感器，金属材料也可以制成传感器，如金属氧化物可以制成温度计，A正确；传感器不但能感知电压变化，还能感知力、温度等的变化，B错误；由于输出信号比较微弱，一般不能直接带动执行机构实现控制，C错误；传感器只能将能感受的信号转换为电信号，D错误．故选A．]‎ ‎[合 作 探 究·攻 重 难]‎ 传感器的原理 ‎1．传感器 能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可输出信息的器件或装置，就叫传感器．‎ ‎2．人是通过下面五种感觉(如图441)接收外界信息的，因此人本身就是高级传感器．‎ 图441‎ ‎3．组成：传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成．‎ →→→→ ‎(1)敏感元件是传感器的核心部分，它是利用材料对某一物理量敏感的特性制成的．常用的敏感元件有：双金属片、光敏电阻、热敏电阻等．‎ ‎(2)转换元件的作用是把敏感元件输出的与被测物理量满足一定关系的非电信号转换为电信号的电子元件．‎ ‎(3)转换电路的作用是将转换元件转换的电信号转换成易于传播或测量的电学量输出．‎ ‎4．作用：传感器的作用是将感受到的非电学量如力、热、光、声、化学、生物等量转换成便于测量的电学量或信号．‎ ‎　(多选)关于传感器的下列说法正确的是(　　)‎ A．电视机遥控器就是一个传感器 B．传感器是一种能够将非电学量转换为电学量的检测装置 C．传感器是实现信息自动检测和自动控制的首要器件 D．无人管理的自动灌溉系统是温度传感器在农业生产中的应用 思路点拨：①抓住传感器的定义分析．传感器是将非电学量转换成电学量的装置．‎ ‎②关键词是：非电学量→电学量．‎ BC　[电视机的遥控器是一种发射和接收红外线的装置，不是传感器，故A错；自动灌溉系统是一种利用湿度传感器判断农田水分蒸发情况、自动决定供水和停水的装置，故D错．故选B、C.]‎ 传感器是一种感受外部信息，并将其按照一定规律转换成电信号的器件或装置，是实现信息自动检测和自动控制的首要环节.‎ ‎[针对训练]‎ ‎1．关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是(　　)‎ A．非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件 B．电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量 C．非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量 D．非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量 C　[传感器工作的一般流程为：非电学量(被),敏感元件(感知，然后通过),转换元件(转换成电信号，再通过),转换电路(将此信号转换成 易于传输或测量的),电学量，因此A、B、D错，C对．]‎ 传感器的类型 ‎1．双金属片温度传感器 利用两片金属的热膨胀系数不同，在温度变化时因两片金属伸长或缩短量不同而弯曲，从而控制电路的通断．‎ 应用：电熨斗、恒温箱等．‎ ‎2．热敏电阻温度传感器 利用热敏电阻器的电阻值随温度变化而改变的特点，在温度变化时，热敏电阻器的电阻值发生变化，从而引起电路中电流和电压的变化．‎ 应用：空调、电冰箱、微波炉、消毒柜等．‎ ‎3．光敏电阻传感器 利用光敏电阻器的电阻值随光照的强度变化而改变的特点．无光照时，光敏电阻器的电阻值很大，有光照时，光敏电阻器的电阻值变小，从而引起电路中电流和电压的变化．‎ 应用：工业自动化控制、光电计数器等．‎ ‎4．红外线传感器 接收携带信息的红外线，转换成电信号，从而获得红外线辐射源的相关信息．‎ 应用：航空摄影、卫星遥感遥测、自动门、红外线测温仪、防盗防火警报器、家用电器遥控器等．‎ ‎5．另外还有压力传感器、生物传感器、气味传感器等．‎ ‎6．一般情况温度的高低与阻值的大小的关系 铂铜等金属其电阻随温度升高而增大，某些半导体材料，其阻值会随温度的升高而明显减小，阻值随温度升高而减小的电阻我们称为负温度系数的电阻，阻值随温度升高而增大的电阻我们称为正温度系数的电阻．‎ ‎　在地震救援行动中，救援队借助“生命探测仪”‎ 可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了(　　)‎ A．红外线传感器　 B．压力传感器 C．振动传感器 D．电容传感器 A　[伤员被深埋在废墟中，借助红外线传感器可以感知人与周围环境的差别，且伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员，故应选A．]‎ ‎[针对训练]‎ ‎2．对于温度传感器的说法，正确的是(　　)‎ ‎【导学号：37032098】‎ A．温度传感器的核心部件是热敏电阻 B．温度传感器的核心部件是热胀冷缩金属片 C．热敏电阻的电压随温度变化而变化 D．温度传感器属于生物传感器 A　[热敏电阻是将热量转化为电流这个电学量，温度传感器的核心部件是热敏电阻，故A正确，B错误；热敏电阻的电阻随温度变化而变化，将热量转化为电流这个电学量，故C错误；温度传感器有半导体材料制作，不属于生物传感器，故D错误．]‎ ‎[当 堂 达 标·固 双 基]‎ ‎1．关于传感器，下列说法正确的是(　　)‎ A．传感器是将非电学量转化为电学量的装置 B．压力传感器是将力学量转化为电学量的装置 C．光敏电阻在有光照射时，电阻会变大 D．传感器广泛应用于信息采集系统 ABD　[传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，所以A正确；压力传感器是将力学量转化为电学量的装置，所以B正确；光敏电阻在有光照射时，电阻会变小，所以C错误；传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，传感器广泛应用于信息采集系统，所以D正确．]‎ ‎2．电梯门不会夹伤人的手，是因为电梯门安装了什么传感器(　　)‎ A．温度传感器　 B．红外线传感器 C．压力传感器 D．生物传感器 C　[只有在电梯门上安装压力传感器时，才能使电梯门关闭时遇到障碍后再自动打开，不会夹伤人的手．]‎ ‎3．下列说法不正确的是(　　)‎ A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断 C．电子秤所使用的测力装置是力传感器 D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 A　[话筒的作用是将声音信号转换成电信号，所以A错，其余都正确．]‎