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发布时间:03-14 来源:人教版万象城国际网址资源

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“人教版选修3-26.1传感器及其工作原理精品课件ppt”由人教版教师资源网精心整理,注册即可下载!

内容介绍

兰州市第58中

人教版普通高中《物理》选修3-2

兰州五十八中(兰炼一中) 李秀明

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万象城国际网址目标

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.

重点与难点

几种常见传感器的工作原理(演示实验);学生自己设计简单的传感器

万象城国际网址策略

引入

自学

交流

展示

练习

总结

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引入

【演示实验1】干簧管控制电路的通断

如图,小盒子A的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关,但是把磁铁B放到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移走,灯泡熄灭.

盒子里有怎样的装置,才能实现这样的控制?

师生探究:打开盒子,用实物投影仪展示盒内的电路图,了解元件“干簧管”的结构。探明原因:玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。当磁铁靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通,电路导通。所以,干簧管能起到开关的作用。

这个装置反过来还可以让我们通过灯泡的发光情况,感知干簧管周围是否存在着磁场。

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自学

阅读教材P52 小组讨论

能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。

传感器的优点: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。

交流

展示

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自学

阅读教材P53 小组讨论

交流与探究

光敏电阻及其特性

光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小。

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工作原理:光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。光敏电阻是由硫化镉制成的,硫化镉是一种半导体材料,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,导电性变好。

学生自学:半导体的导电机理

应用:光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。常用来制作光控开关。

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金属热电阻和热敏电阻的区别

自学

阅读教材P54 小组讨论

金属导体的电阻随温度的升高而增大

(如白炽灯钨丝)

热敏电阻随温度的升高电阻减小

(如氧化锰)

讨论交流

金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,都可以用来制作温度传感器。

区别:金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差。

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教师讲解

霍尔元件

1879年美国物理学家霍尔观察到,在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直时,导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差。人们把这样的现象称为霍尔效应,所产生的电势差叫霍尔电压。人们利用霍尔效应做成了霍尔元件。

霍尔元件是在一个很小的矩形半导体(例如砷化铟)薄片上,制作4个电极E、F、M、N而成。若在E、F间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的匀强磁场B,薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转,使M、N间出现电压UH。这个电压叫霍尔电压,其决定式为

。式中

为薄片的厚度,

应用: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。因此,我们可以把霍尔元件放置在某一未知的磁场中,通过测定霍尔电压U的变化得知该磁场磁感应强度的变化。

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练习、使用、制作

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总结

传感器是指一些能把光、力、温度、磁感应强度等非电学量转化为电学量或转换为电路的通断的元器件,它在生活、生产和科技领域有着非常广泛的应用。

课后作业

课时作业(十二)

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