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物理选择性必修2
第五章 传感器
第二节 常见传感器的工作原 理及应用
学习目标（看完举手示意）
1．知道传感器中常见的四种敏感元件：光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片和霍尔元件。
2．通过实验，知道常见传感器的工作原理及应用。
学生自学
阅读课本
P95-P98内容
找到书中的知识点、重点、疑难点。
完成举手示意
阅读过程中标注出书中的关键字、词、句、段。
一读、二划、三找、四梳理、五结论
自学指导1（限时2分钟）
1.阅读课本95-97页光敏电阻、金属热电阻和热敏电阻部分，
①光敏电阻介绍与应用？
②金属热电阻的概念与应用？
③热敏电阻的应用？
1、
①光敏电阻介绍与应用
精讲点拨
光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。有些物质，例如硫化镉，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。
应用：自动计数装置
没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小；有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大。
一、光敏电阻
光敏电阻在被光照射时电阻发生变化。
硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。
光学量 → 电学量
1、
②金属热电阻的概念与应用
③热敏电阻的应用
精讲点拨
金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。如前面已经学过的用金属铂可制作精密的电阻温度计。
热敏电阻：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显。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，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。
二、金属热电阻和热敏电阻
温度也能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能。
金属热电阻和热敏电阻就是感知温度的敏感元件。
金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大。
用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。
热敏电阻：有些半导体在温度上升时导电能力增强。
用半导体材料制作热敏电阻。
化学稳定性好、测温范围大
灵敏度好
热学量 → 电学量
自学指导2（限时2分钟）
2.阅读课本97-98页电阻应变片部分，
①电阻应变片的原理
②回答思考与讨论的问题？
2、①电阻应变片的原理
②回答思考与讨论的问题
精讲点拨
金属导体在外力作用下发生机械形变（伸长或缩短）时，其电阻随着它所受机械形变的变化而发生变化。
电容式位移传感器（位移传感器）
三、电阻应变片
金属导体在外力作用下发生机械形变（伸长或缩短）时，其电阻随着它所受机械形变的变化而发生变化。
三、电阻应变片
金属导体在外力作用下发生机械形变（伸长或缩短）时，其电阻随着它所受机械形变的变化而发生变化。
力学量 → 电学量
五、霍尔元件
在一个很小的矩形半导体（如砷化铟）薄片上，制作四个电极就成为一个霍尔元件。
定向移动的电荷受到方向平行于侧面向里的洛伦兹力的作用。在这个力的作用下，薄片两个侧面上会累积起正负电荷。
随着电荷积累，在内外侧面间会形成一个逐渐增强的电场。
定向移动的电荷同时受到洛伦兹力和电场力的作用。
当电场力增大到与洛伦兹力相等时，内外侧端面间就形成一个稳定的电场，此时两端面形成一个稳定的电压UH。这种现象称为霍尔效应，这个电压叫做霍尔电压。
磁学量 → 电学量
传感器名称 输入的物理量 输出的物理量
光敏电阻
热敏电阻
金属热电阻
电阻应变片
电容式位移传感器
霍尔元件
光学量
电学量
热学量
电学量
热学量
电学量
力学量
电学量
力学量
电学量
磁学量
电学量
1．下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（ ）
A．应变片是由导体材料制成
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小
C．传感器输出的是应变片上的电压
D．外力越大，输出的电压值也越大
BD
2．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（ ）
A．R1两端的电压增大
B．电流表的示数增大
C．小灯泡的亮度变强
D．小灯泡的亮度变弱
C
3．将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将万用表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT（阻值随温度升高而降低）的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往R上擦一些酒精，表针将向________（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向________（填“左”或“右”）移动。
左
右
4．如图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极。把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化情况为（ ）
A．h增大
B．h减小
C．h不变
D．无法确定
A

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