资源简介

(共38张PPT)
5.1 认识传感器
高中物理选择性必修第二册课件
主讲老师：xxx
高中物理选择性必修第二册
神奇的传感器
传感器的种类
组成与应用模式
巩固提升
新课引入
01.
同学们，当你用指纹解锁手机时，可曾想过指尖的纹路如何化作电子信号？当智能手环记录你的心跳，是否好奇生命体征如何被精密捕捉？在我们身处的智能时代，传感器正如同隐形的感官系统，默默感知着世界的温度、光照、压力、运动，将物理世界的万千变化转化为数字世界的精确语言。
高中物理选择性必修第二册
新课引入
02.
本章将带领大家走进这个微观而神奇的感知世界。从自动门的热红外感应到电子秤的压敏元件，从汽车安全气囊的加速度传感器到空间站的环境监测系统，我们将探寻这些"智能感官"背后的物理密码——光敏电阻如何捕捉明暗变化，热敏元件怎样感知温度波动，压电材料又为何能将机械振动转化为电信号。
在这里，热电效应、电磁感应、半导体特性等物理
原理不再是课本上的抽象公式，而是构建智能世界的基石。
高中物理选择性必修第二册
新课引入
03.
让我们以科学的目光重新审视周遭的科技装置，在动手实验中感受物理规律如何驱动现代科技。这不仅是理解传感器工作原理的探索之旅，更是打开智能物联时代大门的钥匙。当你亲手揭开这些"电子感官"的神秘面纱，将会发现：物理的智慧，正在以最生动的方式改变着人类感知世界的方式。
高中物理选择性必修第二册
问题？
01.
高中物理选择性必修第二册
小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关。如果把磁体 B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁体移走，灯泡熄灭。盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现象？
观察振荡电路中电压的波形
01.
高中物理选择性必修第二册
干簧管
03.
高中物理选择性必修第二册
“干簧管”是一种能够感知磁场的传感器 。
原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用。
那么，到底什么是传感器？
神奇的
传感器
第一部分
传感器的定义
01.
高中物理选择性必修第二册
它能够感知诸如力、温度、光、声、磁场、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
传感器是指这样一类元件或装置：
人的感觉器官
02.
高中物理选择性必修第二册
人的感觉器官和传感器的类比
光传感器
声音传感器
味传感器
温度传感器
压力传感器
湿度传感器
气体传感器
视觉
嗅觉
味觉
触觉、温觉
听觉
思考与讨论
03.
高中物理选择性必修第二册
传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适。生活中，你还发现哪些地方使用了传感器？
请你根据需要大胆地设想：在家里、学校和生活的社区，什么地方应该安装传感器？这些传感器要起什么作用？
神奇的传感器
01.
高中物理选择性必修第二册
高中物理选择性必修第二册
神奇的传感器
01.
传感器的种类
第二部分
物理传感器
01.
高中物理选择性必修第二册
力传感器、磁传感器、声传感器等
温度传感器
压力传感器
磁传感器
高中物理选择性必修第二册
离子传感器、气体传感器等
利用电化学气体传感器制成的可燃气体报警器
利用离子传感器制成的负氧离子传感器
化学传感器
02.
烟雾报警器（物理+化学）
高中物理选择性必修第二册
酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等
利用葡萄糖生物传感器制成的血糖仪
利用生物传感器制成的心率仪
生物传感器
03.
细胞传感器
智能手机上的部分传感器
04.
高中物理选择性必修第二册
传感器原理各异，分类方法也不同。根据被测量的不同，可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器；根据具体工作原理的不同，可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
观察振荡电路中电压的波形
01.
高中物理选择性必修第二册
传感器的组成
与应用模式
第三部分
传感器的组成
01.
高中物理选择性必修第二册
传感器的基本部分
敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。
转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。
传感器应用的一般模式
02.
高中物理选择性必修第二册
传感器应用的一般模式
思考与讨论
03.
高中物理选择性必修第二册
话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。图乙是电容式话筒的组成结构示意图，话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片（固定电极），它们构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。
你能根据它的工作过程说说
各组成元件的作用吗
思考与讨论
04.
高中物理选择性必修第二册
敏感元件
振动膜片
转换元件
固定电极
转换电路
电阻电源
科学漫步——机器人
05.
高中物理选择性必修第二册
1920 年，捷克斯洛伐克作家卡佩克在一部科幻小说中构思了一个机器人，名字叫Robot。它可以不吃饭，却能不知疲倦地工作，展现了人类持续多年的一种愿望。
高中物理选择性必修第二册
第一代机器人对外界没有感觉，只能按照编好的程序，由内部的计算机安排它的动作。例如汽车生产线上用于点焊的机器人。
科学漫步——机器人
06.
高中物理选择性必修第二册
第二代机器人有了感觉，它身上安装的传感器能起到人的感官的作用。例如，利用光传感器能让机器人沿着地面上画出的白色轨迹运动；
科学漫步——机器人
07.
高中物理选择性必修第二册
第三代是智能机器人，是人们梦寐以求的，也是当前正在努力发展的。能够自主地从经验中学习。
科学漫步——机器人
08.
高中物理选择性必修第二册
随着机器人技术的发展与进步，机器人变得越来越“聪明”，它们是否有一天会完全取代人类的工作？人类的前途是否堪忧？实际上，科技本身并没有好坏之分，是人类决定了如何去使用它。面对科技进步，人类应该衡量和思考，该如何运用这些技术才会对社会更有益，使世界变得更加美好。
科学漫步——机器人
09.
高中物理选择性必修第二册
科学漫步——机器人
10.
总结提升
第四部分
周期
课堂小结
高中物理选择性必修第二册
认识传感器
传感器的种类
组成与应用模式
神奇的传感器
它能够感知诸如力、温度、光、声、磁场、化学成分等非电学量，转化成电学量。
力传感器、磁传感器、声传感器等
敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。
例题1
例题精选
01.
【参考答案】D
高中物理选择性必修第二册
一个简单的门窗防盗报警装置示意图如图所示，门的上沿嵌入一块永磁体，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；打开时，蜂鸣器响，指示灯灭。为实现上述功能，最适合的传感器是（　　）
A．光敏电阻 B．电阻应变片
C．热敏电阻 D．干簧管
例题2
例题精选
02.
【参考答案】D
高中物理选择性必修第二册
关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的下列说法中，正确的是（　　）
A．物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业不能用于化工领域
B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量
C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度条件下工作
D．生物传感器对生物物质敏感，因而对使用传感器的环境有一定的要求
例题3
例题精选
03.
【参考答案】ABD
高中物理选择性必修第二册
（多选）图中为传感器的应用，下列说法正确的是（　　）
A．干簧管是利用磁场来控制电路的通断
B．当有烟雾进入火灾报警器罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化
C．红外测温仪向人体发射红外线，从而测量人体温度
D．电容式位移传感器能把物体的位移这个力学量转换成电容这个电学量
高中物理选择性必修第一册
（多选）为了监测一氧化碳的浓度，某科技小组设计了一种报警装置，电路如图所示。RM是对一氧化碳敏感的电阻元件，当周围环境一氧化碳浓度增大时报警器S两端电压增大并发出警报声。E为内阻不计的电源，R1为一可变电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．当一氧化碳浓度增大时RM的阻值减小
B．当一氧化碳浓度增大时电流表A示数减小
C．适当增大电源电动势可以提高报警器的灵敏度
D．适当增大R1的阻值可以提高报警器的灵敏度
例题精选
04.
例题4
【参考答案】AC
THANKS
谢谢观看

展开更多......

收起↑