5.1~5.2 认识传感器 常见传感器的工作原理 课件(共27张PPT) 2025-2026学年高二年级物理教科版选择性必修第二册

(课件网) 第 节 1 第五章 传感器 第1节 认识传感器 第2节 常见传感器的工作原理 高中物理教科版（2019）选择性必修第二册 玉兔号在月球上的工作离不开各式各样的传感器。其实，不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。要想知道这其中的道理，就要学习一些有关传感器的知识。 1.了解传感器的概念与构成，知道传感器的分类。 2.经历实验探究过程，知道传感器是如何把非电学量转化成电学量，从而了解常见传感器的工作原理。 3.通过了解生产生活中的传感器。 如图是农贸市场上常见的电子秤，电子秤受到重物的压力，内部的称重传感器会受到的压力大小这一信息转化为电信号，并对电信号进行处理后，显示出对应重物质量的相应数字。 1、什么是传感器 像称重传感器这种能够感受到被测量的信息，并将其按照一定的规律转化为可用信号的器件或装置。 各式各样的传感器 传感器：能把被测量的非电信息，并将其按照一定的规律转换成可用电信号的器件或装置。 2.传感器的结构 通常由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。 敏感元件 转换元件 转换电路 被测量 电学量 敏感元件：相当于人的感觉器官，直接感受被测量，并将其变换成与被测量成一定关系的易于测量的物理量，如温度、位移等。 转换元件：也称为传感元件，通常不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的物理量转换成电学量输出。 转换电路：将转换元件输出的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流等。 3.传感器的作用 传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。 非电学量→传感器→电学量 角度 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照 传感器 电压 电流 电阻 电容 【实验·探究】 如图所示，将电容式话筒与电阻串联，用电压表测量电阻两端的电压。闭合开关后，对着话筒说话。 思考1：当说话的音量变化时，观察电压表的示数如何变化。 思考3：分析电容式话筒是怎样把声音信号转换成电信号的。 思考2：当说话的音量变化时，观察电压表的示数如何变化。 （1）敏感元件：振动膜片：直接感受声波并产生振动。 （2）转换元件：电容式话筒：由振动膜片和固定电极组成可变电容器，将振动转化为电容变化。 （2）转换电路 ①包括电源和电阻，将电容变化转换为电压变化。 ②电压表用于测量输出电压（电学量）。 【实验·总结】 2、工作原理 （1）声波输入：声波作用于振动膜片，引起其振动。 （2）电容变化：振动膜片与固定电极间距离变化 → 电容值变化。 （3）信号转换：电容变化引起电阻两端电压变化 → 声波信号被转换为电信号。 1、传感器组成 3、信息流向 声波（被测量） → 敏感元件（振动膜片） → 转换元件（话筒/可变电容） → 转换电路（电源+电阻） → 输出电压（电学量） 4、传感器的分类 传感器的种类繁多，涉及多个学科领域。 汽车上的传感器 根据检测量的不同，传感器可以分为物理传感器、化学传感器和生物传感器等。 把硫化镉涂敷在绝缘板上，在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的栅状电极。 ①光敏电阻的制作 硫化镉 光强———电阻率小 光弱———电阻率大 （1）光敏电阻 5.常见传感器的工作原理 ②光敏电阻的特性与原理 实 验 观察光敏电阻特性 【实验原理】光敏电阻的阻值会随着光照强度的增加而不断减小，用欧姆表连接电阻，用不同强度的光照射电阻，通过观察欧姆表的示数变化，来研究光敏电阻与光强的关系。 【实验器材】光敏电阻、多用电表、导线、电源。 【实验步骤】 （1)将光敏电阻、多用电表、按图甲的方式连接好，其中多用电表置于“×100”挡； （2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据； （3) ... ...