《创新课堂》第五章 传感器 1.认识传感器　2.常见传感器的工作原理及应用 高中物理选择性必修第二册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

1.认识传感器　2.常见传感器的工作原理及应用 学习目标 1.知道什么是传感器，了解传感器的种类。 2.知道传感器的组成与应用模式。 3.知道光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片的特点，了解不同传感器的特征及工作原理。 4.了解传感器在生产、生活中的广泛应用。 知识点一　认识传感器 　情境：如图所示，目前我国的大量电动汽车配置了高阶智驾功能，主要利用激光雷达、毫米波雷达、高清摄像头等元件感知周围运动、静止物体等的信息，保证汽车安全智能行驶。 问题：激光雷达、毫米波雷达、高清摄像头等元件感知周围运动、静止物体等的信息时，主要是把光、位移、距离、速度等信号转变为什么（选择“力学”“热学”或“电学”）信号？ 提示：主要是把光、位移、距离、速度等信号转变为电学信号。 1.传感器 （1）定义：能够感受诸如力、　温度　、光、　声　、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于　传送　和　处理　的可用信号输出。通常转换成的可用信号是电压、电流等　电学　量，或转换为电路的　通断　。 （2）作用：把　非电学　量转换为　电学　量，可以很方便地进行测量、　传输　、处理和　控制　。 2.传感器的种类 （1）物理传感器：利用物质的　物理　特性或　物理　效应制作而成的传感器，如力传感器、磁传感器、声传感器等。 （2）化学传感器：利用　电化学　反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号的传感器，如离子传感器、气体传感器等。 （3）生物传感器：利用　生物　活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质的传感器。如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等。 3.传感器的组成：传感器的基本部分一般由　敏感元件　、　转换元件　组成。 4.传感器应用的一般模式 【易错辨析】 　（1）传感器只能感受温度和光两个物理量。（　×　） （2）楼道的灯白天不亮，晚上有声音时才亮，是利用了“声控＋光控”传感器。（　√　） （3）当人走近一些宾馆的自动门时门会自动打开，是利用了紫外线传感器。（　×　） 1.传感器的组成和工作流程 （1）传感器的组成 ①敏感元件：相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应（如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等）制成的。 ②转换元件：传感器中能将敏感元件输出且与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的部分。 ③转换电路：将转换元件输出的不易测量的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流、电阻等。 （2）传感器的一般工作流程 2.传感器的原理 传感器感受的通常是非电学量，如力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而输出的通常是电学量，如电压、电流、电荷量等。这些输出的信号是非常微弱的，通常需要经过放大后，再传送给控制系统产生各种控制动作。 【例1】　（传感器的理解）（2025·江苏泰州期末）关于传感器，下列说法正确的是（　　） A.金属材料不可以制成传感器 B.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 C.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号 D.传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的 答案：C 解析：传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，故A、B错误；话筒是通过声波的振动，改变电容的大小，从而将声音信号转化为电信号的，故C正确；传感器的种类很多，不一定是感知电压来实现传递信号的，故D错误。 【例2】　（传感器的分类）（2025·山东威海期末）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 ... ...