傳感器及其工作原理

一、教學目標

1、知道非電學量轉換成電學量的技術意義；

2、通過實驗，知道常見傳感器的工作原理；

3、初步探究利用和設計簡單的傳感器.

二、重、難點

1.幾種常見傳感器的工作原理（演示實驗）；

2.學生自己設計簡單的傳感器.

三、教學過程

（一）課題的引入

【演示實驗1】干簧管控制電路的通斷

如圖，小盒子A的側面露出一個小燈泡，盒外沒有開關，但是把磁鐵B放到盒子上面，燈泡就會發光，把磁鐵移走，燈泡熄滅.

師問：盒子里有怎樣的裝置，才能實現這樣的控制？

生猜：（可以自由討論，也可以請學生回答）

師生探究：打開盒子，用實物投影儀展示盒內的電路圖，了解元件“干簧管”的結構。探明原因：玻璃管內封入兩個軟磁性材料制成的簧片。當磁鐵靠近干簧管時，兩個簧片被磁化而接通，電路導通。所以，干簧管能起到開關的作用。

師點撥：這個裝置反過來還可以讓我們通過燈泡的發光情況，感知干簧管周圍是否存在著磁場?！狙菔緦嶒?】聲光控開關控制電路的通斷

①先在普通光照條件下，

②在把開關置于黑暗環境中。

師生總結：聲光控開關

師：剛才的兩個實驗，都用了一種元件，這些元件能夠感受某些信息，通過它能實現電路的自動控制，這種元件有一個專門的名稱：傳感器。什么是傳感器呢？它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規律轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。它的優點是：把非電學量轉換為電學量以后，就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了。

其實，傳感器并不神秘。你家里可能就有很多的傳感器。請大家相互說說看，你家里，或者在你的生活當中，都使用過，或聽說過什么樣的電器中有傳感器？

生討論并交流：例如，①當冰箱內的溫度高于設定值時，制冷系統自動啟動，而當溫度低于設定值時，制冷系統又會自動停止。冰箱的控制，是通過溫度傳感器實現的。②樓梯道的電燈，晚上，有人經過樓道時，開關自動接通，燈就亮；白天，不管是否有人經過，開關都是斷開的，燈總是不亮，這種開關用的就是聲光傳感器。③為了防止火災的發生，在賓館房間的天花板上大多有一個小盒子，當房間失火時它能感知出現的煙霧，通過電路發出警報，這個小盒子就是煙霧傳感器。④其他如賓館洗手間的墻壁上干手機的濕度傳感器、電視機里換頻道的紅外傳感器、電飯鍋的溫控開關、養雞場里的孵化器、交警用來測駕駛員是否酒后開車的酒精氣體測試儀、磁懸浮列車里的加速度測試器、電容式話筒里的電容式傳感器、自動洗衣機里的壓力傳感器等等.可以說，傳感器的廣泛使用，豐富了我們的生活，使

我們的生活更加方便、安全和舒適。

師：為了制作傳感器，需要一些元器件，下面我們就來看幾個實際的例子。

【演示實驗3】比較光敏電阻在不同光照條件下的電阻之不同

學生完成：兩人一組，用萬用電表（由投影儀投出表盤）的歐姆擋測量一只光敏

電阻的阻值，實驗分別在室內自然光的照射下和用手掌遮光時進行。

學生總結實驗結果：光敏電阻在暗環境下電阻值很大，強光照射下電阻值很小。

師生總結：光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量。