本节课程主要研究了光敏电阻、热敏电阻和电阻应变片的工作原理及其在日常生活中的应用，让学生认识到传感器主要用于执行特定控制任务。通过本节的学习，学生能够尝试使用常见的电子元件组装实用的光控开关与温度报警电路。

【科学思维】知道传感器是如何将非电学量转化为电学量的物理过程，培养学生理论联系实际的思维习惯。

【科学探究】查阅资料，进一步了解传感器在生产、生活中的广泛应用。

【科学态度与责任】在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、生产、

【教学重点】了解光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片以及电容式传感器的工作原理。

【教学难点】知道不同传感器在实际生产中应用时所涉及的物理原理、相应的定性分析及定量运算。

问题：

我们知道，传感器可以感受光强、温度、力、磁等非电学量，并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。那么，常见的传感器是怎样感知非电学量，并将其转换为电学量的呢？利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢？

那么什么是非电学量呢？

比如说：光强、温度、力、位移、速度、

什么又是电学量呢？

比如说：电阻、电流、电压。

二、

探究点一、

1、什么是光敏电阻：随着光照强度的变化，电阻率在发生相应变化的物质。

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梳状电极，就形成一个简单的光敏电阻。

2、实验一、

观察欧姆表的示数变化，来研究光敏电阻与光强的关系。

光敏电阻、多用电表、导线、电源。

（1)将光敏电阻、多用电表、

（3)用手掌(或黑纸)遮光时，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。

（4）用强光照射（如太阳光直接照射或拿亮度较大的手电筒、小灯泡等）观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录。

根据记录数据分析光敏电阻的特性。

(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。

思考：为什么光敏电阻的阻值会随光强的变化而变化呢？

硫化镉是一种半导体材料，在无光照条件下，载流子数量稀少，导电性能较差；随着光照强度的增加，载流子数量增多，导电性能随之改善。

3、

其中A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上无物品遮挡A至B的光信号时，光敏电阻阻值较低，供给信号处理系统的电压较低；反之，当有物品遮挡时，光敏电阻阻值升高，供给信号处理系统的电压升高。

探究点二、

4、

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。常用的一种热电阻是用铂制作的，可用来做电阻温度计。

热敏电阻：有些半导体在温度上升时导电能力增强，因此可以用半导体材料制作热敏电阻。有一种热敏电阻是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的，它的电阻随温度的变化非常明显。

说明：与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。

5、实验二、

方案1：进行简易实验时，将多用电表的选择开关置于电阻挡位（请确保选择合适的倍率），然后将热敏电阻连接至多用电表的测试笔两端。分别用手和冷水改变热敏电阻的温度，观察电阻的变化情况。

实验结果：随着温度的变化，热敏电阻的阻值在减小。

半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水。

(1)根据实验原理图甲连接电路，并对热敏电阻进行绝缘处理。当烧杯中水温变化时，热敏电阻的阻值随之相应变化。

(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录。

在如图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。

热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。

实验时，加热水后要等一会儿再测热敏电阻阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温。

6、

一些汽车的低油位报警装置采用热敏电阻来检测油箱的警戒液位。若给热敏电阻通以一定的电流，热敏电阻会发热。当液面高于热敏电阻时，其产生的热量被液体吸收，导致温度保持稳定，阻值增大，指示灯不会亮起（图甲）。当液体减少、热敏电阻露出液面时，发热导致它的温度上升、阻值较小，指示灯亮（图乙）。通过判断热敏电阻的阻值变化，就可以知道液面是否低于设定值。

探究点三、

7、

电阻应变片是一种使用非常广泛的力敏元件，电阻与导体的材料、长度和横截面积有关。当金属丝受到拉力时，长度变长、横截面积变小，导致电阻变大；当金属丝受到压力时，长度变短、横截面积变大，导致电阻变小。金属导体在受到外力作用发生机械形变（如伸长或缩短）时，其电阻会随形变变化而变化的现象被称为金属的电阻应变效应。金属电阻应变片就是利用这一原理制成的。

电阻应变片的功能：能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量。

8、

弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片。在梁自由端施加力F时，梁弯曲，上表面拉伸而电阻增大，下表面压缩而电阻减小。力F越大，弯曲形变越大，应变片的电阻