师：今天我们来学习粤教版选择性必修第二册第五章内容：传感器的工作原理及其应用。本节课有三个学习要点：一是传感器的定义，二是传感器的原理，三是传感器的应用。下面我们先来探讨第一个问题：什么是传感器？
比如说，在农贸市场常见的电子秤。电子秤受到重物压力后，内部称重传感器会把压力大小这一信息转化为电信号，并处理该信号，从而显示出对应的重物质量数值。这个过程可归纳为：一个非电荷量（重物压力）通过敏感元件应变片感知，再经由转换元件及转换电路转换成电信号。
再如电容式话筒，其关键部位由振动膜片和固定电极组成，相当于一个电容器。话筒接收声音后，声音振动使振动膜片与固定电极之间的距离改变，即电容器的电容发生相应变化。我们来看个视频。
（播放视频后）电容话筒的工作原理与动圈和履带相似，但采用不同方法。电容话筒靠极头产生信号，由两块金属薄膜组成，声波引起薄膜振动，导致薄膜间距变化，造成电容不同而产生信号。正因靠薄膜振动，它能快速响应，高频响应好，还能捕捉细节。由此，话筒将声音信号转成了电信号。在这个实验中，声波使话筒的振动膜片（敏感元件）振动，引起话筒内电容器的电容变化。通过设计转换电路，电容变化被转换成电流或电压变化，从而将声音信号转换成电信号。
上述两个例子中，电子秤利用称重传感器将压力信息转换为电信号，电容式话筒利用话筒和转换电路将声音信号转换为电信号。像这种能把被测量通过敏感元件感知，再经转换元件及转换电路转换成电流量的器件或装置，就称为传感器。为方便仪表显示和自动控制，通常将非电量转换为电流量。
传感器通常由敏感元件、转换元件以及转换电路构成。敏感元件相当于人的感觉器官，像眼睛感知光，耳朵感知声音，身体感知力度、压力、温度等，能直接感知被测量的元件就是敏感元件。转换元件将敏感元件输出的物理量转化为电量输出，有时敏感元件就是转换元件，比如热敏电阻，能将温度变化转换为电阻变化。转换电路则是将转换元件输出的电量转化为易于测量的电量，如电压、电流等。在上述电容式话筒中，声波是被测量，传到振动膜片上，振动膜片是敏感元件，振动膜片和固定电极组成的话筒是转换元件，电源电阻组成转换电路，电表测得的电压就是电量，这三个部分组成了一个传感器。
现在大家知道了什么是传感器，那生活中传感器有哪些分类呢？一般来说，根据检测量不同，传感器可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器等。
物理传感器主要利用被测量物理量（如压力、温度、位移、亮度等）变化时，敏感元件的电参量（如电阻、电压、电容）发生明显变化的特性制成。比如压电式传感器，压电材料受力后表面产生电荷，此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后，成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器应用领域广泛，像汽车工业中测量轮胎负荷和压力，工业自动化控制、电子秤压力控制，航空领域的电子飞行测试、空气动力学研究、飞机发动机控制，医疗器械中的血压计、肺活量测量等。还有光电式传感器，是将光信号转化为电信号的器件，如光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏晶体管等。
化学传感器主要基于化学反应原理，将化学物质的成分、浓度等化学信息转化为电量，如半导体气体传感器、湿敏传感器、离子传感器等。半导体气体传感器以半导体气敏元件作为敏感元件，广泛应用于家庭和工厂的可燃性气体检测装置，利用气体在半导体表面发生氧化还原反应，导致敏感元件电阻值变化制成。
生物传感器是基于酶、抗体和激素等分子类别功能，并将其转化为电信号进行检测的传感器，如酶传感器、细胞传感器、免疫传感器等。葡萄糖生物传感器用于检测和测量葡萄糖浓度，利用某种生物分子（通常是酶、抗体或蛋白质）和葡萄糖之间的特异性反应，将葡萄糖浓度转化为可测量的电信号。
了解了传感器的定义和分类，那传感器的工作原理是怎样的呢？传感器种类繁多，这里仅以温度传感器与光电传感器为例简单介绍。
先看温度传感器，在生活中应用广泛，如电熨斗、电饭煲、电冰箱等。其敏感元件主要有热敏电阻、热电偶、热双金属片等。热敏电阻有怎样的特性呢？我们来看个实验。
（展示实验器材）这两个电阻就是热敏电阻。这是经过机械调零和欧姆调零的多用电表，现在档位在×10档。（将热敏电阻放入常温自来水）目前水温35.0摄氏度，此时阻值530欧。开始加热，水温49摄氏度，阻值460欧；水温55摄氏度，阻值360欧；水温65.0摄氏度，阻值260欧；水温75.0摄氏度，阻值160欧。