傳感器及其工作原理教案

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1、學(xué)校：臨清實(shí)驗(yàn)高中學(xué)科：物理編寫人：劉云濤審稿人：孔慶生選修3-2第六章第1節(jié)：傳感器及其工作教學(xué)設(shè)計(jì)一．【教材分析】：《6.1傳感器及其工作》是新人教版高中物理選修3-2第六章第一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)一些簡單傳感器，以介紹為主，課程內(nèi)容比較簡單。二．【教學(xué)目標(biāo)】?一、知識與技能：（1）、了解什么是傳感器，知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的技術(shù)意義；（2）、知道傳感器中常見的三種敏感元件光敏電阻、熱敏電阻和霍爾元件及其它們的工作原理。（3）、了解傳感器的應(yīng)用。二、過程與方法：通過對實(shí)驗(yàn)的觀察、思考和探究，讓學(xué)生在了解傳感器、熟悉傳

2、感器工作原理的同時，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力。三、情感、態(tài)度與價值觀：（1）、體會傳感器在生活、生產(chǎn)、科技領(lǐng)域的種種益處，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的知識視野，并加強(qiáng)物理與STS的聯(lián)系。（2）、通過動手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新意識。三．【教學(xué)重點(diǎn)】：理解并掌握傳感器的三種常見敏感元件的工作原理?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】：分析并設(shè)計(jì)傳感器的應(yīng)用電路。四．學(xué)情分析：從上世紀(jì)八十年代起，國際上出現(xiàn)了“傳感器熱”，傳感器在當(dāng)今科技發(fā)展中有著十分重要的地位。本課的

3、設(shè)計(jì)思路是通過對實(shí)驗(yàn)的觀察、思考和探究，了解什么是傳感器，傳感器是如何將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的，傳感器在生產(chǎn)、生活中有哪些具體應(yīng)用，為學(xué)生利用傳感器制作簡單的自控裝置作一鋪墊。學(xué)生對傳感器了解較少，教學(xué)時力避深奧的理論，側(cè)重于聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生感受傳感器的巨大作用，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感和崇尚科學(xué)的精神。五．【教學(xué)方法】：實(shí)驗(yàn)、探究、討論六．【教學(xué)用具】：干簧管，磁鐵，光敏電阻、熱敏電阻演示儀、傳感器簡單應(yīng)用實(shí)驗(yàn)盒、萬用表。七．【課時安排】1課時八．【教學(xué)過程】預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況

4、并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性一、引入新課：今天我們生活中常用的電視、空調(diào)的遙控器是如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱的？樓梯上的電燈如何能人來就開，人走就熄的？工業(yè)生產(chǎn)中所用的自動報(bào)警器、恒溫烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐華夏大地時，機(jī)場、車站、港口又是如何實(shí)現(xiàn)快速而準(zhǔn)確的體溫檢測的？所有這些，都離不開一個核心，那就是本堂課將要學(xué)習(xí)的傳感器。二、新課教學(xué)1．什么是傳感器演示實(shí)驗(yàn)1：如圖1所示，小盒子的側(cè)面露出一個小燈泡，盒外沒有開關(guān)，當(dāng)把磁鐵放到盒子上面，燈泡就會發(fā)光，把磁鐵移開，燈泡熄滅。提問：盒子里有怎樣的裝置，才能實(shí)現(xiàn)這

5、樣的控制？學(xué)生猜測：盒子里有彈性鐵質(zhì)開關(guān)。師生探究：打開盒子，用實(shí)物投影儀展示盒內(nèi)的電路圖（圖2），了解元件“干簧管”的結(jié)構(gòu)。探明原因：當(dāng)磁體靠近干簧管時，兩個由軟磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引，電路導(dǎo)通，干簧管起到了開關(guān)的作用。教師點(diǎn)撥：這個裝置反過來還可以讓我們通過燈泡的發(fā)光情況，感知干簧管周圍是否存在著磁場。演示實(shí)驗(yàn)2：教師出示一只音樂茶杯，茶杯平放桌上時，無聲無息，提起茶杯，茶杯邊播放悅耳的音樂，邊閃爍著五彩的光芒。教師提問：音樂茶杯的工作開關(guān)又在哪里？開啟的條件是什么？學(xué)生猜測：在茶杯底部，所受壓力發(fā)生改變。實(shí)

6、驗(yàn)探究：提起茶杯，用手壓杯的底部，音樂并沒有停止。學(xué)生猜測：是由于光照強(qiáng)度的改變。實(shí)驗(yàn)探究：用書擋住底部（不與底部接觸），音樂停止，可見音樂茶杯受光照強(qiáng)度的控制。師生總結(jié)：現(xiàn)代技術(shù)中，我們可以利用一些元件設(shè)計(jì)電路，它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。它的優(yōu)點(diǎn)是：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制了。教師提問：實(shí)驗(yàn)1中的干簧管是怎樣的傳感器，實(shí)驗(yàn)2音樂茶杯中所用的元件又是怎樣的傳感器

7、？學(xué)生回答：干簧管是一個能感受磁場的傳感器，音樂茶杯中所用的元件是能感受光照強(qiáng)度的傳感器。傳感器的工作原理如下圖所示：非電學(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量歐姆表2、認(rèn)識一些制作傳感器的元器件Ω（1）探究光敏電阻的特性光敏電阻學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：學(xué)生五人一組，用萬用電表的歐姆擋測量一只光敏電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)分別在暗環(huán)境和強(qiáng)光照射下進(jìn)行。①、將光敏電阻與萬用表的歐姆檔按右圖所示連成電路②、將光敏電阻受光面置于有光線照射的地方，觀察萬用表的讀數(shù)，把光敏電阻的阻值填入現(xiàn)表中。光敏電阻光照情況較亮稍暗較暗黑暗光敏電阻的阻值（Ω）③、用黑紙片將

8、光敏電阻的透光窗口的遮住，移動黑紙片，使光敏電阻受到的光線出現(xiàn)較亮、稍暗、較暗、黑暗幾種情況，觀察幾種情況下光敏電阻的阻值變化，并把相應(yīng)的阻值填入下表。④、結(jié)論：光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強(qiáng)光照射下電阻值很小。師生總結(jié)：光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。簡單介紹：光