人教版高中物理选修必修3-2《传感器及其工作原理》导学案

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1、[课时25]第1节传感器及其工作原理主备人单位概述（介绍本课时内容在本章中的作用，主要学习内容，具体细化的三维学习目标（重点、难点在目标后注明），学习本节学生的优势和不足，预期学生表现性成果。）本课时内容在本章中的作用：随着科学技术的发展，传感器的应用已越來越普及。传感器技术是一项当今世界令人嘱目的迅猛发展起來的高技术之一，本章内容是课标标准中“在课程内容上体现吋代性”的一个标志，集屮体现了对科学、技术与社会相互关系的关注。传感器的类型很多，有简单的，也有复杂的。现实中的传感器是利用某些变换元件的

2、物理性质以及某些功能材料的特殊物理性能制成的。所以，本章将要学习的传感器是一些工作原理和使用方法比较简单的常见的传感器，主要目的是使学生对传感器知识有i初步的了解，体会物理知识在技术中的应用。三维学习目标：一、知识与技能：1、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；2、知道常见的三种传感器及其它们的工作原理。（重点）3、了解传感器的应用。（难点）二、过程与方法：通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时,经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观

3、察能力、实践能力和创新思维能力。三、情感、态度与价值观：体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。学习本节学生的优势和不足：学生在日常物理学习中往往关注理论知识，研究多种物理模型，这是高中物理学习中必要的。但是，学生的技术知识甚至技术常识却十分贫乏。只会做题，不会解决实际问题。所以，在本章教学中，应注意为学生创造条件和环境，让学生主动参与，多观察、多动手、多思考。学生在开始时可能不适应这一部分的学习，教师

4、要先引导他们突破一些典型例子，领会研究方法，形成自信心，然后就可以放手学习其余的知识，使全章的学习演变成兴趣盎然、没有负担的物理研习。预期学生表现性成果：本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活屮有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。教学时力避深奥的理论，侧重于联系实际,让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培养学牛热爱科学的情感和崇尚科学的精神。课时问题设计1、盒子里有怎样的装置，

5、才能实现这样的控制？2、什么是传感器呢？3、你的生活当中，都使用过，或听说过什么样的电器中有传感器？4、金属导体的导电性能与温度有关吗？关系如何？5、如何利用电容的电学量与非电学量的关系设计一个电容式传感器?6、霍尔元件还可以有哪些方面的应用？学习活动设计（针对本课时选择的活动形式及过程。）活动顺序及时间安排师牛活动一•课题的引入【演示实验11干簧管控制电路的通断如图，小盒子A的侧而露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡熄灭.师问：盒子里有怎样的装置

6、，才能实现这样的控制？生猜：（可以自由讨论，也可以请学生回答）师生探究：打开盒子，用实物投影仪展示盒内的电路图，了解元件“干簧管''的结构。探明原因：玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，电路导通。所以，干簧管能起到开关的作用。师点拨：这个装置反过来还可以让我们通过灯泡的发光情况，感知干簧管周围是否存在着磁场。【演示实验2】声光控开关控制电路的通断设计意图（演示实验1：干簧管传感器）（干簧管的实物及原理图）①先在普通光照条件下，二.什么是传感器？三.光敏电

7、阻四.金属热电阻②在把开关置于黑暗环境屮。师生总结：声光控开关师：刚才的两个实验，都用了一•种元件，这些元件能够感受某些信息，通过它能实现电路的自动控制，这种元件有一个专门的名称：传感器。什么是传感器呢？它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。其实，传感器并不神秘。你家里可能就有很多的传感器。请大家相互说说看

8、，你家里，或者在你的生活当中，都使用过，或听说过什么样的电器中有传感器？生讨论并交流：例如，①当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动，而当温度低于设定值时，制冷系统又会自动停止。冰箱的控制，是通过温度传感器实现的。②楼梯道的电灯，晩上，有人经过楼道时，开关自动接通，灯就亮；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，灯总是不亮，这种开关用的就是声光传感器。③为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子，当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报，这个小盒子就是烟