《传感器及其工作原理》_教学设计——邱建华

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1、《传感器及其工作原理》教学设计【教学依据】①物理（新人教版）选修3－2第六章第1节《传感器及其工作原理》（P51－P55）；②新物理课程标准（实验）.【教学目标】1．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）通过实验知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。（3）初步探究利用和设计简单的传感器2．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，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。3．情

2、感、态度与价值观（1）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，并加强物理与STS的联系。（2）通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。【学习重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。【学习难点】：学生自己设计简单的传感器。【学习方法】：实验、探究、讨论【教学用具】：干簧管、磁铁、光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表、多媒体课件。【教学思路】：用几个有趣的传感器实验引入课题，激发学生探究传感器原理的兴趣，给出“传感器就是把非电学量转换为电学量

3、”的概念之后，重点介绍光敏电阻、金属热电阻、热敏。安排音乐茶杯让学生体会传感器的简单应用。结合电容、霍尔效应、电阻定律等知识让学生设计传感器，进一步深化传感器的工作原理。最后在对本节课总结的基础上，结合《思考与讨论》进行教学反馈。【教学过程】一、引入新课准备知识：从上世纪八十年代起，国际上出现了“传感器热”，传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。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、生活中有哪些具体应用，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

4、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，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。今天我们生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操纵的？楼梯上的电灯如何能人来就开，人走就熄的？工业生产中所用的自动报警器、恒温烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐华夏大地时，机场、车站、港口又是如何实现快速而准确的体温检测的？所有这些，都离不开一个核心，那就是本堂课将要学习的传感器。【教学手段】利用课件展示实物图二、新课教学【演示实验1】干簧管控制电路的通断如图，小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁

5、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，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①先在普通光照条件下，②在把开关置于黑暗环境中。师生总结：声光控开关【设计用

6、意】学生对干簧管并不熟悉，因此才有了好奇。声光控开关在生活中很普及，所以又有亲切感师：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？一、传感器：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。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，你家里，或者在

7、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，晚上，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，这个小盒子就是烟雾传感器。④其他如宾馆洗手间的墙壁上干手机的湿度传感器、电视机里换频道的红

8、外传感器、电饭锅的温控开关、养鸡场里的孵化器、交警用来测驾驶员是否酒后开车的酒精气体测试仪、磁悬浮列车里的加速度测试器、电容式话筒里的电容式传感器、自动洗衣机里的压力传感器等等.可以说，传感器