《温度传感器的原理》 教学设计

《温度传感器的原理》教学设计
一、教学目标
1、知识与技能目标
（1）学生能够理解温度传感器的工作原理。

（2）学生能够区分不同类型的温度传感器及其特点。

（3）学生能够掌握温度传感器在实际生活和工业中的应用。

2、过程与方法目标
（1）通过实验观察和数据分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。

（2）通过小组讨论和合作学习，提高学生的团队协作能力和沟通能力。

3、情感态度与价值观目标
（1）激发学生对科学技术的兴趣和探索精神。

（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。

二、教学重难点
1、教学重点
（1）热电偶温度传感器的原理。

（2）热电阻温度传感器的原理。

（3）半导体温度传感器的原理。

2、教学难点
（1）热电偶的热电效应及温度补偿方法。

（2）热电阻的电阻温度特性及测量电路。

（3）半导体温度传感器的热敏特性及应用。

三、教学方法
1、讲授法
讲解温度传感器的基本原理和相关知识，使学生对概念有初步的了解。

2、实验法
通过实验让学生亲身体验温度传感器的工作过程，加深对原理的理解。

3、讨论法
组织学生进行小组讨论，促进学生之间的思想交流，培养学生的合作能力和解决问题的能力。

四、教学准备
1、实验器材
热电偶、热电阻、半导体温度传感器、温度测量仪表、电源、加热
装置等。

2、多媒体课件
制作包含温度传感器原理、结构、应用等内容的多媒体课件，辅助
教学。

五、教学过程
1、课程导入（5 分钟）
通过展示一些生活中与温度测量相关的场景，如空调自动调节温度、热水器保持水温恒定等，引发学生的兴趣，提出问题：“这些设备是如
何准确测量温度的呢？”从而引出本节课的主题——温度传感器的原理。

2、知识讲解（25 分钟）
（1）热电偶温度传感器
①介绍热电偶的结构，由两种不同的金属导体组成。

②讲解热电偶的热电效应，当两种不同的金属导体两端存在温度差时，会产生热电势。

③举例说明热电偶在工业中的应用，如发电厂的温度测量。

（2）热电阻温度传感器
①介绍热电阻的材料，通常为铂、铜等金属。

②讲解热电阻的电阻温度特性，即电阻值随温度的升高而增大。

③阐述热电阻的测量电路和温度计算方法。

（3）半导体温度传感器
①介绍半导体温度传感器的类型，如热敏电阻、PN 结温度传感器等。

②讲解热敏电阻的热敏特性，分为正温度系数和负温度系数两种。

③解释 PN 结温度传感器的工作原理，基于 PN 结的电压与温度的
关系。

3、实验探究（30 分钟）
（1）学生分组进行实验，分别使用热电偶、热电阻和半导体温度
传感器测量不同温度下的温度值。

（2）记录实验数据，分析误差产生的原因。

（3）小组之间交流实验结果，讨论不同类型温度传感器的优缺点。

4、小组讨论（15 分钟）
组织学生围绕以下问题进行讨论：
（1）温度传感器在日常生活中的其他应用场景。

（2）如何提高温度传感器的测量精度和稳定性？
5、课堂总结（5 分钟）
回顾本节课所学的内容，强调重点和难点，如热电偶的热电效应、热电阻的电阻温度特性、半导体温度传感器的热敏特性等。

6、课后作业（5 分钟）
布置课后作业，让学生查阅资料，了解最新的温度传感器技术及其发展趋势，并撰写一篇小论文。

六、教学评估
1、课堂表现评估
观察学生在课堂上的参与度、发言情况、小组合作能力等。

2、实验报告评估
评估学生的实验报告，包括实验数据的准确性、误差分析的合理性等。

3、课后作业评估
评估学生的小论文，考查学生对温度传感器知识的掌握程度和对新技术的了解。

七、教学延伸
组织学生参观相关企业或实验室，了解温度传感器的生产和研发过程，进一步拓展学生的视野。

以上教学设计通过多种教学方法和手段，旨在让学生全面深入地理解温度传感器的原理，提高学生的实践能力和创新思维。