传感器及其工作原理的教案新部编本(原创)
1.传感器及其工作原理学案
选修3----2第六章传感器
1.传感器及其工作原理
(学案)
学习目标
1.通过观察一些现象和常见的实例,初步认识传感器。
2.初步认识三种制作传感器的敏感元件。
本节重点
认识三种制作传感器的敏感元件。
自主学习
1.干簧管是一种__________的传感器。
2.传感器是一种能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等__________,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等__________,或转换为__________的一类元件。
3.光敏电阻能够把__________转换为__________。
4.热敏电阻或金属热电阻能够把__________转换为__________这个电学量。
5.霍尔元件能够把__________转换为__________这个电学量。
学习过程
1.实验探究一:目的:引起学生的好奇心。
内容方法:干簧管控制电路的通断。
2.实验探究二:目的:了解光敏电阻对电路的影响。
实验方案设计:对课本的实验进行修改。使用电池、灵敏电流计、导线、光敏电阻组成电路,用光照光敏电阻时观察电流的变化。
实验分析:电流为什么变化。
实验理解:光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。
3.实验探究三:目的:了解热敏电阻对电路的影响。
(同上略)
实验小结:介绍光敏电阻、热敏电阻的组成材料及半导体的特性。
4.理论探究:(教师讲解)霍尔元件
例题书54页问题与练习第一题(答案见教参)
作业书55页问题与练习第二题(答案见教参)
自主学习答案1。能够感知磁场
2.非电学量;电学量;电路的通断
3.光照强弱这个光学量;电阻这个电学量
传感器及其工作原理(精)
传感器及其工作原理
【教学设计说明】
本章的教学特点是定性研究一些原理,不做定量的计算。本节教学的关键是多举些例子和多做些实验,不要求展开。首先,通过观察一些现象和常见的事例,了解什么是传感器,知道传感器是如何将非电学量转换成电学量的,初步形成传感器的概念。
然后,介绍三种制作传感器所使用的敏感元件,运用以前学习的物理知识了解它们的工作原理。为传感器的应用打下基础。
●教学目标
(1)通过观察一些现象和常见的事例,初步形成传感器的概念,感受传感技术在信息时代的作用与意义。
(2)介绍三种敏感元件:光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件,通过实验知道它们的性能,了解它们的工作原理,感悟基础知识学习和应用的重要性。
(3)通过比较金属热电阻和热敏电阻的R-T图线,讨论两种材料制成的温度传感器在使用功能上各有什么优缺点,渗透传感器的应用上也遵循具体问题具体分析的哲学思想。
(4)知道非电学量转换成电学量的技术意义,进一步拓展学生的思维,进一步探讨科技发展给人类带来的利弊。
●教学重点
(1)知道非电学量转换成电学量的技术意义;
(2)通过实验,知道常见传感器的工作原理;
●教学难点
传感器的工作原理,传感器的实际应用。
【教学过程】
(一)体验生活和技术的方法引入课题
背景:课前让学生收集家庭中所能找到的传感器,初步了解它们的特点。如可以收集电饭煲、电熨斗、冰箱、各种遥控器、手机等的说明书,阅读说明并对它们的使用及原理有一个初步的认识。
提出问题:今天我们生活中有哪些设备使用了传感器?
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?
传感器及其工作原理教学设计与反思
《传感器及其工作原理》教学设计与反思
宁夏吴忠市吴忠中学余丽娜
【教材】:新人教版普通高中《物理》选修3-2第六章《传感器》第一节《传感器及其工作原理》
【教材分析】:传感器作为相对独立的一章内容,具有很强的时代性与应用性。本章有关技术的内容十分丰富,但是在教学要求上不同于技术课程,它侧重于物理原理在传感技术中的应用。
本节课内容是传感器章节的第一节,介绍传感器的概念和一些制造传感器所使用的敏感元件,使学生对传感器的知识有一个初步的了解,因此本节课既是之后学习的铺垫和准备,也能够充分展现新课程的“让物理贴近生活,让物理走向社会”的理念。本节课教学内容的主要特点是定性研究一些原理性基础知识,但不做定量的计算。教学的关键在于多举例子和多做实验,很多初看起来的很神秘的原理,动手一做就可明白其中的物理奥妙。所以本节课内容的学习过程是快乐轻松的,能让学生学到许多与生活相关的实用知识,还能够培养他们理论联系实际的科学素养。
【学情分析】:本节课的学习对象是高二理科学生,他们在之前的学习中已经掌握了有关力、热、电、磁、光等基本知识和原理,这是学习本节课的知识储备。但是,当遇到具体的实际问题和一些简单的有科技含量的产品时,分析和处理问题的能力往往有所欠缺。并且他们此前并没有接触有关传感技术的知识,对传感器知之甚少。学生会由于不熟悉而“怕”,所以教学时应避开深奥的理论,充分调动学生的思维,积极回忆和联想生活中传感器实例,让他们感觉到传感器其实就在身边,消除一些同学的学习心理障碍。还可以在教学中多做实验,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。
压力传感器的原理及应用教案
本节课程将介绍压力传感器的原理及其应用。我们将探讨压力传感器的工作原理,普及多种压力传感器的类型,包括应变片式、电容式、电阻式、热敏式和压电式。我们还将了解压力传感器的应用范围,如汽车制造、医疗设备、传动系统、电子设备以及其他工业领域。
1.原理
压力传感器使用一种或多种压力力测量信号将力变成电信号。压力传感器通常将压力的力测量转换为电信号,然后将其传递到处理器。换句话说,压力传感器可将压力力测量信号转换为电信号,从而测量被测介质的压强。
1.1.应变片式
应变片式压力传感器是一种直观且容易理解的类型。应变片可看作是一种铺满金属压电元件的薄膜或片状结构体。在应变片受到力的情况下,其内部的金属元件会发生形变,从而改变电阻值。因此,压力的变化会导致电阻的变化,进而产生电信号。
1.2.电容式
电容式压力传感器使用两个电极之间的电容变化来测量压力。在这种类型的压力传感器中,压力力将导致电信号的变化。具体而言,应用压力将导致两个金属板间距的变化,从而改变其电容。这种变化将被放大作为电信号输出。
1.3.电阻式
电阻式压力传感器使用电阻变化来测量压力。在电阻式压力传感器中,管路中的压力力会导致改变电阻器的基准电阻值。在电路中,电阻值被读取,并放大到可测范围内的输出区间。
1.4.热敏式
热敏式压力传感器是一种用热敏元件测量压力变化的传感器。在热敏式压力传感器中,压力变化会导致热敏元件的电阻变化。这种电阻变化将被转换成电信号,从而测量压力。
1.5.压电式
压电式压力传感器是一种通过电极的振动来调节电荷分布的技术。当一个力被应用在压电元件上时,会使元件分布不均的固态电荷产生机械应变。压电效应会使得固态电荷分布的改变产生多种电压信号。在应用于压力传感器中,这些信号可用于测量推力或拉力。
传感器及其工作原理
②把电压表接在 c、d 之间,油量增加时,电压表的示数增大;油量减少时,电压表的示数减小.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析
课堂小结
自我检测
学习探究区
二、对光敏电阻、热敏电阻的认识及应用
例2 大时 如图 7 所示,R1、R2 为定值电阻, L 为小灯泡,R3 为光敏电阻,当入射光强度增 ( ABC )
2. 非电学量 二、光敏电阻
1. 载流子 不好 光照 增多 2. 光照强弱 电阻 三、热敏电阻和金属热电阻 温度 电阻 四、霍尔元件 磁感应强度 电压
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
课堂小结
自我检测
学习探究区
一、什么是传感器
如图 1 所示,小盒子 A 的侧面露出一个小灯泡,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 .
当光被产品挡住时,R1 电阻增大
电路中电流减小
图3
R2 两端电压减小,信号 处理系统得到低电压
[要点提炼]
每通过一个产品就获得一次低电压,并计数一次.
1.光敏电阻是用 半导体 材料(如硫化镉)制成的. 特点:光照越强,电阻越 小 . 2.当半导体材料受到 光照 或者温度 升高 时,会有更多的电子获得能量成为 自由 电
学习目标
知识储备
学习探究
典例精析
教案 传感器及其工作原理
信号 处理 系统
例2、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三 只元件分别接入如图所示电路中A、B两点 后,用黑纸包住元件置入热水中,观察欧 姆表的示数,下列说法正确的是( AC )
A
B
A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较 大,这只元件一定是热敏电阻
B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化, 这只元件一定是定值电阻
学习目标: 1.知道什么是传感器及传感技术在信息时代的应用 2.学习光敏电阻、热敏电阻、 霍尔元件.了解其性能, 工作原理。 3.知道非电学量转换成电学量的技术 意义 4.了解传感器的一般模式 5.了解传感器在电子秤、电熨斗、电饭锅中的应用 6.了解光敏电阻在火灾报警器中的应用
引 入 新 课
自动门
可以证明,霍尔电压UH:
载流子在洛伦兹力作用下侧移, 两个侧面出现电势差.当达到稳定状 态时,洛仑兹力与电场力平衡
UH q qBv b
电流的微观表达式
I nq(bd )v
IB UH k d
d——薄片的厚度 k——霍尔系数
IB IB 1 U H k (其中k ) nqd d nq
(1)测定角度θ
动片
θ
(2)测定液面高度h
金属芯线 电介质
导电液体
定片
(3)测定压力F
固定电极 可动电极
传感器教学设计教案
传感器教学设计教案
一、教学内容
1. 传感器的基本概念与分类
2. 常用传感器的工作原理及其特点
3. 传感器在实际应用中的案例分析
二、教学目标
1. 让学生掌握传感器的基本概念、分类及工作原理,提高学生的理论知识水平。
2. 培养学生运用传感器解决实际问题的能力,提高学生的实践操作技能。
3. 激发学生对传感器技术及其应用的兴趣,培养学生的创新意识和团队协作精神。
三、教学难点与重点
1. 教学难点:传感器的工作原理及其在实际应用中的案例分析。
2. 教学重点:传感器的分类、原理及其在工程实践中的应用。
四、教具与学具准备
1. 教具:PPT、传感器实物、实验装置等。
2. 学具:学习手册、笔、计算器等。
五、教学过程
1. 导入新课
通过展示传感器在生活中的应用实例,引发学生对传感器技术的好奇心和兴趣。
2. 知识讲解
(1)传感器的定义与分类
(2)常用传感器的工作原理及其特点
(3)传感器在实际应用中的案例分析
3. 实践操作
(1)分组讨论:让学生针对某一实际应用场景,选择合适的传感器进行设计。
(2)实验演示:展示传感器的工作原理及其实际应用。
(3)随堂练习:让学生根据所学知识,完成传感器相关的设计题目。
4. 知识巩固
5. 课堂小结
通过提问、讨论等方式,检验学生对本节课知识的掌握情况。
六、板书设计
1. 传感器及其应用
2. 内容:
(1)传感器的定义与分类
(2)常用传感器的工作原理及其特点
(3)传感器在实际应用中的案例分析
七、作业设计
1. 作业题目:
(1)简述传感器的定义、分类及其应用。
(2)列举三种常用传感器的工作原理及其特点。
高中物理-传感器及其工作原理学案
高中物理-传感器及其工作原理学案
【学习目标】
1.知道什么是传感器,知道非电学量转化为电学量的技术意义;
2.了解传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。 3.理解霍尔电压公式d
IB k U H 。 【重点难点】
1.重点:理解并掌握光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件及各种传感器的应用原理及结构
2.难点:分析并设计传感器的应用电路。 【课前预习】 一、传感器
1.什么是传感器
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为电压、电流等电学量,或转转换为电路的通断的这一类元件统称为传感器。传感器是将非电学量转化为电学量的元件,之后可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。
2.传感器的工作原理
传感器主要由敏感元件和转换电路两部分组成。传感器感受的通常是非电学量,如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等,而它输出的通常是电学量,如电压值、电流值、电荷量等,
这
些
输出信号是非常微弱的,通常要经过电路放大后,再送给控制系统分析处理产生各种控制动作。传感流程如下图所示:
3.传感器的种类
传感器的种类繁多,按转换用途来分,常见的传感器有:光学传感器、热学传感器、加速度传感器、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等等。 二、常见的传感器元件 1. 干簧管
(1)材料结构:普通干簧管有两个簧片,是用有弹性的软磁性材料制成的,它们密封在玻璃管中,成为一组常开型触点。管中充入惰性气体来防止触点被氧化。
(2)工作原理:当有磁体靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通;磁体离开干簧管时,两个簧片失去磁性后而断开。如图所示。
传感器 教案
传感器教案
标题:传感器教案
教学目标:
1. 理解传感器的基本概念和原理。
2. 了解各种不同类型的传感器及其应用领域。
3. 能够设计和搭建简单的传感器电路。
4. 培养学生的观察、实验和解决问题的能力。
适用对象:中学高年级学生
教学内容:
1. 传感器的定义和分类:
a. 介绍传感器的基本概念和作用。
b. 分类传感器:温度传感器、光线传感器、压力传感器等。
c. 介绍每种传感器的原理和应用领域。
2. 传感器的工作原理:
a. 解释传感器如何感知和转换物理量。
b. 介绍常见的传感器工作原理,如电阻、电容、电感、光电等。
c. 示范实验:使用不同类型的传感器进行测量和观察。
3. 传感器电路的设计与搭建:
a. 介绍传感器与其他电子元件的连接方式。
b. 教授如何使用电阻、电容、运算放大器等元件搭建传感器电路。
c. 实践操练:学生根据实际需求设计和搭建简单的传感器电路。
4. 传感器的应用案例:
a. 展示传感器在不同领域的应用案例,如环境监测、智能家居、医疗器械等。
b. 引导学生思考传感器的潜在应用和未来发展方向。
教学方法:
1. 讲授与示范:通过课堂讲解和示范实验,向学生传授传感器的相关知识和技能。
2. 实践操作:鼓励学生亲自动手搭建传感器电路并进行测量实验,提升实践能力。
3. 小组合作:组织学生分组进行讨论和合作实验,培养团队合作和解决问题的
能力。
4. 案例分析:引导学生分析传感器在实际应用中的案例,培养学生的应用思维
能力。
评估方法:
1. 课堂互动:观察学生在课堂上的提问和回答情况,评估他们对传感器概念和
原理的理解程度。
传感器原理及应用课程标准教案
《传感器原理及应用》课程标准教案
一、课程基本信息
课程名称:传感器原理及应用
课程性质:专业必修课
课程类型:理论+实践课
适用专业:机电一体化
学分:3
总学时:72(理论学时数:48,实践学时数:28)
考核方式:考试
二、课程定位
《传感器原理及实用技术》是高职三年制机电及数控技术专业的一门理论与实践性较强的专业课。本课程信息量大, 涉及的范围较广, 且各章节教学内容相对独立,缺乏连续性和系统性。此外,由于传感器的应用场合十分广泛,因此该课程与实际结合非常紧密。
三、课程目标
使学生掌握各类传感器的工作原理,性能评价方法以及在自动控制领域的应用,掌握智能传感器的设计方法。通过本课程的讲授让学生掌握针对不同的被测量对象如何选择合适的传感器,设计合理的传感器信号调理电路,进而能解决自动检测装置和系统中比较复杂的测量问题,为将来的自动控制系统设计、生产过程控制和管理工作打下必要的基础。
四、整体教学设计思路
教学方法
1.采用多层次的教学方法
学生能力培养遵循由浅入深、从知识掌握到能力培养过程。在教学中,强调课堂知识学习的重要性,在掌握基本原理和方法的同时,也强调实践能力的重要,将实践能力培养划分为实验课、课程设计综合实验、毕业设计三个层次进行培养。
2.理论与实践相联系
传感器课程涉及的知识面较广,教学中注意理论与实际紧密结合,有些实验原理直接在实验室讲解,直接进行实验,实践说明这是一种易教易学的方法。
3.尝试开放式教学
课堂教学中,为随时了解学生对知识点的理解,采用启发式、提问式的互动教学方法,激
发学生课堂学习的热情,将学生被动学习转变为主动学习。
传感器及其工作原理的精品教案原创
传感器及其工作原理的精品教案原创
一、教学内容
1. 传感器概述:介绍传感器的定义、作用、分类及其在工业、医疗、环保等领域的应用。
2. 传感器的工作原理:详细讲解温度传感器、压力传感器、光敏传感器、磁敏传感器等常见传感器的工作原理。
3. 传感器特性:分析传感器的线性、灵敏度、分辨率、迟滞等性能参数。
二、教学目标
1. 让学生了解传感器的概念、分类及其在各个领域的应用。
2. 使学生掌握常见传感器的工作原理及其特性。
3. 培养学生运用传感器解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点
1. 教学难点:传感器的工作原理及其特性分析。
2. 教学重点:传感器的分类、应用及常见传感器的工作原理。
四、教具与学具准备
1. 教具:PPT、实物展示、传感器模型。
2. 学具:教材、笔记本、计算器。
五、教学过程
1. 导入:通过展示传感器在生活中的应用实例,引出本节课的主题。
示例:智能家居系统中的温度传感器、烟雾传感器等。
2. 知识讲解:
(1)传感器概述:讲解传感器的定义、作用、分类。
(2)传感器的工作原理:详细讲解温度传感器、压力传感器等常见传感器的工作原理。
(3)传感器特性:分析传感器的线性、灵敏度等性能参数。
3. 例题讲解:
(1)温度传感器:以热敏电阻为例,讲解其工作原理及在恒温控制器中的应用。
(2)压力传感器:以电子秤为例,讲解压力传感器的工作原理及在称重系统中的应用。
4. 随堂练习:
(1)让学生分析生活中的传感器应用实例。
(2)针对传感器的特性参数,设计简单的应用场景。
六、板书设计
1. 传感器概述:
定义、作用、分类、应用领域。
5.2 常见传感器的工作原理及应用(教学设计)
第5章传感器
第2节常见传感器的工作原理及应用
本节课程主要研究了光敏电阻、热敏电阻以及电阻应变片的工作原理,及其在现实生活中的应用,认识到传感器主要是用来完成一定的控制任务,通过对本节知识的学习学生可以尝试使用常见的电子元器件,组装实用的光控开关与温度报警电路。
【物理观念】了解不同传感器的特征及工作原理
【科学思维】知道传感器是如何将非电学量转化为电学量的物理过程,培养学生理论联系实际的思维习惯。
【科学探究】查阅资料,进一步了解传感器在生产、生活中的广泛应用。
【科学态度与责任】在了解传感器原理及应用时,知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值,增强学习兴趣,培养良好的科学态度.
【教学重点】了解光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片以及电容式传感器的工作原理。
【教学难点】知道不同传感器在实际生产中应用时所涉及的物理原理、相应的定性分析及定量运算。
一、【引入新课】
问题:
我们知道,传感器可以感受光强、温度、力、磁等非电学量,并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。那么,常见的传感器是怎样感知非电学量,并将其转换为电学量的呢?利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢?
那么什么是非电学量呢?
比如说:光强、温度、力、位移、速度、磁场等
什么又是电学量呢?
比如说:电阻、电流、电压。
二、【进行新课】
探究点一、光敏电阻—光学传感器
1、什么是光敏电阻:随着光照强度的变化,电阻率在发生相应变化的物质。
把硫化镉涂敷在绝缘板上,在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的梳状电极,就形成一个简单的光敏电阻。
2、实验一、观察光敏电阻特性
人教新课标高中物理选修传感器及其工作原理张公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
第41页
• 【题后总结】 热敏电阻和金属热电阻区别及 联系
• (1)区别:①热敏电阻和金属热电阻导电性能与 温度改变关系不相同,热敏电阻导电性能普通 随温度升高而增强;金属热电阻导电性能随温 度升高而减少.
• ②热敏电阻和金属热电阻优缺点:热敏电阻灵 敏度高,但化学稳定性较差,测量范围较小; 金属热电阻化学稳定性较好;测量范围较大, 但灵敏度较差.
第48页
【题后总结】(1)判断电势高低时要注意载流子是正电荷还 是负电荷.
• 如图为某金属导线电阻——温度特性曲线.
第19页
• 【温馨提醒】按热敏电阻随温度改变规律,热 敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系 数热敏电阻,正温度系数热敏电阻随温度升高, 电阻增大,负温度系数热敏电阻随温度升高电 阻减小.
第20页
• 四、霍尔元件工作原理 • 霍尔元件就是利用霍尔效应来设计.一个矩形
• 4.作磁用感应强度
电压
•把
这个磁学量转换为
量.
这个电学
第10页
第11页
• 一、传感器 • 1.传感器作用:能像人感觉器官那样感受外界
信息,并能按照一定规律和要求,把这些信息 转换成可用输出信息器件和装置,叫做传感 器.传感器是各种测量和自动控制系统“感受器 官”. • 2.传感器特点:它能够感受诸如力、温度、光、 声、化学成份等非电学量,并能把它们按照一 定规律转换为电压、电流等电学量,或转换为 电路通断.
(完整版)高中物理传感器及其工作原理
高中物理3-2 第六章 第1节 传感器及其工作原理
【教学目标】:
1、知识目标:
1) 初步形成传感器的概念,了解传感器的工作原理。
2) 知道什么是光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻以及霍尔效应;会使用霍尔电压公式
d
IB k U H 。 3) 了解非电学量转换成电学量的重要性。
2、能力目标:
1) 通过实验的方法获得对传感器的感性认识。
2) 运用所学知识分析新问题,解决新问题,使学生对传感器的认识由感性认识上升到理性
认识。
3、情感态度与价值观目标:
1) 体验科学探究的乐趣,体验成功的快乐。
2) 通过对实际生活中实例的分析与研究,感受物理与生活、生产的密切联系,体会物理学
的重要性。
【教学重难点】:
教学重点是认识各种常见的传感器元器件,了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。教学难点是认识非电学量转换为电学量,从而进行控制的过程。
【设计特色】:
1) 传感器这一章并不是高考的重点内容,但对于发展学生的创造性思维和应用能力的培养
却是比较重要的内容。因此,对该部分的教学应集中在实践应用和原理掌握上,而不是做题上。
2) 传感器元件对于学生来说是一种全新的事物,所以不仅仅要注重理论的讲解,对于实物
的介绍可以加深学生的认识。
3) 该课教学旨在培养学生的创新与应用思维,因此,对于比较复杂的实例应用,使用多媒
体视频教学要比课堂演示方便快捷,且不会出现实验失败的现象,并且更加有利于教师解说。
一、导入新课:
在日常生活中,我们通过自身的感官来感知周围的世界,通过感官获得周围的环境的信息。然而有些地方,譬如:我们人类身体条件不适应的地方,或者是需要进行长时间监控的地方,或者是我们的感官无法辨别的地方,更或者是危险的地方,就需要一些特殊的仪器来帮助我们完成采集信息的任务;这就是传感器。我们平时所见的感应门、感应路灯、火灾报警器都是传感器的应用,常用的遥控器、数码照相机也都运用了传感器。
第一节 传感器及其工作原理
第一节传感器及其工作原理
学习目标
1.知道什么是传感器,理解各类传感器的工作原理
2.知道光敏电阻特点及作用
3.掌握热敏电阻和金属电阻的特点及区别
4.理解霍尔元件的原理及作用,会用得各类元件(热敏电阻、光敏电阻、霍尔元件等)设计简
单的控制电路
新课教学
一、传感器
1.干簧管结构:它只是玻璃管内封入的的两个_______制成的簧片.
作用:在电路中起到_______的作用,它是一种能够_______的传感器.2.传感器
作用:它是能够把易感受的力、温度、光、声、化学成分等_______按照一定的规律转换为容易进行测量、传输、处理和控制的电压、电流等_______,或转换为_______的一类元件.
分类:常见的传感器有色标传感器、温度传感器、_______、电容式位移传感器、电感式位移传感器等等.
二、光敏电阻
1.构造及特点:光敏电阻是用_______制成的,硫化镉就是一种_______.其特点是电阻率随光照强度的增大而_______,原因是:无光照射,载流子_______,导电性_______.
2.作用:光敏电阻能够把_______转化为_______.
三、热敏电阻和金属热电阻
热电阻:金属的电阻率随温度的升高而_______,用多金属做成的传感器称为热电阻.其特点是_______、测温范围_______,但_______较差.1.热敏电阻:半导体材料的导电能力随温度升高而_______,电阻率
随温度升高而_______,用_______做成的传感器称为热敏电阻,热敏电阻也可以用_______制成.其特点是灵敏度_______.
传感器及其工作原理教案
江苏省淮阴中学06-07年度优秀教学案例
传感器及其工作原理的创新教学设计
王刚
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P56-P60;
②新物理课程标准实验.
教学流程图
教学目标1.知识与技能:①知道非电学量转换成电学量的技术意义;②通过实验,知道常见传感器的工作原理;③初步探究利用和设计简单的传感器.
2.过程与方法:①通过对实验的观察、思考和探究,让学生了解传感器、熟悉传感器工作原理;②让学生自己设计简单的传感器,经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的实践能力和创新思维能力.
3.情感态度与价值观:在理解传感器工作原理的基础上,通过自己设计简单的传感器,体验科技创新的乐趣,激发学习物理的兴趣.
重、难点 1.几种常见传感器的工作原理演示实验;2.学生自己设计简单的传感器.
教学策略
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”的概念之后,重点介绍光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻.安排音乐茶杯和火警装置两个设计性问题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.
教学程序
教学环节教学内容及师生互动设计情感与方法
一.课题的引入
二.什么是传感器演示实验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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]
任教学科:_____________
任教年级:_____________
任教老师:_____________
xx市实验学校
江苏省淮阴中学06-07年度优秀教学案例
《传感器及其工作原理》的创新教学设计
王刚
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》(P56-P60);
②新物理课程标准(实验).
教学流程图
教学目标1.知识与技能:①知道非电学量转换成电学量的技术意义;②通过实验,知道常见传感器的工作原理;③初步探究利用和设计简单的传感器.
2.过程与方法:①通过对实验的观察、思考和探究,让学生了解传感器、熟悉传感器工作原理;②让学生自己设计简单的传感器,经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的实践能力和创新思维能力.
3.情感态度与价值观:在理解传感器工作原理的基础上,通过自己设计简单的传感器,体验科技创新的乐趣,激发学习物理的兴趣.
重、难点 1.几种常见传感器的工作原理(演示实验);2.学生自己设计简单的传感器.
教学策略
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”的概念之后,重点介绍光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻.安排音乐茶杯和火警装置两个设计性问题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.
教学程序
教学环节教学内容及师生互动设计情感与方法
一.课题的引入
二.什么是传感器?【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
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,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?
(演示实验1:
干簧管传感器)
(干簧管的实
物及原理图)
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
三.光敏电阻
四.金属热电阻和热敏电阻
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,
传感器的广泛使用,丰富了我们的生活,使我们的生活更加
方便、安全和舒适。
师:为了制作传感器,需要一些元器件,下面我们就来
看几个实际的例子。
【演示实验3】比较光敏电阻在不同光
照条件下的电阻之不同
学生完成:两人一组,用万用电表
(由投影仪投出表盘)的欧姆挡测量一
只光敏电阻的阻值,实验分别在室内自
然光的照射下和用手掌遮光时进行。
学生总结实验结果:光敏电阻在暗
环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小。
师生总结:光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为
电阻这个电学量。
(师)工作原理:光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。
光敏电阻是由硫化镉制成的,硫化镉是一种半导体材料,无
光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载
流子增多,导电性变好。
学生自学:半导体的导电机理
师问:金属导体的导电性能与温度有关吗?关系如何?
生答:(金属导体的电阻随温度的升高而增大,如白炽灯
钨丝的电阻在正常工作情况下比常温下的电阻大得多)
师生总结:用金属丝可以制作温度传感器,称为金属热
电阻。如前面已经学过的用金属铂可制作精密的电阻温度计。
(投影电阻R随温度变化的图线)
【演示实验4】热敏电阻随温度的升高电阻减小
学生两人一组,用万用电表的欧姆挡测一只热敏电阻的
阻值。第一次直接测量,第二次用手心捂住热敏电阻再测量,
记录两次测得的电阻值。
让学生列举
师生讨论
科学漫步:
金属铂(白金)
的这个特性很
明显