高中物理选修性必修 第二册5.3利用传感器制作简单的自动控制装置-教案-人教版(2019)
《第五章3利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过第一课时的学习与实践，使学生掌握传感器的基本概念与工作原理，熟悉自动控制系统的组成，能够简单设计并初步制作基于传感器的自动控制装置。
培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的实践能力和创新意识。
二、作业内容（一）了解传感器种类及其应用领域学生需收集至少三种不同类型的传感器（如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等）的相关信息，了解它们的工作原理及在日常生活中的应用场景。
并在此基础上分析传感器的优缺点及其在自动控制中的重要性。
（二）理解自动控制系统的基本原理学生需理解自动控制系统中的关键元素（如传感器、执行器、控制器等）以及系统的工作原理和调节方式。
理解传感器的输出信号如何被控制器接收并转化为执行器的动作。
（三）设计并制作简单的自动控制装置学生需根据所学知识，设计一个简单的基于传感器的自动控制装置，如温度自动调节系统。
具体内容包括装置的设计图、部件清单以及简单的功能描述。
在课程开始时提供示例装置和理论支持，随后要求学生按照实际情境完成设计和制作。
（四）撰写作业报告学生需将上述信息续写如下：学生需将收集的传感器信息、对自动控制系统的理解以及自己的设计思路和制作过程整理成一份详细的作业报告。
报告中应包含传感器种类及其工作原理的详细描述、自动控制系统的原理图、设计装置的详细图纸和制作步骤，以及设计装置的功能描述和预期效果。
三、作业要求（一）理论学习与实际动手相结合学生应结合课本知识，同时积极动手实践，通过实践加深对理论知识的理解。
（二）注重安全在制作过程中，学生应注重安全，避免因不当操作导致设备损坏或人员受伤。
（三）注重创新在完成基本任务的基础上，鼓励学生进行创新设计，尝试使用不同的传感器或改进装置的功能。
四、作业评价本作业的评阅将结合学生的报告内容、设计的创意、制作的装置的实用性和安全性以及学生在制作过程中的态度等多方面进行评价。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》学历案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》学历案（第一课时）一、学习主题本课程的学习主题为“利用传感器制作简单的自动控制装置”。
本主题旨在通过物理原理和现代电子技术的结合，让学生掌握传感器的基本原理和在自动控制装置中的应用，培养学生的动手实践能力和创新思维。
二、学习目标1. 理解传感器的基本概念、工作原理及其在自动控制装置中的作用。
2. 掌握常见传感器的类型及其应用场景。
3. 学会使用传感器进行简单的电路连接和测试。
4. 培养学生的观察能力、动手实践能力以及创新思维。
三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、提问及回答问题的准确性。
2. 实践操作评价：评价学生在实践操作中连接电路、测试传感器的能力。
3. 项目作品评价：根据学生制作的自动控制装置的完成度、功能实现及创新性进行评价。
4. 课后作业评价：根据学生完成课后作业的情况，评价学生对知识的掌握程度。
四、学习过程1. 导入新课（5分钟）- 通过展示一些自动控制装置的实例，引出传感器的概念及其在自动控制中的作用。
2. 理论知识学习（15分钟）- 讲解传感器的基本概念、工作原理及其在自动控制装置中的应用。
- 介绍常见传感器的类型及其应用场景。
3. 实践操作示范（10分钟）- 演示如何使用传感器进行简单的电路连接和测试。
- 强调操作过程中的安全注意事项。
4. 学生实践操作（20分钟）- 学生分组进行实践操作，连接简单的电路，测试传感器的工作状态。
- 教师巡回指导，及时解答学生疑问。
5. 课堂小结（5分钟）- 总结本节课的学习内容，强调传感器的重重要性和应用前景。
- 布置课后作业，要求学生制作一个简单的自动控制装置。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验或问答的方式，检测学生对传感器基本概念和工作原理的掌握情况。
2. 课后作业：要求学生利用所学的传感器知识，制作一个简单的自动控制装置，并记录制作过程和测试结果。
3. 项目作品展示：鼓励学生将完成的自动控制装置带到课堂上进行展示，并介绍作品的功能和实现过程。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应能够：1. 理解传感器的基本原理和作用；2. 掌握利用传感器制作简单自动控制装置的基本步骤；3. 培养动手能力和创新思维；4. 体验团队合作的重要性。
二、作业内容1. 分组任务：学生以小组为单位，选择一个实际场景，如温度控制、流量调节等，设计并制作一个简单的自动控制装置。
2. 任务要求：（1）每个小组需选定一个合适的传感器，如温度传感器、流量传感器等；（2）根据所选传感器的特性，设计出相应的控制装置，实现预设的目标；（3）装置应具备简单、实用、易于操作的特点；（4）在制作过程中，学生需参考教材和网络资源，理解并掌握传感器的工作原理和应用；（5）每组需提交一份装置的设计图纸和制作报告。
三、作业要求1. 作业应围绕课程主题，具有实际应用价值；2. 作业应具备一定的创新性和实用性，体现学生的思考能力和实践能力；3. 作业应以小组为单位提交，体现团队合作的重要性；4. 每组提交的设计图纸和制作报告应清晰、完整，并符合学术规范；5. 鼓励学生在制作过程中进行尝试和探索，培养自主学习和解决问题的能力。
四、作业评价1. 评价标准：（1）装置的设计是否合理，能否实现预设目标；（2）装置的制作是否符合要求，包括材料选择、制作工艺等；（3）报告的撰写是否清晰、完整，符合学术规范；（4）团队合作的表现，是否能够积极沟通、协作。
2. 评价方式：教师评价、小组互评、个人自评相结合。
3. 评价结果将作为学生平时成绩的参考，以激励学生更好地完成作业。
五、作业反馈1. 学生应认真对待作业中的每一个环节，如有疑问应及时向老师和同学请教；2. 教师在批改作业时，应及时与学生沟通，了解学生的困难和问题，并提供相应的指导；3. 对于作业中存在的问题，教师应及时反馈给学生，并指出改进的方向，帮助学生更好地提高自己的能力。
通过本次作业，学生能够加深对传感器和自动控制装置的理解，提高自己的动手能力和创新思维能力，同时也能够更好地认识到团队合作的重要性。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教
《利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：本节课旨在使学生掌握传感器的基本概念与工作原理，能够识别并应用不同种类的传感器。
教学目标还包括：1. 使学生理解自动控制系统的基本原理及传感器的关键作用。
2. 培养学生对传感器安装与调试的基本技能，并能通过实际操作感受传感器的实际应用。
3. 增强学生分析问题、解决问题的综合能力，并培养其创新意识和团队合作精神。
二、教学重难点：本节课的教学重点在于：1. 传感器的工作原理及其在自动控制系统中的作用。
2. 不同类型传感器的识别与选择。
教学难点在于：传感器与控制电路的连接与调试，以及解决实际制作过程中可能遇到的技术问题。
三、教学准备：课前准备包括：1. 准备各类传感器（如光敏、温度、湿度等）及其配套的电路板。
2. 准备相关实验器材及工具，如电烙铁、螺丝刀等。
3. 安排学生预习传感器的基本知识与自动控制系统的概念。
4. 准备多媒体教学设备，用于展示传感器的工作原理及实验操作步骤。
通过这些多媒体设备，将采用图像、视频和文本的混合形式，使得教学更具互动性和吸引力。
在内容设计上，会包含以下几个方面：1. 传感器简介：对传感器进行简要介绍，如传感器的种类、用途及重要功能。
2. 工作原理演示：使用图形动画等方式展示传感器的工作原理，让学生能够直观地理解传感器的工作过程。
3. 实验操作步骤：详细列出实验操作步骤，包括实验前的准备、实验过程中的注意事项以及实验后的清理工作等。
4. 实验结果展示：通过展示实验结果，让学生直观地看到传感器工作的实际效果。
此外，多媒体教学设备还可以用于展示动控制系统的概念。
通过视频、图表等形式，详细解释动控制系统的基本原理、组成要素以及在实际应用中的作用。
同时，还可以通过模拟软件，展示动控制系统的实际运行过程，使学生能够更好地理解和掌握相关知识。
四、教学过程：1. 导入新课（1）创设情境，激发兴趣教师首先通过展示一些日常生活中常见的自动控制装置（如智能门锁、自动浇水系统等），让学生感受科技给生活带来的便利。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版2019选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应掌握以下目标：1. 了解传感器的基本原理和使用方法；2. 学会利用传感器制作简单的自动控制装置；3. 理解自动控制装置的工作原理和作用；4. 培养动手能力和团队协作精神。
二、作业内容1. 实验准备：学生需根据教师提供的材料清单，提前准备好实验所需的器材和材料，包括传感器、电路板、导线、电池等；2. 制作实验装置：学生需根据教师提供的实验方案和步骤，利用所准备的器材和材料，制作一个简单的自动控制装置，能够实现预设的控制功能；3. 实验操作：在教师的指导下，学生进行实验操作，测试制作的自动控制装置的性能，记录实验数据和结果；4. 实验总结：学生根据实验操作和测试结果，总结本次作业的经验和不足，提出改进意见和建议。
三、作业要求1. 实验前需仔细阅读教师提供的实验方案和注意事项，确保器材和材料的准备无误；2. 实验过程中需认真观察、记录数据，确保实验的准确性和真实性；3. 实验完成后需提交实验报告，包括实验方案、操作过程、测试结果、总结等，字数不少于300字；4. 小组合作完成作业时，需明确分工，确保每位成员都有参与和贡献，培养团队协作精神；5. 作业完成时间不超过一节课时间。
四、作业评价1. 评价标准：根据学生提交的实验报告和测试结果，结合课堂表现，进行评价；2. 分值分配：实验报告（60分），测试结果（30分），课堂表现（10分）；3. 评价方式：教师评价与小组互评相结合，确保评价的公正性和准确性。
五、作业反馈1. 学生可对作业内容、难度、时间等方面提出意见和建议，以便教师不断改进和完善；2. 教师可根据学生的作业反馈，了解学生的学习情况和需求，调整教学策略和方法，提高教学质量。
通过本次作业的设计，旨在通过实践操作，让学生掌握传感器的基本原理和使用方法，并学会利用传感器制作简单的自动控制装置。
在作业过程中，学生需要认真阅读教师提供的实验方案和注意事项，仔细记录实验数据，并根据实验结果进行总结。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版2019选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在帮助学生掌握传感器的基本原理和应用，通过制作简单的自动控制装置，加深对物理知识的理解和应用能力。
二、作业内容1. 实验准备：学生需要准备以下材料和设备：传感器、控制器、执行器、电源、导线等。
2. 实验设计：学生需要根据所学知识，设计一个简单的自动控制装置，例如温度控制系统、压力控制系统等，要求能够通过传感器检测相关参数，并由控制器进行控制，最终由执行器完成相应的动作。
3. 实验步骤：学生需要按照设计好的步骤进行操作，记录实验过程中的问题和难点，并尝试解决。
4. 实验总结：学生需要总结实验结果，分析实验成功和失败的原因，并撰写实验报告。
三、作业要求1. 实验设计要合理，符合物理原理和实际应用需求；2. 实验步骤要规范，确保安全和准确性；3. 实验报告要清晰明了，能够表述实验过程和结果；4. 鼓励创新和尝试，但要避免过度追求技术难度而忽略安全和可行性。
四、作业评价1. 评价标准：评价学生的实验设计、实验步骤、实验报告等部分，根据完成情况给予相应的分数；2. 分层评价：根据学生的基础和能力不同，给予不同的评价标准，鼓励学生在自己的能力范围内尽可能发挥；3. 反馈指导：对学生的作业进行反馈指导，指出存在的问题和改进方向，帮助学生更好地完成作业。
五、作业反馈1. 学生反馈：学生可以通过作业平台或邮件等方式向教师反馈作业中遇到的问题和困难，教师需要及时给予解答和指导；2. 教师反馈：教师根据学生的作业完成情况，给予相应的评价和指导，同时也可以将优秀的作业展示给其他学生参考和学习。
通过本次作业，学生可以进一步巩固物理知识，提高动手能力和问题解决能力，同时也可以激发学生对物理学科的兴趣和爱好。
教师也需要根据学生的作业情况，及时调整教学策略和方向，提高教学质量和效果。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标：1. 深化学生对传感器和自动控制原理的理解；2. 提高学生利用所学知识制作简单自动控制装置的能力；3. 培养学生的实践操作能力和创新思维能力。
《第五章3利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在帮助学生巩固和加深对传感器的基本理解，掌握其在实际应用中的自动控制原理，通过实践操作提升学生利用传感器制作简单自动控制装置的能力，为后续课程的学习打下坚实基础。
二、作业内容作业内容主要包括以下几个方面：1. 理论学习：学生需仔细阅读教材中关于传感器的基本原理、分类及工作方式的介绍，并完成相关知识点的学习笔记。
2. 实验准备：学生需准备实验所需的传感器（如光敏传感器、温度传感器等）、控制电路板、电源等器材，并熟悉其基本性能和使用方法。
3. 设计构思：学生需根据所学的理论知识，结合生活中的实际需求，设计一个简单的自动控制装置的初步方案，包括装置的功能、传感器类型及安装位置等。
4. 实践操作：学生需按照设计方案，利用提供的器材进行实践操作，搭建自动控制装置的雏形。
三、作业要求作业要求如下：1. 学生需在规定时间内完成作业，并保证作业的完整性和准确性。
2. 设计构思要具有创新性和实用性，能够体现出学生对传感器自动控制原理的理解。
3. 实践操作过程中，学生需注意安全，遵守实验室规定，正确使用实验器材。
4. 作业成果需包括一份详细的设计说明和一份操作报告，设计说明要包括装置的功能、工作原理、传感器类型及安装位置等，操作报告要详细记录实践操作过程和结果。
四、作业评价作业评价将从以下几个方面进行：1. 设计构思的创新性和实用性。
2. 理论知识的掌握程度。
3. 实践操作的准确性和安全性。
4. 作业成果的完整性和规范性。
五、作业反馈教师将对学生的作业进行批改和评价，对于优秀的设计方案和实践操作，将在课堂上进行展示和分享；对于存在的问题和不足，将给予指导和建议，帮助学生改进和提升。
同时，教师还将根据学生的作业情况，对教学内容和方法进行反思和调整，以更好地满足学生的学习需求。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标本课时作业设计旨在通过实际操作，加深学生对传感器在自动控制装置中应用的理解，锻炼学生的动手实践能力，培养学生独立解决问题的能力及创新思维。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在帮助学生掌握传感器的基本原理和应用，同时培养他们的动手能力和团队合作精神，从而加深对自动控制装置的理解。
二、作业内容1. 任务一：设计简单的自动控制装置学生需根据所学知识，设计一个基于传感器的简单自动控制装置，例如温度控制器、水位报警器等。
要求使用常见的传感器（如热敏电阻、水银温度计等）和导线、开关等材料，通过电路连接实现自动控制功能。
2. 任务二：制作与调试学生需根据设计图纸，使用电子制作工具（如电烙铁、焊锡等）将设计的电路制作出来并进行调试。
在此过程中，教师将为学生提供必要的指导。
3. 任务三：展示与分享完成制作和调试后，学生需在小组内进行展示，介绍自动控制装置的工作原理和特点，并与其他小组进行交流和分享。
三、作业要求1. 小组合作：学生需以小组形式完成作业，每组不超过5人，共同设计、制作和分享。
2. 创新思维：鼓励学生在设计过程中发挥创新思维，尝试不同的传感器和电路连接方式，提高解决问题的能力。
3. 时间安排：学生需在规定时间内完成作业，避免拖延时间。
教师将在下课前检查并收集作业，确保学生按时提交。
4. 安全意识：学生在制作过程中要注意安全，遵守电子制作的基本安全规则。
5. 成果展示：学生需在课堂展示中积极发言，向其他同学介绍自己的作品和工作思路。
四、作业评价1. 任务完成情况：是否按照要求完成了任务一、二，包括电路的设计、制作和调试；2. 知识应用能力：是否能灵活运用所学知识进行电路设计，展示对传感器原理的理解；3. 团队合作能力：是否积极参与小组活动，能否与小组成员有效沟通，共同解决问题；4. 创新思维能力：在完成任务的过程中是否积极思考，尝试不同的解决方案；5. 成果展示效果：在课堂展示中的表现是否得体、语言表达能力是否清晰等。
五、作业反馈教师将在课后收集学生的作业，对每个小组的作品进行评价，并在下一次课堂上进行反馈。
3利用传感器制作简单的自动控制装置-人教版高中物理选择性必修第二册(2019版)教案
利用传感器制作简单的自动控制装置一、教学目标1.了解传感器的基本原理和种类；2.熟悉利用传感器对物理量进行检测和控制的方法；3.掌握实验室中使用传感器制作自动控制装置的基本步骤和技巧；4.能够运用所学知识，创造出有实际应用价值的自动控制装置。
二、教学内容1.传感器的基本原理和种类；2.利用传感器对光照、温度、湿度等物理量进行检测和控制的方法；3.实验室中使用传感器制作自动控制装置的基本步骤和技巧；4.制作一个可以根据光照强度自动控制室内灯光的装置。
三、教学过程1. 传感器的基本原理和种类传感器是一种将一种物理量转变成另一种可供人们读取或处理的信号的装置，例如光线、声波、其它电磁波、地磁、压力、湿度、温度等物理量。
传感器的基本原理是将一种被检测的物理量转化成为电信号，再进行放大、滤波、处理等操作，最终输出供人们读取的结果。
常见的传感器种类包括：•光敏电阻：测量光强•热电偶：测量温度•湿度传感器：测量湿度•压力传感器：测量压力•加速度传感器：测量加速度2. 利用传感器对物理量进行检测和控制的方法传感器可以通过与微控制器或电脑相连，对光照、温度、湿度等物理量进行实时监测和控制。
具体操作步骤如下：1.连接传感器：将传感器与微控制器或电脑相连，传输实时数据。
2.读取数据：使用编程语言读取传感器的实时数据。
3.处理数据：根据读取到的数据进行分析、处理，得出所需要的结果。
4.控制执行器：通过控制执行器对物理量进行控制，如控制电机转动、控制灯光开启等。
3. 实验室中使用传感器制作自动控制装置的基本步骤和技巧在实验室中，使用传感器制作自动控制装置的基本步骤如下：1.选择传感器：根据需要监测的物理量选择合适的传感器，如光敏电阻、温度传感器等；2.连接传感器和执行器：将传感器和执行器相连，以使得传感器检测到的物理量可以控制执行器；3.测试传感器：检测传感器是否正常工作，并根据需求调整传感器的灵敏度；4.设计控制逻辑：根据需求设计控制逻辑，如当光照强度低于某一值时打开灯光；5.编程实现：使用编程语言实现所设计的控制逻辑。
高中物理人教版(2019)选择性必修第二册 5 利用传感器制作简单的自动控制装置 教案
5.3利用传感器制作简单的自动控制装置【教材分析】本节课程主要内容是两个生活实例，在前面两课的基础上电路增加一些转化元件，使传感器更能应对现实生产生活需求。
要求学生能够理解不同电路中各个器件的作用，以及工作原理等。
【教学目标与核心素养】物理观念∶了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理。
科学思维∶学会分析含有传感器的电路，用科学的思维方式，来解决问题。
科学探究：通过对门窗防盗装置、光控电路的实验操作，提高实际动手能力的同时学会自己分析问题、解决问题，培养探究科学问题的兴趣。
科学态度与责任∶通过学习传感器在生产、生活中的应用，体会科学对社会发展的推动作用。
【教学重难点】教学重点：了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理。
教学难点：通过学习门窗防盗装置、光控电路的实验过程及原理能够制作简单的自动控制装置。
【教学准备】多媒体课件【教学过程】一、新课引入传感器是构成自动控制系统的必要环节。
如果没有传感器对原始信息进行准确、可靠地捕捉和转换，那么一切控制将无法实现。
二、新课教学实验1 门窗防盗报警装置干簧管:作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在。
继电器：作为执行装置。
二极管：作为电路正常工作提示。
2.电路工作原理关门时，干簧管磁化接通，指示灯亮。
开门时，干簧管断开，指示灯灭，警报器响起。
干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关。
3.实验操作①连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。
用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
②确定各元件可以正常工作后，按照图5.3-2所示连接电路。
③接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。
实验2 光控开关光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。
怎样能够在天色暗到一定程度时让路灯自动开启，而在天明时自动熄灭?1.实验器材和装置三极管∶作为放大电流，以及控制电路通断的作用R G∶光敏电阻二极管∶模仿路灯为了能够驱动更大功率的负载，如采用小灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启、闭另外的供电电路。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应掌握以下目标：1. 了解传感器的基本原理和使用方法；2. 学习如何利用传感器制作简单的自动控制装置；3. 培养动手能力和团队协作能力。
二、作业内容1. 分组完成一个自动控制装置的设计和制作。
要求每组学生利用传感器（如光电传感器、温度传感器等）设计一个能够实现特定功能的自动控制装置，如自动调节室内温度、自动控制灯光等。
2. 小组内讨论并确定装置的设计方案，包括传感器的选择、电路连接、控制方式等。
3. 按照设计方案，利用身边的材料（如电线、电阻、电池等）制作装置，并连接电路。
4. 测试装置的功能是否符合预期，记录实验数据和结果。
三、作业要求1. 作业以小组为单位进行，每组不超过4人，确保学生能够充分交流和协作；2. 确保每个小组都能够选择适合自己的传感器类型和功能进行设计，不限制装置的类型和复杂程度；3. 要求学生独立完成装置的制作和连接工作，培养动手能力；4. 要求学生在完成装置后，认真测试其功能，记录实验数据和结果，以便进行作业评价。
四、作业评价1. 评价内容包括装置的设计方案、制作质量和功能测试情况；2. 评价指标包括传感器选择是否合理、电路连接是否正确、装置操作是否方便、功能是否达到预期等；3. 评价结果将作为学生本次作业的最终成绩，评价标准将根据实际情况进行调整。
五、作业反馈1. 学生提交作业后，教师将对作业进行批改，及时反馈评价结果，指出学生在设计和制作过程中存在的问题和不足；2. 学生可以根据反馈结果进行改进和完善，提高自己的学习效果；3. 教师可以通过作业反馈了解学生对传感器和自动控制装置的理解程度，为后续教学提供参考。
总之，通过本次作业，学生能够深入了解传感器的基本原理和使用方法，掌握利用传感器制作简单自动控制装置的方法和技巧，同时培养动手能力和团队协作能力。
教师在批改作业和反馈过程中，应该注重学生的个体差异和进步情况，给予针对性的指导和建议，帮助学生更好地提高自己的物理水平和综合能力。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案-高中物理人教版2019选择性必修第二册
《利用传感器制作简单的自动控制装置》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生将：1. 熟练掌握传感器的使用方法；2. 学会设计并制作简单的自动控制装置；3. 理解自动控制的基本原理；4. 培养实践操作能力和创新意识。
二、作业内容任务一：了解常见传感器及其应用1. 阅读相关教材或资料，了解各种传感器的原理、特性及在日常生活、工业生产中的应用；2. 选择一种传感器，通过实际操作了解其使用方法；3. 撰写一篇500字以上的论文，包括其相关知识点，比如传感器的工作原理、类型和应用等。
任务二：设计并制作简单的自动控制装置1. 根据所学知识，设计一个简单的自动控制装置，要求能够实现一个简单的控制功能，如自动调节温度、光线等；2. 小组合作，利用各种传感器和相关材料制作出装置；3. 调试装置，观察其工作效果，记录数据；4. 分析实验数据，总结经验教训，优化装置设计。
三、作业要求1. 任务需独立完成，也可小组合作完成；2. 撰写论文时，请注明所用传感器类型、原理及应用，实验数据要真实可靠；3. 论文字数不少于300字，且要有对装置工作原理的简述和结论分析；4. 作业需按时提交，并确保质量。
四、作业评价1. 参考论文中的知识运用、实验设计、数据分析及结论分析等部分进行评价；2. 评价内容包括知识掌握程度、实践操作能力、创新意识等；3. 评价结果将作为平时成绩的参考之一。
五、作业反馈1. 学生提交作业后，教师将对作业进行批改，并给出反馈意见；2. 反馈内容包括对作业的整体评价、建议和鼓励等；3. 学生可根据反馈意见对作业进行修改完善，以提高学习效果。
通过本次作业，学生将进一步巩固所学知识，提高实践操作能力和创新意识，为后续学习打下坚实的基础。
同时，教师也将根据学生完成作业的情况，及时调整教学策略，以提高教学效果。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标：1. 深化学生对传感器和自动控制原理的理解；2. 提高学生运用所学知识设计并制作简单自动控制装置的能力；3. 培养学生的团队协作和创新能力。
《第五章 3 利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教
《利用传感器制作简单的自动控制装置》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解传感器的基本原理和作用。
2. 掌握利用传感器制作简单自动控制装置的基本方法。
3. 培养动手能力和创新思维，提高解决实际问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：理解传感器的工作原理，掌握利用传感器制作自动控制装置的基本方法。
2. 教学难点：实际操作中遇到的问题解决和实验数据分析。
三、教学准备1. 准备相关传感器（如热敏电阻、光敏电阻等）及实验器械。
2. 制作教学PPT，包括图片和相关说明。
3. 设计简单的自动控制装置的制作流程图，方便学生理解。
4. 预先安置学生预习相关内容，并提出思考问题。
四、教学过程：1. 引入新课：教师起首介绍传感器的基本观点和作用，以及在平时生活和工业生产中的应用。
引导学生思考，为什么在我们的生活中会有这么多的传感器？它们是如何工作的？通过这样的引入，让学生对传感器有初步的认识，为后续的课程内容做好铺垫。
2. 理论知识学习：教师详细讲解不同类型的传感器，如热敏传感器、光敏传感器、力敏传感器等，以及它们的工作原理和特性。
同时，通过实验演示，让学生观察传感器在实际应用中的表现，加深对理论知识的理解。
3. 制作简易自动控制装置：教师引导学生利用所学的传感器知识，设计和制作简单的自动控制装置。
学生可以选择不同的传感器类型，如光敏传感器、温度传感器等，结合电路、电源、执行器等元件，制作出如光控灯、温度报警器等简易自动控制装置。
教师在此过程中给予指导和帮助，帮助学生解决制作过程中遇到的问题。
4. 实践操作与讨论：学生完成制作后，教师组织学生进行实践操作和展示。
学生分享自己的作品，并阐述其工作原理和功能。
教师和其他学生进行点评和讨论，提出改进意见和建议。
通过这样的讨论和交流，学生可以互相学习、共同进步，同时也能激发学生对物理课程的兴趣和热情。
5. 总结与延伸：最后，教师对本节课的内容进行总结，强调重点知识和技能。
2023年新教材高中物理利用传感器制作简单的自动控制装置讲义新人教版选择性必修第二册
3．利用传感器制作简单的自动控制装置1．了解门窗防盗报警装置的原理。
2．了解光控开关的原理。
3．通过练习电子电路的组装，获得对自动控制电路的感性认识。
实验门窗防盗报警装置┃┃要点提炼__■一、实验目的1．了解门窗防盗报警装置和光控开关的工作原理。
2．练习用传感器制作自动控制设备。
二、实验器材干簧管SA、继电器、发光二极管LED、电阻R(330 Ω)、蜂鸣器H(有源型)、干电池(6 V)、小磁体、开关。
三、实验电路图门窗防盗报警装置电路图如图所示。
四、工作原理闭合电路开关S，系统处于防盗状态。
当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作。
继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。
若门窗被盗贼开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电。
继电器的动触动点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H 发声报警。
干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关。
五、实验操作(1)连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。
用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
(2)确定各元件可以正常工作后，按照电路图连接电路。
(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。
┃┃典例剖析__■典例1 把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关(干簧管和绕在干簧管外的线圈组成如图乙所示)、电源连成电路如甲图所示，制成光电报警装置，设计要求：当有光照时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发生，电路已经连接一部分，请将电路连接完整。
思路引导：解本题需理解以下两个问题：(1)光敏电阻的特性是什么？(2)干簧管继电器开关的工作原理是什么？解析：电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关的外面线圈两个接线构成一个回路；而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关里面的两个接线构成又一个回路。
当有光照时，光敏电阻变小，使得干簧管继电器开关存在磁场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发声；若没有磁场时，开关自动断开。
人教版高中物理选择性必修第二册第5章3利用传感器制作简单的自动控制装置学案
3．利用传感器制作简单的自动控制装置1．会利用干簧管制作简单的自动控制装置，如门窗防盗报警装置。
2．会利用光敏电阻制作简单的自动控制装置，如光控开关。
3．通过制作自动控制装置，初步养成针对学习和生活中的问题，设计方案、动手实践的意识和习惯。
实验1门窗防盗报警装置一、实验原理与方法如图所示，闭合电路开关S，系统处于防盗状态。
当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作。
继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。
当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电。
继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。
干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关。
二、实验器材干簧管、继电器、发光二极管、蜂鸣器、电源、导线若干、开关、电阻。
三、实验步骤1．连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。
用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
2．确定各元件可以正常工作后，按照电路图连接电路。
3．接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。
【典例1】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。
提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，I c约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω。
(1)在图中完成待调节的报警系统电路原理图的连线。
(2)电路中应选用滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)。
2023版高中物理第五章传感器3.利用传感器制作简单的自动控制装置学生用书新人教版选择性必修第二册
3.利用传感器制作简单的自动控制装置必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基实验一门窗防盗报警装置1．实验目的：了解门窗防盗报警装置，会组装门窗防盗报警装置．2．实验器材：干簧管、继电器、发光二极管LED、小磁体、蜂鸣器H、电源、导线若干、开关、电阻．3．实验原理与设计：电路如图所示．闭合电路开关S，系统处于防盗状态．当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作．继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态．当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电．继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警．干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关．4．实验步骤：(1)连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作．用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作．(2)确定各元件可以正常工作后，按图所示连接电路．(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象．实验二光控开头1．实验目的：了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关．2．实验器材：三极管、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V，0.3 A)、可调电阻R1(最大阻值51 kΩ)、限流电阻R2(330 Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(6 V)、导线若干、黑纸．3．实验原理：(1)甲图(二极管光控电路)：①光控电路用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R2为发光二极管的限流电阻．可调电阻R1与光敏电阻R G组成串联分压电路，把光敏电阻因光照而发生的电阻变化，转换为电压的变化，加载到三极管VT的基极b上(图甲)．②当基极电压达到一定程度后，三极管被导通，从而使得由电源正极经电阻R2、发光二极管、三极管集电极和发射极到达电源负极的回路被导通．可调电阻R1的作用是调整、设定电路对周边光亮度的反应，在电路中能够控制三极管的基极电流．如果把R1阻值调得更大些，就会在天更暗时才点亮路灯．(2)乙图(路灯光控电路)：采用小灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启、闭另外的供电电路，如图乙中K为继电器的线圈，S为它的常开触点．①当环境光比较强时，光敏电阻R G的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮．②当环境光比较弱时，光敏电阻R G的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L.4．实验步骤：(1)按照实验电路图将各元件组装到集成电路实验板上．(2)检查各元件的连接，确保无误．(3)接通电源，调节电阻R1，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮．(4)遮挡R G，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或灯泡L发光．(5)让光照加强，当光照强到某种程度时，测发光二极管LED或灯泡L熄灭．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成类型一报警系统的电路问题例 1. 传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)．例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量．某热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示，图乙是由此热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器电路图，则：(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在________(选填“a”或“b”)处．(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向________(选填“左”或“右”)移动．(3)直流电源电动势为18 V(内阻不计)，热敏电阻R1达到100 ℃电阻大小为600 Ω，此时流过热敏电阻R1的电流超过I c时就会报警，I c为10 mA，则滑动变阻器应选择________．A．R2(0～200 Ω)B．R2(0～1 000 Ω)C．R2(0～2 000 Ω)[试解]针对训练1.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线光源(红外线光源没有画出)．经实际实验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压U R2与门关闭时相比( )A．红灯亮，U R2变大B．绿灯亮，U R2变大C．绿灯亮，U R2变小D．红灯亮，U R2变小类型二光控开关的应用例 2. 某研究学习小组设计的模拟街道路灯自动控制系统的电路图如图所示，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为电灯供电．为达到天亮灯熄、天黑灯亮的效果，电灯应接在________(选填“A、B”或“B、C”)之间，请用笔画线代替导线，将电路补充完整．[试解]针对训练2.如图所示，图(a)为热敏电阻的R t图像，图(b)为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0 V，内阻不计．图中“电源”是恒温箱加热器的电源．(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(选填“A、B端”或“C、D端”)．(2)如果要使恒温箱内的温度保持在100 ℃，可变电阻R1的阻值应调节为________ Ω.随堂演练·达标自测——突出创新性素养达标1.[2022·高二下阶段考试](多选)某同学发现他居住的楼房中，楼梯上的过道灯在夜晚天黑时，用力拍掌灯就亮了；而白天怎样用力拍掌，灯都不能亮．后来老师告诉他：过道灯是由声传感器和光传感器同时来控制的．其原理图如图所示，下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是( )A．白天有光照时，光传感器自动闭合B．夜晚无光照时，光传感器自动闭合C．有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合D．无人走动或没有声音时，声传感器自动闭合2．(多选)目前有些居民区内楼道灯的控制使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R 为限流电阻，K为按钮开关，虚线框内S表示延时开关电路．当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合，释放K后，延时开关S约在1 min后断开，电灯熄灭，根据上述信息和原理图，我们可推断( )A．按钮开关K按下前，发光二极管是熄灭的B．按钮开关K按下前，发光二极管是发光的C．按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约1 minD．限流电阻的阻值R和灯丝电阻R L相比，应满足R≫R L3.在校园冬季安全大检查中，某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1的阻值急剧减小，当电铃两端的电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是( )A．若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变)，不会影响报警器的安全性能B．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移C．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移动D．增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高4．如图甲所示为一种家用磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用．图乙为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起．当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声，触发器内的开关是________(填“闭合”或“断开”)的．5．如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电．(1)房卡的作用相当于一个________(填电路元件名称)接在干路上．(2)如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁体的卡P插入盒子Q中，这时由于磁体吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器．当继电器工作时，c、d相吸，a、b便接通．请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路．3．利用传感器制作简单的自动控制装置关键能力·合作探究类型一[例1] 解析：(1)根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在a处．(2)若使报警的最低温度提高些，电路中热敏电阻R1的电阻减小，则滑动变阻器接入电阻应增大，应将P点向左移动．，代入数据解得R＝1 200 Ω.所以滑动变阻器要选(3)根据闭合电路欧姆定律I c＝ER+R10～2 000 Ω的，故C正确．答案：(1)a(2)左(3)C针对训练1．解析：当门打开时，R3受到红外线照射，电阻减小，从而使控制电路中外电路总电阻减小，总电流I＝ER+r增大，R2两端电压U R2＝E－I(R1＋r)减小，R2中电流减小，R3中电流增大，线圈产生的磁场增强，把衔铁吸引，红灯亮，选项D正确．答案：D类型二[例2] 解析：该模拟电路的工作原理：由光敏电阻感知光照强度变化，调节电磁铁线圈中电流的大小，即可调节电磁铁磁性的强弱，吸下或者释放衔铁，从而控制灯的亮灭，即达到天亮灯熄、天黑灯亮的效果．因为天亮时光照强度大，光敏电阻阻值较小，电磁铁线圈中电流较大，磁性较强，可将衔铁吸下；又因为天亮时需要使灯熄灭，所以灯应接在A、B 之间．电路连线时直接将D、E两端与光敏电阻、滑动变阻器、开关以及电源串联即可．答案：A、B见解析图针对训练2．解析：(1)当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应该把恒温箱内的加热器接在A、B端．(2)当温度达到100 ℃时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要达到20 mA＝0.02 A，由图(a)查出热敏电阻在t＝100 ℃时，R＝50 Ω，令R0为继电器线圈的电阻，则继电器电路中电流在t＝100 ℃时，根据闭合电路欧姆定律可得I＝ER+R1+R0，即0.02＝9100+50+R1，解得R1＝300 Ω.答案：(1)A、B端(2)300随堂演练·达标自测1．解析：白天有光照时，光传感器自动断开，A错误；夜晚无光照时，光传感器自动闭合，B正确；有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合，C正确；无人走动或没有声音时，声传感器自动断开，D错误．答案：BC2．解析：按钮开关K按下前，延时开关S断开，有电流通过发光二极管，故发光二极管是发光的，选项A错误，B正确．按下按钮开关K后，延时开关S闭合，发光二极管和电阻R 被短路，发光二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故电灯L能持续发光约1 min，选项C正确．由于R为限流电阻，发光二极管只要有很小的电流通过就能发光，且为了保证K按下前电灯不发光，故应满足R≫R L，选项D正确．答案：BCD3．解析：设电铃的工作电压为U，当IR2＝U时报警，若电池内阻较大，同一温度时，R2两端的电压较小，可能不会报警，选项A错误；R2接入电路的阻值减小时，R1两端电压增大，R2两端电压减小，装置不报警；反之，R2两端电压增大，装置报警，故应把R2的滑片P 向上移动，选项B错误，C正确；电源的电动势增大，R2接入电路的阻值不变时，两端的电压增大，会使报警的临界温度降低，选项D错误．答案：C4．解析：当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声，说明此时触发器内开关是闭合的．答案：闭合5．解析：(1)房卡可以控制房间内的灯和插座，不插入插槽中，所有房间内的灯和插座都不工作，所以房卡相当于干路上的开关．(2)将干簧管与电源E、线圈连成一个回路；将三个灯泡所在电路与交流电流接成回路，即按8－7，4－5，6－9，2－10，1－3连接起来，构成正常的电门卡电路，如图所示．答案：(1)开关(2)图见解析。
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利用传感器制作简单的自动控制装置
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道干簧管、光敏电阻、三极管、二极管、电磁继电器的功能。
2．会利用传感器制作简单的自动控制装置。
二、过程与方法
通过实验培养动手能力，体会传感器在实际中的应用。
三、情感、态度与价值观
在实验中通过动手组装和调试，增强理论联系实际的意识，激发学习兴趣，培养良好的科学态度。
【教学重点】
门窗防盗报警装置和光控开关的工作原理。
【教学难点】
根据已知的传感器设计门窗防盗报警装置和光控开关的电路。
【教学过程】
一、器材介绍
1．二极管：单向导电性，在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态；在反向电压作用下电阻很大，处于截止状态。
2．三极管：全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。
其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。
3．电磁继电器：电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（输入回路）
和被控制系统（输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。
二、门窗防盗报警装置
1．目标效果：当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。
师生共同分析现象的实质：
靠近，蜂鸣器不响，指示灯亮；远离，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。
让学生根据实质选择传感器，根据上节课所学可以选择使用干簧管。
2．实验器材和装置
（1）实验电路图
（2）实验器材
（3）电路工作原理
闭合电路开关S，系统处于防盗状态。
当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作。
继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。
当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电。
继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。
学生根据实验操作进行实验，观察实验是否成功，如果实验失败，请其他小组一起分析实验失败的原因。
3．实验操作
（1）连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。
用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
（2）确定各元件可以正常工作后，按照电路图所示连接电路。
（3）接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。
三、光控开关
1．目标效果：在天色暗到一定程度时让路灯自动开启，而在天明时自动熄灭。
师生共同分析现象的实质：
光照弱，路灯开启；光照强，路灯熄灭。
让学生根据实质选择传感器，根据上节课所学可以选择使用光敏电阻。
教师提醒：工作电流很微弱，不能直接驱动执行机构工作，需要放大电路。
结合课前器材介绍，电路中需要增加三极管。
2．实验器材和装置
（1）实验电路图
若想采用小灯泡模仿路灯，就要使用继电器（K）来启、闭另外的供电电路。
（2）实验器材
（3）电路工作原理
当环境光比较强时，光敏电阻R
G
的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。
当环境光比较弱时，光敏电阻R
G
的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。
学生根据实验操作进行实验，观察实验是否成功，如果实验失败，请其他小组一起分析实验失败的原因。
3．实验操作
（1）按照电路图连接电路，检查无误后，接通电源。
（2）让光敏电阻R
G 受到白天较强的自然光照射，调节电阻R
1
使发光二极管LED或
小灯泡L刚好不发光。
（3）遮挡R
G
，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。
（4）让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭。
【巩固练习】
1．某同学设计了一个加速度计，如图所示。
较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动
片，它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成
正比。
这个装置就是一个加速度传感器。
两个电池E的电压
相同。
按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，
当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。
将框架固定在运动的物体上，当物体具有图示方向的加速度??时，电压表的指针将向哪个方向偏转？简述你分析的过程。
2．双金属温度传感器是将两种具有不同热膨胀系数的金属贴合在一起制成的。
当它温度升高时，两种金属伸长不一样而发生弯曲变形，使触点接通或断开。
日光灯启动器里就有一个双金属温度传感器。
取一个报废的日光灯启动器，去掉外壳，在充有氖气的玻璃泡内，有一个U形的双金属片，其旁边有一根直立的金属丝，两者构成一对触点。
常温下两触点是分离的，温度升高时，双金属片因形变而与金属丝接触。
敲碎氖泡的玻璃，调节两触点之间的距离，使温度升高到60℃时两触点恰好接通。
请你利用这个双金属温度传感器，设计一个电热水器自动加热的控制方案。
当水温低于60℃时自动通电加热，高于60℃时自动断电。
3．工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故，工厂中大都是利用光电控制设备来避免事故发生的。
如图所示为光控继电器的示意图，它由电源、光电二极管（当有光照射时，二极管导通；没有光照时，二极管截止。
）、放大器、电磁继电器等几部分组成。
这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即带动开关，使机床停止工作，避免事故发生。
请简述光控继电器的原理。
4．现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干。
如图所示，试设计一个温控电路。
要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程。