超声波传感器技术试验--学案
赣科版八上信息科技 第二单元 第6课 超声波传感器 教案3
超声波传感器 教学设计信息意识：培养学生关注生活中科技应用的习惯，认识到信息技术对日常生活的影响，特别是在节能和资源管理方面的重要性。
通过学习超声波传感器在自动感应风扇中的应用，增强学生对信息技术价值的认识。
计算思维： 通过拆解超声波传感器和继电器模块的工作原理，以及编写控制风扇的脚本，锻炼学生的逻辑思维和问题解决能力。
学生将学会将复杂问题分解为小模块，并依次解决，从而掌握计算思维的基本方法。
数字化学习与创新： 利用编程工具和信息技术资源，学生将亲身体验数字化学习的乐趣。
通过动手实践，学生将掌握如何利用超声波传感器等数字化工具进行创新设计，实现自动感应风扇的功能，培养数字化学习和创新的能力。
信息社会责任： 强调信息技术在节能、环保等方面的社会责任，引导学生思考如何利用所学技术为社会做出贡献。
通过设计自动感应风扇，学生将意识到信息技术在减少资源浪费、保护环境方面的潜力，从而培养起对信息社会责任的意识和担当。
认真听讲，思考教师提出的问题。
尝试回答教师的提问，提出自己的想法和疑问。
••解决问题。
环节一：电机与继电器的介绍 教师活动： 展示电机和继电器的实物或图片，简要介绍它们的特点和功能。
讲解电机在电风扇中的作用，以及继电器在电路控制中的关键作用。
演示电机和继电器的简单工作原理，如电机的旋转和继电器的开关动作。
环节二：超声波传感器的工作原理及使用 教师活动： 详细介绍超声波传感器的工作原理，包括发射超声波、接收反射波和计算距离的过程。
展示超声波传感器的实物或图片，指出其关键部件和接口。
演示如何使用超声波传感器探测距离，并给出示例代码（如上述代码段）。
引导学生理解代码中的关键语句和函数，如urm10.read(0,1)用于读取超声波传感器与前方物体之间的距离。
环节三：利用超声波传感器控制风扇的方法 教师活动： 讲解如何利用超声波传感器探测到的距离信息来控制风扇的开关。
展示完整的脚本搭建流程图，并详细解释每个步骤的意义和作用。
超声波传感器测距探究教案 综合实践七年级
《超声波传感器测距探究》一、教学分析1、项目分析我校学生通过问卷调查，发现“坐姿前倾、近距离用眼”是造成近视的主要成因之一，因此学生提出创意。
经过展评，学生选取了具可操作性的创意项目——《制作能测距会报警的坐姿纠正器》，开展本次综合实践活动。
活动过程分为发现问题、分析需求、设计模型、技术探究、作品验证、改进完善６个阶段。
本课的内容是《超声波传感器测距探究》，在项目中处于技术探究阶段，也是技术探究重点。
2、学情分析在知识技能方面，学习本课前，学生已有初步体验了用AS-block软件编程设计ＬＥＤ灯闪烁信号、蜂鸣信号。
但面对陌生的超声波传感器，隐性的超声波反射路径问题，需要寻求帮助。
在情感方面，对创客工具本身的好奇心刚刚建立，需要特定情境来激发持续的学习兴趣。
在认知能力方面，学生一般能从坐姿现象中发现问题，但分析问题比较片面，探究能力也存在个体差异，需要同伴互助。
3、教学目标知识与技能1、学会连接超声波传感器到ARDUINO板对应端口，学会观察测量结果；2、能说出超声波无效反射路径对测量结果的影响及改进措施；3、学会应用AS-block的”如果……那么……否则……”模块编程过程与方法１、养成利用信息技术平台进行自主学习的习惯；２、在测距实验及成果展示中体验合作学习的优势；３、在发现问题—分析问题—解决问题的过程中，学会探究学习；情感与价值观1、增强健康的坐姿意识；2、建立合作、探究、分享的意识。
4、教学重点1、超声波传感器连接方法及测量结果观察方法。
2、用”如果……那么……否则……”模块编写程序，启动信号，提醒坐姿；5、教学难点本课的难点是：隐性的超声波无效反射路径对测量结果的影响及改进措施。
二、教学策略教法：情境教学法、任务驱动法学法：自主学习法、小组合作法、探究学习法。
分组方式：三人一组（或两人一组），强弱搭配。
教学准备：learnsite信息技术学习平台、调查报告、微课（连接图、程序图、微视频）、教育云平台中的计时、积分工具四、教学评价1、小组活动自评表小组活动自评表自评人：2、成果展示互评表成果互评表3、探究素养师评价工具此评价由教师点赞，科代表在教育云平台互动课堂工具——小组积分记录，实时呈现结果。
超声波传感器测距的教案
超声波传感器测距的教案教案一课题：超声波传感器测距教学目标：1. 让学生理解超声波传感器的工作原理和应用。
2. 学生能够掌握超声波传感器测距的方法和步骤。
3. 通过实验探究，培养学生的科学思维和实践能力。
4. 激发学生对科学技术的兴趣和探索精神。
教学重点与难点：- 教学重点：超声波传感器的工作原理和测距方法。
- 教学难点：理解超声波传播过程中的时间与距离的关系。
教学方法：实验探究法、小组合作法教学过程：一、导入新课展示一些利用超声波传感器的实际应用场景，如倒车雷达、自动门等，引导学生思考超声波是如何实现测距功能的。
二、新课讲授1. 讲解超声波的特性，如方向性好、穿透力强等。
2. 引出超声波传感器，结合实物介绍其结构和组成部分。
3. 阐述超声波传感器测距的原理：通过发射超声波并接收反射波，根据时间差计算距离。
三、实验探究1. 分组进行实验，每组一套超声波传感器实验装置。
2. 教师指导学生进行实验操作，包括连接电路、设置参数等。
对话示例：师：“同学们，现在大家开始分组进行实验，先检查一下实验装置是否齐全，然后按照步骤进行操作。
”生：“好的，老师。
”师：“在连接电路的时候要注意正负极哦，有不明白的随时问老师。
”3. 记录实验数据，如发射和接收的时间差。
四、数据分析与讨论1. 各小组汇报实验数据。
2. 共同分析数据，探讨影响测距精度的因素。
对话示例：师：“请各个小组把你们的实验数据分享一下。
”生：“我们这组测了几个不同距离的数据……”师：“大家一起来分析一下这些数据，看看能发现什么问题。
”五、知识拓展介绍超声波传感器在其他领域的应用，如工业自动化、医疗等。
六、总结归纳1. 回顾本节课的重点内容：超声波传感器的原理和测距方法。
2. 强调实验过程中的注意事项和科学态度。
教材分析：本节课的内容紧密结合实际应用，通过对超声波传感器的学习，使学生了解现代科技在日常生活中的应用。
教材内容循序渐进，从超声波的基本特性到传感器的工作原理，再到具体的测距方法，有利于学生逐步掌握知识。
小学信息技术《超声波传感器》优质教案、教学设计
小学信息技术《超声波传感器》优质教案、教学设计师展示）超声波指令模块是用来控制超声波传感器的，让机器人能够测量距离并进行相应的动作。
我们可以通过编写程序来实现这个功能。
请看视频了解，师播放视频展示超声波指令模块的使用方法。
总结：通过编写程序，利用超声波指令模块控制超声波传感器，实现机器人测距并进行相应动作的功能。
贴课题板书：超声波指令模块）三）合作探究1、制作测距机器人师分组指导）同学们分组制作测距机器人，利用超声波传感器和超声波指令模块测量机器人与桌面、天花板之间的距离，并在程序中设置相应的动作。
贴课题板书：测距机器人）2、制作智能避障机器人师分组指导）同学们分组制作智能避障机器人，利用超声波传感器和分支结构编写程序，实现机器人自动避开障碍物的功能。
贴课题板书：智能避障机器人）3、创意设计智能机器人师引导）同学们可以根据自己的想法和创意，综合应用本节所学知识，设计自己的智能机器人，并在实践中体验创客的过程。
贴课题板书：创意设计智能机器人）六、课后作业完成任务单上的练题，并设计自己的智能机器人，准备下节课展示。
想知道桌面与天花板之间的距离吗？通过连接机器人后，我们可以使用超声波传感器来测量距离。
首先，需要找到相应的指令让机器人说出测得的距离。
小组合作，进行操作和检测距离，同时估测所测数值的单位。
完成任务的小组可以贴一颗星在组长任务单上。
学会使用超声波传感器检测距离后，可以思考制作智能避障机器人。
任务提示是设定板载按钮启动后，如果机器人与障碍物间距离小于10cm，机器人就避障；否则继续前进。
小组合作探究完成任务，通过编程演示交流，使用流程图呈现算法。
需要加入分支结构和重复执行指令，使机器人具有智能性。
完成任务的小组可以贴两颗星在组长任务单上。
在合作探究中，小组可以共同补充完善制作智能避障机器人的想法和算法。
通过互帮互助，共同进步。
赣科版八上信息科技 第二单元 第6课 超声波传感器 教案8
超声波传感器教学设计信息意识：学生能够认识到信息技术在日常生活中的广泛应用，理解超声波传感器等技术在实现智能家居、节能减排等方面的重要性。
培养学生关注并思考如何利用信息技术解决实际问题，提高信息敏感度和信息应用能力。
计算思维：通过学习超声波传感器的工作原理和编程控制风扇的方法，学生能够掌握基本的逻辑判断和条件分支结构。
培养学生分析问题、抽象问题、设计算法和解决问题的能力，形成计算思维的习惯。
数字化学习与创新：学生能够利用编程工具和超声波传感器等硬件进行实践操作，通过动手实验和编程实现自动感应风扇的设计。
鼓励学生在实践中探索和创新，培养数字化学习和创新的能力，提高利用信息技术进行自主学习的能力。
信息社会责任：学生应了解并遵守信息技术使用的道德规范和法律法规，确保在设计和使用自动感应风扇等智能设备时，尊重他人隐私和安全。
培养学生关注信息社会的伦理问题，提高信息安全意识和责任感，促进信息技术的健康发展。
论，提出自己的见解和疑问。
明确本课的学习目标，做好学习准备。
培养学生的思维能力和表达能力。
• 明确学习目标，为新课的讲授做好铺垫。
环节一：认识电机、舵机 教师活动： 展示电机和舵机的实物或图片，介绍它们的基本构造和工作原理。
通过演示或视频，展示电机和舵机在实际应用中的效果。
提问学生：“电机和舵机在自动感应风扇的装置中可能起到什么作用？”环节二：了解超声波传感器 教师活动： 展示超声波传感器的实物或图片，介绍其基本构造和工作原理。
通过实验演示，展示超声波传感器如何探测物体的距离。
提问学生：“超声波传感器在自动感应风扇的装置中可能起到什么作用？”环节三：编程实践教师活动：引导学生回顾前面学习的电机、舵机和超声波传感器的知识。
展示编程界面和流程图6-8，介绍如何搭建完整的脚本以实现自动感应风扇的功能。
示范编写超声波模块和继电器模块的代码，并解释代码的功能和逻辑。
代码示例：超声波模块代码：• 认真观察电机和舵机的实物或图片，聆听教师的介绍。
超声波传感器测试实验报告
超声波传感器测试实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是对超声波传感器的性能进行全面测试，以了解其在不同条件下的工作特性和测量精度，为后续的应用提供可靠的数据支持。
二、实验原理超声波传感器是利用超声波的特性来测量距离和检测物体的。
它通过发射超声波脉冲，并接收反射回来的声波，根据发射和接收的时间差来计算距离。
超声波在空气中的传播速度约为 340 米/秒，通过测量发射和接收的时间间隔 t，距离 d 可以通过公式 d ＝ v × t ／ 2 计算得出，其中 v 为超声波在空气中的传播速度。
三、实验设备与材料1、超声波传感器模块：型号为_____，工作频率为_____kHz。
2、微控制器：＿____型号，用于控制传感器和处理数据。
3、电源：提供稳定的_____V 直流电源。
4、示波器：用于观测传感器的输出信号。
5、障碍物：不同材质和形状的物体，如木板、金属板、球体等。
6、测量工具：卷尺，精度为_____mm。
四、实验步骤1、连接电路将超声波传感器与微控制器按照说明书进行正确连接，确保电源供应稳定。
将示波器连接到传感器的输出端，以观察输出信号的波形和特征。
2、传感器校准在无障碍物的开阔空间中，对传感器进行初始校准，设置基准距离为 0 米。
3、距离测量实验放置传感器在固定位置，分别在距离为 01 米、02 米、05 米、1 米、2 米、3 米、4 米、5 米处放置障碍物，记录传感器测量的距离值。
每个距离点进行多次测量，取平均值以提高测量的准确性。
4、障碍物材质和形状影响实验分别使用木板、金属板、塑料板等不同材质的障碍物，在相同距离下进行测量，观察测量结果的差异。
更换不同形状的障碍物，如平面、曲面、球体等，研究其对测量结果的影响。
5、环境因素影响实验在不同的温度（如 10℃、20℃、30℃）和湿度（如 30%、50%、70%）条件下进行测量，分析环境因素对测量精度的影响。
在有噪声干扰的环境中进行测量，观察噪声对传感器输出信号的影响。
《有趣的超声波传感器》教学设计--郝劲峰
综合实践研究性学习开展创新性活动品位创新的快乐《有趣的超声波传感器》市丰台区丰台第五小学郝劲峰Word资料一、指导思想与理论依据（一）指导思想综合实践的总目标是密切学生与生活的联系,推进学生对自然、社会和自我之在联系的整体认识与体验，发展学生的创新能力、实践能力以及良好的个性品质。
（二）理论依据1. 坚持学生的自主选择和主动参与,发展学生的创新精神和实践能力综合实践活动的实施要以学生的直接经验或体验为基础，将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位,充分发挥学生的主动性和积极性,鼓励学生自主选择活动主题,积极开展活动,在活动中发展创新精神和实践能力。
2. 面向学生完整的生活领域,为学生提供开放的个性发展空间综合实践活动的实施是面向学生完整的生活领域，引领学生走向现实的社会生活，促进学生与生活的联系，为学生的个性发展提供开放的空间。
3. 注重学生的亲身体验和积极实践，促进学习方式的变革综合实践活动的实施强调学生乐于探究、勤于动手和勇于实践，注重学生在实践性学习活动过程中的体验和感受，要求学生超越单一的接受学习，亲身经历实践过程，体验实践活动，实现学习方式的变革。
二、教材分析1.教学容：《有趣的超声波传感器》是我校自主开发的机器人校本课程中的四年级部分。
本课共分为两课时，第一课时，学生学习认识超声波的概念，理解超声波传感器测距的原理，并能够使用超声波进行实际距离的测量。
本节课重点在与超声波在程序中的应用，通过超声波等待模块的使用来实现自动停车，机器人避障的效果，让学生感受程序与传感器共用所带来的神奇与乐趣。
2.知识背景：（1）声波：发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。
根据震动频率及人耳朵能够听到的围分为次声波（震动频率20赫兹一下），声波（震动频率在20-20000赫兹之间），超声波（震动频率在20000赫兹以上）（2）超声波：声音的震动频率在20000赫兹以上，超出人耳朵能够听到的围的声波。
小学信息技术《超声波传感器》优质教案、教学设计
《超声波传感器》教学设计一、目标设计（一）通过师生交流、观看视频，探究蝙蝠仿生学，了解超声波传感器的作用和原理。
（二）通过自主探究、小组合作，制作测距机器人检测桌面与天花板间的距离，掌握超声波指令模块的使用方法。
（三）自主探究、小组合作，利用超声波传感器制作智能避障机器人，学会用分支结构解决判断问题；综合应用本节所学知识，发挥创意设计自己的智能机器人。
在动手实践中感受创客的过程，培养算法思维能力。
二、评价设计目标（一）评价：知道超声波传感器的测距作用，说出测距原理。
目标（二）评价：能够利用“超声波”指令模块检测桌面与天花板之间的距离。
目标（三）评价：能够利用超声波传感器和分支结构编写程序设计智能避障机器人。
综合运用所学知识，发挥创意设计自己的智能机器人。
三、课前准备编程软件、机器人、超声波传感器、PPT、任务单四、教学重难点重点：能够使用超声波传感器实现机器人智能避障。
难点：将分支结构设计思维应用于问题的实践解决，培养学生算法思维。
五、教学流程设计（一）创设情境通过上节课的学习，同学们学会了利用电机让机器人跑起来，但是又遇到了新问题。
请看视频：播放机器人撞上障碍物（墙）的视频。
提出问题：视频中发生了什么状况？你想如何改进机器人，让它变得更智能？【预设：自动避障】提出问题：我们需要什么传感器来实现机器人自动避障？【引导：蝙蝠，一种夜行动物。
在伸手不见五指的黑夜却能灵活躲避障碍物。
它是如何做到的？】师生交流，师播放视频展示超声波原理：蝙蝠一边飞，一边从嘴里发出一种声音。
这种声音叫做超声波，人的耳朵是听不见的，蝙蝠的耳朵却能听见。
超声波像波浪一样向前推进，遇到障碍物就反射回来，传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠就立刻改变飞行的方向。
人们从蝙蝠身上得到了启示，研制了一种能够测距离的传感器叫作超声波传感器。
贴板书：（二）新授1、认识超声波传感器（师拿小车演示）它就像机器人的“大眼睛”，能够帮助机器人检测自己与其他物体之间的距离。
超声波传感器技术试验教学设计
知识与技能：
1.理解技术试验的重要性，掌握超声波传感器的工作原理，能够正确的测量读数并完成相应的记录。
2.对实验数据能够分析，归纳，得出正确的结论。
过程与方法：
1．体验技术试验的一般过程。
2．掌握定性实验与定量试验的一般设计方法。
3．掌握试验数据的分析与归纳方法。
情感、态度与价值观：
体验科学探究的过程，树立严谨的科学态度。建立学好这门课的信心，同时引导和激发学生创新思维。
//检测脉冲宽度，计算出距离并串口发送
distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00;
Serial.print(distance);
Serial.print("cm");
Serial.println();
delay(1000);
}
（3）定性与定量实验
材质
木块
玻璃
塑料
const int EchoPin = 3;
float distance;
void setup()
{ Serial.begin(9600);
pinMode(TrigPin, OUTPUT);
pinMode(EchoPin, INPUT);
Serial.println("Ultrasonic sensor:");
使用几个超声波传感器？安装位置怎样？
3．课堂总结
通过这节课的学习，我们知道了：
1．在技术活动中，技术试验具有重要作用。
2．了超声波测距的工作原理，及程序代码。
3．定量和定性实验的一般设计方法。
4．数据的总结和归纳，为项目应用提供依据。
5．布置作业
超声波传感器测距实验
实验一超声波传感器测距实验一、实验目的了解超声波在介质中的传播特性；了解超声波传感器测量距离的原理。
二、基本原理超声波测距仪由超声波传感器(超声波发射探头T和接收探头R)及相应的测量电路细成。
超声波是听觉阈值以外的振动，其常用频率范围在20KHz～60KHz之间，超声波在介质中可以产生三种形式的振荡波：横波、纵波、表面波。
本实验为空气介质，用纵波测量距离。
超声波发射探头的发射频率为40KHz，在空气中波速为344m／S。
当超声波在空气中传播时碰到不同介面时会产生一个反射波和折射波，从介面反射回来的波由接收探头接收输入测量电路放大处理。
通过测量超声波从发射到接收之间的时间差△t，就能从S＝u0×△t算出相应的距离。
式中u0为超声波在空气中传播速度。
三、需用器件与单元主机箱、超声波传感器实验模板(装有超声波传感器)、反射档板。
四、实验步骤1、超声波传感器由发射头T和接收数R组成。
超声探头已装在实验模板的右上端，它们的引线V T、公共端(⊥)、V R在实验模板的左上端。
2、将实验模板上的V T与V T、V R与V R 及⊥相应连接，再将实验模板的±15V、⊥及输出V o2与主机箱的相应电源和电压表(量程20V档)相连，如图1所示。
图1 超声波测距实验接线图3、离超声波传感器20cm(0～20cm左右为超声波测量盲区)处放置反射挡板，调节挡板对准探头角度，合上主机箱电源。
4、平行移动反射板，依次递增3cm并依次记录电压表数据填入表1。
表1 超声波传感器测距实验数据X（cm）20 23 26 29 32 35 38 41 44 V(V)V1 0.24 0.27 0.32 0.35 0.39 0.41 0.44 0.48 0.51V2 0.25 0.28 0.31 0.34 0.38 0.41 0.45 0.49 0.52V3 0.24 0.28 0.31 0.33 0.36 0.40 0.43 0.47 0.51V4 0.24 0.27 0.32 0.34 0.38 0.41 0.44 0.49 0.51V5 0.25 0.27 0.32 0.34 0.37 0.40 0.44 0.48 0.52V(平均) 0.24 0.27 0.32 0.34 0.38 0.41 0.44 0.48 0.51五、实验结果根据表1 超声波传感器测距实验数据，作出实验X—V曲线，计算灵敏度和线性度。
第2章02超声波传感器(教学设计)-初中信息技术九年级同步教学设计+视频+图片(苏科版2018)
2.计算思维：通过分析超声波传感器的特点和应用场景，培养学生的计算思维能力，使学生能够运用所学知识解决实际问题。
3.数字化学习与创新：通过实操演示和项目制作，培养学生的数字化学习与创新能力，使学生能够运用所学知识进行创新实践。
内容逻辑关系
①发射：超声波传感器通过发射器产生超声波信号，这些信号以声速传播。
②接收：超声波传感器通过接收器接收反射回来的超声波信号。
③处理：超声波传感器对接收到的信号进行处理，提取有用信息，如距离、速度等。
2.超声波传感器的特点
①非接触式测量：超声波传感器通过发射和接收超声波信号进行测量，无需与被测物体直接接触。
③智能家居：超声波传感器可用于实现智能家居的安全和自动化控制。
4.超声波传感器的编程和调试
①编程：通过编程实现超声波传感器的基本功能和应用。
②调试：通过调试解决超声波传感器在编程和应用中遇到的问题。
5.超声波传感器的未来发展
①集成化：超声波传感器的发展趋势是集成化，以提高其性能和可靠性。
②智能化：超声波传感器的发展趋势是智能化，以实现更复杂的功能和应用。
4.信息社会责任：通过学习超声波传感器在生活中的应用，使学生能够理解信息技术对人类生活的影响，培养学生的信息社会责任。
重点难点及解决办法
1.重点：超声波传感器的工作原理
解决办法：通过视频和图片展示超声波传感器的工作原理，结合实例讲解，使学生能够直观地理解超声波传感器的运作过程。
2.难点：超声波传感器的应用
1.4超声波传感器的编程和调试
-介绍超声波传感器的编程和调试方法，如使用Arduino、Raspberry Pi等开发平台。
超声波探测实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在探测中的应用。
2. 掌握超声波探测仪器的操作方法和使用技巧。
3. 通过实验，验证超声波探测技术在实际测量中的应用效果。
二、实验原理超声波探测技术是利用超声波在介质中传播的特性，通过发射、接收和反射等过程来获取被测物体内部结构信息的一种非接触式检测方法。
超声波探测的原理如下：1. 超声波的产生：利用压电换能器将电能转换为超声波能量。
2. 超声波的传播：超声波在介质中传播，遇到不同介质的界面时会发生反射、折射和透射等现象。
3. 超声波的接收：接收换能器接收反射回来的超声波信号。
4. 信号处理：通过信号处理技术，提取出有用的信息，如距离、速度、厚度等。
三、实验设备1. 超声波探测仪2. 超声波发射器3. 超声波接收器4. 试块（用于模拟被测物体）5. 计时器6. 示波器7. 数据采集器四、实验步骤1. 连接设备：将超声波发射器、接收器、探测仪和试块连接好。
2. 调整参数：根据实验要求，设置探测仪的频率、灵敏度等参数。
3. 放置试块：将试块放置在实验台上，确保其稳定。
4. 发射超声波：打开超声波发射器，向试块发射超声波。
5. 接收反射波：打开超声波接收器，接收试块反射回来的超声波信号。
6. 观察波形：使用示波器观察反射波波形，记录反射波的时间、幅度等信息。
7. 数据处理：根据反射波的时间和幅度，计算出被测物体的厚度、距离等参数。
8. 重复实验：改变试块的位置和角度，重复实验步骤，验证实验结果的准确性。
五、实验结果与分析1. 反射波时间：通过实验，我们得到了不同位置和角度下反射波的时间。
根据反射波时间和超声波在介质中的传播速度，可以计算出被测物体的厚度。
2. 反射波幅度：反射波幅度反映了超声波在试块中的衰减程度，从而可以判断试块内部是否存在缺陷。
3. 实验误差：实验过程中，由于设备精度、环境因素等原因，可能会产生一定的误差。
通过多次实验，我们可以分析误差产生的原因，并采取措施减小误差。
小学信息技术_《超声波传感器》教学设计学情分析教材分析课后反思
《超声波传感器》教学设计一、目标设计（一）通过师生交流、观看视频，探究蝙蝠仿生学，了解超声波传感器的作用和原理。
（二）通过自主探究、小组合作，制作测距机器人检测桌面与天花板间的距离，掌握超声波指令模块的使用方法。
（三）自主探究、小组合作，利用超声波传感器制作智能避障机器人，学会用分支结构解决判断问题；综合应用本节所学知识，发挥创意设计自己的智能机器人。
在动手实践中感受创客的过程，培养算法思维能力。
二、评价设计目标（一）评价：知道超声波传感器的测距作用，说出测距原理。
目标（二）评价：能够利用“超声波”指令模块检测桌面与天花板之间的距离。
目标（三）评价：能够利用超声波传感器和分支结构编写程序设计智能避障机器人。
综合运用所学知识，发挥创意设计自己的智能机器人。
三、课前准备编程软件、机器人、超声波传感器、PPT、任务单四、教学重难点重点：能够使用超声波传感器实现机器人智能避障。
难点：将分支结构设计思维应用于问题的实践解决，培养学生算法思维。
五、教学流程设计（一）创设情境通过上节课的学习，同学们学会了利用电机让机器人跑起来，但是又遇到了新问题。
请看视频：播放机器人撞上障碍物（墙）的视频。
提出问题：视频中发生了什么状况？你想如何改进机器人，让它变得更智能？【预设：自动避障】提出问题：我们需要什么传感器来实现机器人自动避障？【引导：蝙蝠，一种夜行动物。
在伸手不见五指的黑夜却能灵活躲避障碍物。
它是如何做到的？】师生交流，师播放视频展示超声波原理：蝙蝠一边飞，一边从嘴里发出一种声音。
这种声音叫做超声波，人的耳朵是听不见的，蝙蝠的耳朵却能听见。
超声波像波浪一样向前推进，遇到障碍物就反射回来，传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠就立刻改变飞行的方向。
人们从蝙蝠身上得到了启示，研制了一种能够测距离的传感器叫作超声波传感器。
贴板书：（二）新授1、认识超声波传感器（师拿小车演示）它就像机器人的“大眼睛”，能够帮助机器人检测自己与其他物体之间的距离。
超声波检测学习教案
第7页/共46页
第八页，编辑于星期三：二点 八分。
二节 超声波检测设备
超声波探伤设备一般由超声波探 伤仪、探头和试块组成。
第8页/共46页
第九页，编辑于星期三：二点 八分。
超声波探头又称压电超声换能 器，是实现电-声能量相互转换 的能量转换器件。
一、探头的种类
按探头与工件接触方式分类，可将超声波 探
伤分为直接接触法和液浸法两种。
第22页/共46页
第二十三页，编辑于星期三：二点 八分。
使探头直接接触工件进行探伤的 方法称之为直接接触法。
使用直接接触法应在探头和被探 工件表面涂有一层耦合剂作为传声 介质。常用的耦合剂有机油、甘油、 化学浆糊、水及水玻璃等。焊缝探 伤多采用化学浆糊和甘油。
至探头，激励压电晶片振动而产生超声波， 再通过
探测表面的耦合剂将超声波导入工件。超声 波在工
件中传播遇到缺陷或底面时会发生反射，回
波被同
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一探头或接收探头所接收并被转变为电信号，
经接
第十八页，编辑于星期三：二点 八分。
能力知识点2 超声波探伤仪
2．探伤仪主要性能 仪器性能将直接影响探伤结果的正确，为 此规
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第二十四页，编辑于星期三：二点 八分。
垂直入射法和斜角探伤法是直接接触法超声波
探伤的两种基本方法。
1、垂直入射法
垂直入射法（简称垂直法）是采用直探头将 声
束垂直入射工件探伤面进行探伤。由于该 法是利用
纵波进行探伤，故又称纵波法。
垂直法探伤能发现与探伤面平行或近于平行 的
缺陷，适用于厚钢板、轴类、轮等几何形状简单
继续传播。这样的两种情况称之为声波的反射和折射, 如图10 2所示。
超声波传感器讲解PPT学习教案
冲在被测件2 中第11所页/共经14页 历的来回距离，
再除以2，就得到厚度 ：
6、超声波探伤的原理
用纵波可探测金属存在的夹杂物、裂缝、 缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探测 管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中 的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；用 表面波可探测形状简单的铸件上的表面缺 陷；用板波可探测薄板中的缺陷。
用途:单晶用于检测表面粗糙的工件 。 双晶头用于表面缺陷的探测 斜探头用于检测直声束无法到达的部位、或者缺陷的方向与检测
面之间存在夹角的区域。
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3、原理
一个探头发射信号穿过管壁、介质、另一 侧管壁后，被另一个探头接收到，同时， 第二个探头同样发射信号被第一个探头接 收到，由于受到介质流速的影响，二者存 在时间差Δt，根据推算可以得出流速V和时 间差Δt之间的换算关系V=(C2/2L)×Δt，进 而可以得到流量值Q
一个探头发射信号穿过管壁介质另一一个探头发射信号穿过管壁介质另一侧管壁后被另一个探头接收到同时侧管壁后被另一个探头接收到同时第二个探头同样发射信号被第一个探头接第二个探头同样发射信号被第一个探头接收到由于受到介质流速的影响二者存收到由于受到介质流速的影响二者存在时间差在时间差tt根据推算可以得出流速根据推算可以得出流速vv和时t之间的换算关系之间的换算关系vc22lvc22lt而可以得到流量值而可以得到流量值q当流体静止时声速为当流体静止时声速为cc
第7页/共14页Biblioteka 第8页/共14页5
（1）线聚焦探头， （2）双晶探头， （3）双晶探头、根据模拟量大小进行检测 （4）单晶探头、根据声波往返时间检测
EV3 初级课程《超声波传感器》教案
《超声波传感器》教案老师：“测量距离是指测量它与物体之间的距离。
比较距离是指测量出的距离进行比较，是否满足设定的条件。
”老师：“今天我们就要利用超声波传感器，搭建一个能够车辆距离的小车。
小车直行，测量出行驶了多长的距离。
”提出任务一：建构：1）两个大型电机搭建基本车型。
2)竖直固定超声波传感器在车头。
3）固定触动传感器在车上。
程序：1）移动转向模块控制小车行走。
2）超声波传感器模块与显示模块相连显示距离。
一、结构分析。
1.结合图片，分析转盘的结构。
1) 车体2）触动传感器3）超声波传感器二、利用乐高教具，引导学生进行建构操作。
1.车体。
1）教师提问：如何搭建稳定的车体呢？2）制作要求：搭建任意一个之前学过的车体。
2.搭建触动传感器。
1) 教师提问：如何操控小车行走前进呢？2）制作要求：将触动传感器固定在小车上。
3.搭建超声波传感器。
1) 教师提问：如何安装超声波传感器呢？2）制作要求：将超声波传感器竖直固定在车头。
4.编程1）教师提问：如何实现超声波传感器的测量呢？今天老师要给大家介绍等待模块新的模式——超声波传感器模式，与超声波传感器模块。
2）如何把测量数值显示在屏幕上呢？——显示模块。
任务：小车以50功率后退2秒，测量行驶距离。
程序释义：移动转向模块功率50时间2秒——超声波传感器测量模式——连线显示模块。
二、提出任务三：课程回顾。
1.教师课程内容总结1）今天我们学习哪些新零件？它有哪些特点？——超声波传感器传感器。
能够测量距离。
2）分享一下今天你搭建的是哪种车型？——核心固定方式：横向/竖向/垂直/倾斜。
轮子个数：2/4/6等。
3）今天学习了哪些编程模块，它有什么作用？——等待模块中13个模式之一的超声波传感器模式与超声波传感器模块。
能够测量距离与比较距离。
2.《超声波传感器》活动内容分享1）学生以个人为单位，每名学生依次分享本次活动内容。
2)同学之间可以进行提问反馈。
提出任务四：整理教具。
A1《认识超声波传感器》学情分析方案
A1《认识超声波传感器》学情分析方案学情分析是指对学习者的学习过程、学习动机、学习策略以及学习成绩等进行全面分析和评估的过程。
对于《认识超声波传感器》这一学习内容，学情分析方案应包括学生的背景知识、学习能力、兴趣爱好和学习策略等方面的分析。
以下是一份针对《认识超声波传感器》的学情分析方案。
1.学生背景知识分析：了解学生对于超声波传感器的背景知识水平。
超声波传感器属于物联网和物联网安全课程的内容，学生需要具备电子电路、信号处理和控制系统等方面的基础知识。
通过针对学生的背景知识测试或调查问卷等方式，了解学生的知识储备情况。
2.学习能力分析：评估学生在学习过程中的认知能力和抽象思维能力。
超声波传感器属于较为复杂的技术内容，学生需要掌握物理原理、信号处理方法和数据分析等能力。
可以通过给学生进行学习能力评估测试，如逻辑思维能力测试、问题解决能力测试等，来了解学生在学习超声波传感器方面的潜力。
3.兴趣爱好分析：了解学生对于超声波传感器的兴趣程度。
学生对于学习内容的兴趣程度对于学习效果的影响很大，如果学生对于超声波传感器感到枯燥或没有兴趣，很可能影响学习的积极性和主动性。
可以通过观察学生在课堂上的表现、学生的日常交流以及兴趣问卷等方式，了解学生对于超声波传感器的兴趣爱好。
4.学习策略分析：了解学生在学习超声波传感器过程中所采取的学习策略。
学习策略是指学生为了提高学习效果而采取的具体行动，包括时间管理、阅读理解、笔记整理、学习反思等方面。
可以通过观察学生的学习行为、学习日志和学习资料的整理情况等方式，分析学生的学习策略是否合理有效。
5.学习成绩分析：进行学习成绩评估，分析学生在学习超声波传感器方面的表现和成绩。
学习成绩是学生学习过程中的一个重要指标，可以通过测试、考试、作业和实验报告等方式，对学生在学习超声波传感器方面的掌握情况进行评估，并与前期的学情分析结果进行对比分析，找出可能存在的问题和改进方向。
综上所述，《认识超声波传感器》学情分析方案主要包括学生背景知识、学习能力、兴趣爱好和学习策略等方面的分析。
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超声波传感器技术试验--导学案
一、知识点：
1、技术试验是为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。
2、技术试验步骤：制定计划==》抽取样本==》进行试验==》分析数据==》得出结论。
3、人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。
我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。
声音在干燥、摄氏20度的空气中的传播速度大约为343米/秒，合34,300厘米/秒，转换为29.15 微秒/厘米。
但是发送后到接收到回波，声音走过的是2倍的距离，所以实际距离就是1厘米，对应58.3微秒。
4、超声波测距原理图：
5、HC-SR04与Arduino接线示意图：
6、程序代码：
const int TrigPin = 2; // 设定SR04引脚
const int EchoPin = 3;
float distance;
void setup()
{ Serial.begin(9600);
pinMode(TrigPin, OUTPUT);
pinMode(EchoPin, INPUT);
Serial.println("Ultrasonic sensor:");
}
void loop()
{
// 产生一个10us的高脉冲去触发TrigPin
digitalWrite(TrigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(TrigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TrigPin, LOW);
// 检测脉冲宽度，计算出距离并串口发送
distance = pulseIn(EchoPin, HIGH) / 58.00;
Serial.print(distance);
Serial.print("cm");
Serial.println();
delay(1000);
}
二、探究实验：
1、定性实验记录
对读值有影响，画“✓”，对读值无影响，画“✗”
对读值有影响，画“✓”，对读值无影响，画“✗”
对读值有影响，画“✓”，对读值无影响，画“✗”
2、定量实验记录
3、试验数据分析与归纳：
三、应用设计
如果你是一个arduino智能汽车设计工程师，你将如何应用超声波传感器设计倒车雷达系统？
使用几个超声波传感器？安装位置怎样？请画出草图，并简要说明原因。