新课标人教版3-2选修三6.4《传感器的应用实验》WORD教案5
物理人教版高中选修3-2人教课标版 - 选修3-2传感器的应用
第六章传感器6．2 传感器的应用（一）★新课标要求（一）知识与技能1．了解力传感器在电子秤上的应用。
2．了解声传感器在话筒上的应用。
3．了解温度传感器在电熨斗上的应用。
（二）过程与方法通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。
（三）情感、态度与价值观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。
★教学重点各种传感器的应用原理及结构。
★教学难点各种传感器的应用原理及结构。
★教学方法实验法、观察法、讨论法。
★教学工具驻极体话筒的工作电路示教板，示波器，学生电源，电熨斗，日光灯起动器（若干）★教学过程（一）引入新课师：上节课我们学习了传感器及其工作原理。
传感器是能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路通断的一类元件。
请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件？生：光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。
热敏电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。
霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。
师：这节课我们来学习传感器的应用。
［板书课题］传感器的应用（一）（二）进行新课1、传感器应用的一般模式师：阅读教材开头几段，然后合上书，在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。
生：阅读教材并在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。
师：下面学习几个传感器应用的实例。
2．力传感器的应用——电子秤师：阅读教材61页最后一段，思考并回答问题。
（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？（2）简述力传感器的工作原理。
（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？生：阅读教材，思考并回答问题。
师：总结点评，结合板画强调讲解应变片测力原理（如图所示）。
应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量。
3．声传感器的应用——话筒师：阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。
传感器的应用实验教案
传感器的应用实验教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解常见传感器的种类及其工作原理；（2）学会使用传感器进行数据采集和分析；（3）能够设计简单的传感器应用实验。
2. 过程与方法：（1）通过实验探究，培养学生动手操作能力和团队协作能力；（2）运用科学方法，分析实验现象，提高问题解决能力。
3. 情感态度价值观：（1）培养学生对科学的兴趣和探究精神；（2）增强学生对传感器的认识，提高在生活中应用传感器解决问题的意识。
二、教学内容1. 传感器概述：（1）介绍传感器的定义、作用和分类；（2）讲解传感器的基本原理及其在生产、生活中的应用。
2. 常见传感器简介：（1）温度传感器；（2）湿度传感器；（3）光传感器；（4）压力传感器；（5）流量传感器。
3. 传感器实验装置及操作：（1）介绍实验装置的组成及功能；（2）演示传感器的基本操作方法；（3）引导学生进行实验操作，掌握传感器使用技巧。
三、教学过程1. 导入新课：（1）通过生活中的实例，引出传感器的话题；（2）激发学生兴趣，引导学生思考传感器在生活中的作用。
2. 讲解传感器相关知识：（1）介绍传感器的定义、作用和分类；（2）讲解传感器的基本原理及其在生产、生活中的应用。
3. 演示传感器实验：（1）演示温度传感器的实验操作；（2）演示湿度传感器的实验操作；（3）演示光传感器的实验操作；（4）演示压力传感器的实验操作；（5）演示流量传感器的实验操作。
4. 学生动手实验：（1）学生分组，每组选择一个传感器进行实验；（2）引导学生根据实验要求，进行数据采集和分析；（3）指导学生观察实验现象，培养学生总结归纳能力。
四、教学评价1. 学生对传感器的基本概念、原理和应用的理解程度；2. 学生动手操作传感器实验的能力；3. 学生对实验现象的观察、分析和总结能力。
五、教学资源1. 传感器实验装置；2. 传感器相关教材、资料；3. 计算机、投影仪等教学设备。
六、教学策略1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究传感器的工作原理和应用场景。
物理人教版高中选修3-2传感器的简单应用 教学案
传感器的简单应用1、知道什么是传感器，传感器的工作原理。
2、知道传感器中常见的三种敏感元件及其它们的工作原理。
3、了解电容式传感器的应用。
（一）、传感器及其工作原理1、传感器：传感器是指这样一类元件：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。
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。
2、传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换为电信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。
常见的传感器有：力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器3、 常见传感器元件：（1）光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，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，导电性能变好，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。
它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。
（2）金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。
它能用把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而升高或降低。
与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。
（3）电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量。
拓展：分析下列传感器的工作原理：４、霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个考纲解读基础突破电学量如图，霍尔元件是在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极E 、F 、M 、N 而成。
若在E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与薄片垂直的匀强磁场B ，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转，使M 、N 间出现电压U H 。
这个电压叫霍尔电压，其决定式为H IBU k d=。
式中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关 推导：二、传感器的应用实例1、力传感器的应用-----电子秤（1）电子秤理有应变片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件.电阻应变片受到力的作用时 ,它的阻值会发生变化,把应变片放在合适的电路中,他能够把物体物体的形变这个力学量转换为电压这个电学量,因而电子秤是力传感器的应用.（2）工作原理:如图所示,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,在梁的自由端施力F ,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩, 上表面应变片的电阻变大，下表面应变片的电阻变小。
传感器的应用实验教案
传感器的应用实验教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解传感器的概念、原理和作用；（2）掌握常见传感器的接线方法和使用技巧；（3）学会利用传感器进行实验，分析实验数据，并解决实际问题。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实践和探究，培养学生的动手能力和实验技能；（2）培养学生运用传感器解决实际问题的能力；（3）培养学生团队合作和交流分享的良好习惯。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对科学实验的兴趣和热情；（2）培养学生勇于尝试、积极进取的科学精神；（3）培养学生关注身边科技发展的意识。
二、教学内容1. 传感器的基本概念：传感器的作用、分类和特点2. 传感器的接线方法：电压传感器、电流传感器、模拟传感器、数字传感器的接线方式3. 传感器的使用技巧：传感器的调试、校准和维护4. 传感器实验操作：传感器的选用、实验装置的搭建、实验数据的采集与处理5. 传感器在实际中的应用案例：温度传感器在空调系统中的应用、光传感器在自动开关灯中的应用等三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）传感器的概念、原理和作用；（2）传感器的接线方法和使用技巧；（3）传感器实验的操作步骤和数据处理方法。
2. 教学难点：（1）传感器的接线方法；（2）传感器实验数据的采集与处理；（3）传感器在实际中的应用案例分析。
四、教学准备1. 实验器材：传感器、实验板、导线、电源、计算机等；2. 教学资源：传感器的相关资料、实验指导书、PPT等；3. 实验室环境：安全、整洁、有序。
五、教学过程1. 导入新课：通过生活中常见的例子，引发学生对传感器的兴趣，激发学生的学习热情。
2. 讲解传感器的基本概念：介绍传感器的作用、分类和特点，让学生对传感器有初步的认识。
3. 演示传感器的接线方法：通过实际操作，讲解电压传感器、电流传感器、模拟传感器、数字传感器的接线方式。
4. 教授传感器的使用技巧：讲解传感器的调试、校准和维护方法，让学生掌握传感器的使用方法。
传感器的应用实验教案
传感器的应用实验教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解传感器的概念、种类和作用；（2）掌握传感器的基本原理及其在实际应用中的操作方法；（3）培养学生动手实践能力和团队协作精神。
2. 过程与方法：（1）通过实验观察传感器在不同条件下的性能变化；（2）学会使用传感器进行数据采集和分析；（3）运用传感器解决实际问题。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对科学探究的兴趣和好奇心；（2）增强学生对传感器技术的认识，提高其科技素养；（3）培养学生关注社会、贴近生活的意识。
二、教学内容1. 传感器概述（1）传感器的定义；（2）传感器的分类；（3）传感器的作用。
2. 传感器的基本原理（1）电阻式传感器；（2）电容式传感器；（3）电压传感器；（4）电流传感器；（5）霍尔传感器。
3. 传感器的应用实例（1）温度传感器在空调系统中的应用；（2）光线传感器在自动开关灯中的应用；（3）压力传感器在汽车制动系统中的应用；（4）湿度传感器在农业灌溉中的应用。
三、教学过程1. 导入新课（1）教师通过生活中常见的实例引入传感器概念；（2）学生分享对传感器的了解和认识。
2. 讲解与演示（1）教师讲解传感器的基本原理及其作用；（2）演示传感器在不同条件下的性能变化；（3）学生动手实验，观察传感器性能。
3. 实践操作（1）学生分组进行实验，使用传感器进行数据采集和分析；（2）教师巡回指导，解答学生疑问；（3）学生总结实验现象和结论。
4. 应用拓展（1）学生讨论传感器在实际生活中的应用；（2）教师分享传感器技术在前沿领域的应用；（3）学生进行创意应用设计。
四、教学评价1. 学生对传感器概念、种类和作用的了解程度；2. 学生掌握传感器基本原理及其操作方法的情况；3. 学生在实践操作中解决问题的能力；4. 学生对传感器技术的认识和关注程度。
五、教学资源1. 传感器实验器材；2. 传感器相关教材和参考资料；3. 网络资源：传感器技术发展趋势、应用案例等。
2传感器的应用-人教版选修3-2教案
传感器的应用-人教版选修3-2教案一、教学目标1.了解传感器的基本工作原理和分类。
2.掌握传感器在实际应用中的具体应用场景。
3.学习使用传感器进行物理量的测量、监测和控制。
4.培养学生运用传感器开展科学探究、创新实践和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 传感器的基本知识1.传感器的定义和基本概念。
2.传感器的工作原理和分类。
–按物理量分类：温度传感器、压力传感器、光线传感器等。
–按工作原理分类：电阻式传感器、电容式传感器、电磁式传感器等。
3.传感器的特点和性能指标。
–灵敏度、分辨率、响应时间、量程、稳定性等。
2. 传感器在实际应用中的具体应用场景1.温度传感器：在医疗、工业、农业等领域中的应用。
2.压力传感器：在汽车、机械、医疗设备等领域中的应用。
3.光线传感器：在照明、安防、环境监测等领域中的应用。
4.触摸传感器：在平板电脑、智能手机等领域中的应用。
3. 传感器的测量、监测和控制1.传感器的测量和监测：–温度、压力、湿度等物理量的测量和监测。
–中断、倾斜、运动等非物理量的测量和监测。
2.传感器的控制：–自动控制系统中传感器的应用。
–物联网中传感器的应用。
4. 科学探究和实践应用1.利用传感器进行科学探究，并总结实验结果。
2.通过应用传感器解决实际问题，例如：气象预报、农业自动化等。
三、教学重点和难点教学重点1.传感器的工作原理和分类。
2.传感器在实际应用中的具体应用场景。
3.传感器的测量、监测和控制。
教学难点1.传感器的特点和性能指标。
2.传感器的科学探究和实践应用。
四、教学方法1.讲授：通过讲解和示意图的方式介绍传感器的基本知识。
2.实验：设计不同的实验，让学生通过实验了解传感器的工作原理和应用。
3.实践：引导学生应用传感器，解决实际问题，提高学生的实际应用能力。
五、教学手段1.书本和教案。
2.计算机、投影仪和示波器。
3.传感器实验箱和电路模块。
六、教学评估1.学生听课、做笔记的认真程度。
高中物理 人教版选修3-2 6.3 实验：传感器的应用 教学设计、教案
第三节实验：传感器的应用实验目的1．识别逻辑集成电路块、集成电路实验板，通过练习电子电路的组装，获得对自动控制电路设计的感性认识．2．了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关．3．了解温度报警器及控制原理，会组装温度报警器．素养思维脉络知识点1光控开关1．电路图如图所示2．工作原理白天，光强度较大，光敏电阻R G电阻值__较小__，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出__高__电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，R G的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值(1.6 V)，输出端Y突然从__高__电平跳到__低__电平，则发光二极管LED__导通发光__(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。
3．要想在天更暗时路灯才会亮，应如何调节R1要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调__大__些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值(1.6 V)，就需要R G的阻值更__大__，即天色更暗。
知识点2温度报警器1．电路如图所示。
2．工作原理常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于__高__电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T阻值__减小__，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值(高电平)，其输出端由__高__电平跳到__低__电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，R1的阻值不同，则报警温度不同。
3．要想在更高的温度时才报警，应如何调节R1要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应__减小__R1的阻值，R1阻值越__小__，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。
思考辨析『判一判』(1)斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号(×)(2)发光二极管具有单向导电性(√)(3)斯密特触发器是具有特殊功能的非门(√)『选一选』如图所示是一个基本逻辑电路。
高中物理 第六章 传感器 第3节 实验：传感器的应用教学案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-
第3节实验：传感器的应用一、实验目的1．利用斯密特触发器设计光控开关电路和温度报警器。
2．提高电子技术方面的设计和制作能力。
二、实验原理1．光控开关(1)电路如图631所示。
图631(2)斯密特触发器的工作原理：斯密特触发器是一个性能特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)。
(3)光控开关的工作原理：白天，光照强度较大，光敏电阻R G阻值较小，加在斯密特触发器输入端A的电压较低，那么输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天暗到一定程度时，R G阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到1.6 V，输出端Y 突然从高电平跳到低电平，那么发光二极管LED导通发光(相当于路灯)，这样就达到了使路灯天明自动熄灭，天暗自动开启的目的。
2．温度报警器(1)电路如图632所示。
图632(2)工作原理：常温下，调节R1的阻值使斯密特触发器输入端A处于低电平，那么输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T阻值减小，斯密特触发器输入端A的电压升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端Y由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声。
R1的阻值不同，那么报警温度不同，可以通过调节R1来调节蜂鸣器的灵敏度。
三．实验器材1．光控开关实验斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V，0.3 A)、可变电阻R1(最大阻值51 kΩ)、电阻R2(330 Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线假设干、黑纸。
2．温度报警器实验斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1 kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线假设干、烧杯(盛有热水)。
新课标人教版3-2选修三6.4《传感器的应用实验》WORD教案2
光控开关（课程标准教科书人教版选修 3 - 2第70页）实验原理:图1将电路按图1连接，R G为光敏电阻，R、R2为电阻箱，LED为发光二极管，A点为施密特触发器的输入端，丫点为施密特触发器的输出端。
适当选择Ri、R2的阻值后，当外界光线很强时，FG的电阻相对比较小，A点的电压小于触发电压Vp，丫点输出高电位，发光二极管两端的电势差很小，因此不能发光；当外界光线变弱时，R G上的电阻显著增大，A点的电压也显著增大，当增大到Vp=3.0 V时，丫点输出低电位，发光二极管两端有大约5V的电势差，发光二极管开始正常发光，如果光线强度又进一步开始回升，R G上的电阻减小，A点的电压也开始减小，当A点的电压小于Vn =2.2 V时，Y点又输出高电位，发光二极管熄灭。
触发器的接法（以型号HEF40106B施密特触发器为例）72746019图2图2是型号HEF40106B触发器的引脚示意图，由图可以看出，在同一块集成片上分别做了6块独立的施密特触发器，如果使用第1 块，只需要在ii接输入电压，在ch接输出电压，然后把V DD到稳压电源，V SS接地，就可以工作了。
为了更直观地了解整个电路工作过程，分别用两个电压传感器对A点和丫点的电压进行实时测量，光强传感器测量光强，显示外界光线变化对电路的影响。
实验目的：了解简单光控电路，对自动控制有初步理解。
实验装置：计算机，数据采集器，光强传感器，两个电压传感器，两个电阻箱，施密特触发器，发光二极管（或传感器的应用实验电路板），导线若干，学生直流电源。
实验步骤：1.先按电路图连接各个器件，并注意发光二极管的极性，和施密特触发器的引脚，具体情况可以参照前面的示意图，将V DD接到稳压电源的正极，V SS接到稳压电源的负极，ii接输入电压对应电路中A点，o接输出电压对应电路中丫点；2.调节R , R2电阻箱的阻值，选择合适的电阻（例如R =1500 O ,& =2000门），将两个电压传感器与数据采集器的1,2通道连接，把光强传感器连接到3或4通道，然后将数据采集器与计算机连接，进入“ TriE iLab ”数字化信息系统；3.把两个电压传感器的两个信号输入端分短接，对电压传感器进行校零，然后把连接1通道的电压传感器的信号正极接到电路中A 点，同时把它的负极接到稳压电源的负极，也就是电路中的地，然后把2通道电压传感器的信号正极接到电路中丫点，同时把它的负极接到稳压电源的负极；4.把光敏电阻的感应面朝上，将光强传感器与光敏电阻放置在一起，打开模板“光控开关”，在采集间隔和采集时间窗口输入合适的数值，点击“开始”按钮；5.用一块大的挡光物将光敏电阻附近的光线慢慢挡住，观察实验数据曲线，同时注意二极管的发光情况，当它开始发光以后，再慢慢把挡光物撤掉，结束实验。
(人教版选修3-2)《实验：传感器的应用》教案
新课标人教版3-2选修三6.4《传感器的应用实验》WORD教案3
光敏电阻（课程标准教科书人教版选修 3 -2第57页）实验原理：当光辐射到光敏电阻的表面，使载流子浓度增加，从而降低了材料的电阻。
两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换. 光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可以加直流电压, 也可以加交流电压。
R| £© V LT 心□—©门图1将R G的感光面朝上，然后按图1连接电路，分别用2个电压传感器测量R和R G两端的电压，假设两电压传感器测到的电压分别为U i，U2，那么R G二护R i，只要预先知道R的大小就能计算出光敏电阻的U1阻值来。
为了定量地观测光敏电阻的电阻值随光照强度的变化，实验中还需要使用光强传感器同时测量光照的强度。
实验目的：观察光敏电阻实验装置:计算机，数据采集器，光强传感器，两个电压传感器，电阻箱，光敏电阻，学生直流电源，导线若干。
实验步骤：1调节R电阻箱的阻值，选择合适的电阻（例如R=400W ）,将两个电压传感器与数据采集器的1, 2通道连接，把光强传感器连接到3或4通道，然后将数据采集器与计算机连接，进入“ TriE iLab ”数字化信息系统；2.把两个电压传感器的两个信号输入端的导线分别短接，对电压传感器进行校零，然后把连接1通道的电压传感器接到R两端，把连接2通道的电压传感器接到R G两端。
3.将光敏电阻的感应面朝上，将光强传感器与光敏电阻放置在一起，打开实验模板“光敏电阻”，在采集间隔和采集时间窗口输入合适的数值，在“公式编辑”中建立物理量电流I二Ui；光敏电阻R i4.点击“开始”按钮，用一块大的挡光物将光敏电阻附近的光线慢慢挡住，然后再慢慢把挡光物撤掉，观察实验数据曲线，最后结束实验。
实验数据记录与分析：1. 光敏电阻的阻值随时间的变化swr '■苏威尔数字化信息系统实验室［硏究光變电皿］30冈2.光敏电阻的阻值与光照强度的关系swr '■苏威尔数字化信息系统实验室［硏究光變电皿］30冈此次实验选择R =4000门，通过上面的数据曲线可以看出，光照变强以后，电阻的确变小了。
最新人教版高中物理选修3-2第六章《传感器的应用》教学设计
教学设计2传感器的应用本节分析传感器的应用是新人教版高中物理选修3－2第六章第2节的教学内容，主要学习一些简单传感器的应用，以拓宽学生视野为主，学生对传感器原理做初步的了解，课程内容比较简单，不宜深入讲解．学情分析学生上节课学习了传感器及其工作原理，已知道传感器是将非电学量转化成电压、电流等电学量，或转化为电路通断的一类元件．学生对传感器已有了一定认识，本节继续学习具体传感器的工作原理．教学目标●知识与技能(1)了解传感器应用的一般模式．(2)了解力传感器在电子秤上的应用．(3)了解温度传感器在电熨斗、电饭锅上的应用．(4)了解传感器在火灾报警中的应用．Ｋ●过程与方法通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用．●情感、态度与价值观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．教学重难点1．各种传感器的应用原理及结构．2．设计简单的有关传感器应用的控制电路．教学准备日光灯启动器、电饭锅、多媒体课件．Ｋ教学设计●（设计者：郭京节）教学过程设计在超市里，当我们购买水果时，售货员把水果放在平即可显示水果的质量及应该支付钱的数额，这是什么原理呢？传感器在生活中应用非常广泛，这节课将学习传感器【自主学习】引导学生阅读课本P57“力传感器的应用秤”的内容，思考并回答问题.把这个启动器用作温控开关，可以控制小灯泡的亮和【课件展示】利用多媒体课件展示电熨斗的结构图思考讨论：开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？板书设计2传感器的应用一、力传感器的应用——电子秤1.测力装置是力传感器，力传感器是由金属梁和应变片组成的2.力传感器的工作原理：应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量二、温度传感器的应用——电熨1.双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断2.双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属三、温度传感器的应用——电饭锅1.电饭锅中的温度传感器的主要元件是感温铁氧体2.感温铁氧体的特点是常温下具有铁磁性，温度上升到约为103 ℃时，就失去了铁磁性,四、光传感器的应用——火灾报警器烟雾散射式火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的教学反思思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木．学生素质的培养就成了镜中花，水中月．但是，由于受课堂教学时间的限制，在组织学生进行探究活动的过程中，学生的自主活动还不能得到充分的保障，围绕课题研究而进行的发散性思维也无法更好地展开，从而使课堂活动的开放性程度受到了一定的制约．备课资料●汽车的安全气囊汽车安全气囊系统，简称SRS，是一种辅助保护系统，它包括传感器、充气器、折叠的气囊、点火器、固态氮、警告灯等．一般来说，驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内的．因此，当您看见方向盘上标有“SRS”或“Airbag”字样时，就可知此车装有安全气囊．安全气囊最早是由瑞典沃尔公司发明的，时至今日，气囊的种类繁多，防护功能有了极大的提高．根据车的档次高低，气囊的配臵也不相同，奔驰、宝马的一些豪华车甚至有十几个气囊．一般说来，车速达到48 km/h以上时，当汽车受到前方一定角度内的高速碰撞，装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器就可检测到突然减速，电脑在经过分析确认之后，立即引爆安全气囊内的电热点火器．引爆之后，大量氮气立即吹涨气囊，并在强大的冲击之下，气囊冲开方向盘上的盖，使其完全展开，这样就在驾乘人前形成一个“气垫”，在驾乘人员撞击到气囊上时，内部的氮气就会因受压而从气囊上的小孔排出，从而减缓撞击力，不致伤害驾乘人员．一般说来，只有在车辆正面一定角度范围内才是打开安全气囊的有效碰撞范围，后碰、侧碰、翻转都不会引发安全气囊打开．如：桑塔纳2000升级版在车身正面左右各30度以内受到重创时才会打开安全气囊．。
高中物理 6.4 传感器的应用实验教案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理教案
第四节传感器的应用实验教学目标：1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性.2、知道晶体三极管的放大特性.3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用.4、综合实验培养动手能力，体会物理知识实际中的应用.教学重点：1、了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。
2、温度报警器的电路工作原理教学难点：光控电路和温度报警器电路的工作原理。
教学方法：PPT课件，演示实验，讲授教学用具：PPT课件教学过程：〔一〕引入新课随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的．这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。
〔二〕新课教学1．实验1 光控开关实验原理及知识准备如下图光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R1的最大电阻为51 k Ω，R2为 330 kΩ，试分析其工作原理．工作原理：白天，光强度较大，光敏电阻R G电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，那么输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，R G的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值〔1.6V〕，输出端Y突然从高电平跳到低电平，那么发光二极管LED导通发光〔相当于路灯亮了〕，这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的问题：要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？分析：应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值〔如1.6V，就需要R G的阻值达到更大，即天色更暗。
问题：用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？分析：由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路．如下图电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点．试分析电磁继电器的工作原理．分析：当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路．问题：说明控制电路的工作原理。
2024-2025学年高中物理第六章传感器2传感器的应用教案新人教版选修3-2
三、教学难点与重点
1. 教学重点
（1）传感器的定义和工作原理：传感器是一种能够感受非电学物理量并将其转换为电信号的装置。本节课重点介绍温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见传感器的工作原理。
（3）传感器技术的未来发展：传感器技术在不断发展，本节课重点介绍新型传感器的研究方向和发展趋势。
例如：纳米传感器、生物传感器、气体传感器等新型传感器的研究和应用。
2. 教学难点
（1）传感器的内部结构和工作原理：传感器内部的构造和工作原理较为复杂，学生难以理解和掌握。
例如：温度传感器内部的热敏电阻或金属热电阻的工作原理，压力传感器内部的受力面积和压力的关系等。
- 创新设计：鼓励学生发挥创造力，设计一个使用传感器的创新项目，如智能家居控制系统、环境监测装置等。
- 参加竞赛：鼓励学生参加与传感器相关的科技竞赛或项目，如全国青少年科技创新大赛、物联网创新应用大赛等。
七、板书设计
本次课的板书设计旨在帮助学生清晰地理解传感器的基本概念、种类及其应用。板书内容分为以下几个部分：
2. 教学方法单一：部分课程内容的教学方法较为单一，缺乏启发性和互动性。
3. 评价方式不够全面：评价方式主要依赖于考试和作业，缺乏对学生综合能力的评价。
（三）改进措施
1. 增加互动环节：通过提问、讨论和小组活动等方式，增加学生的参与度和互动性，提高学生的学习兴趣和积极性。
2. 多样化教学方法：采用启发式教学、案例教学和实践教学等多种教学方法，提高学生的学习兴趣和理解能力。
针对以上重点和难点，教师在教学过程中应采用生动的实例、图片、动画等多媒体教学资源，帮助学生形象地理解传感器的工作原理和应用场景。同时，通过实验、讨论等教学方法，引导学生主动探索和思考，提高学生的实际应用能力和创新能力。
高中物理选修3-2人教版6.2《传感器的应用》教案设计
传感器的应用教学目标1. 知识与技能(1)了解传感器应用的一般模式．(2)了解力传感器在电子秤上的应用．(3)了解温度传感器在电熨斗、电饭锅上的应用．(4)了解传感器在火灾报警中的应用．2. 过程与方法通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用．3. 情感、态度与价值观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．教学重难点1．各种传感器的应用原理及结构．2．设计简单的有关传感器应用的控制电路．教学准备日光灯启动器、电饭锅、多媒体课件．教学过程设计在超市里，当我们购买水果时，售货员把水果放在平即可显示水果的质量及应该支付钱的数额，【自主学习】引导学生阅读课本P57“力传感器的应用把这个启动器用作温控开关，可以控制小灯泡的亮和【课件展示】电熨斗在达到设定的温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，使它总与设定的温度相差不多．在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同．进行这样的控制，靠的是温度传感器.思考讨论：开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？板书设计2 传感器的应用一、力传感器的应用——电子秤1.测力装置是力传感器，力传感器是由金属梁和应变片组成的2.力传感器的工作原理：应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量二、温度传感器的应用——电熨1.双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断2.双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属三、温度传感器的应用——电饭锅1.电饭锅中的温度传感器的主要元件是感温铁氧体2.感温铁氧体的特点是常温下具有铁磁性，温度上升到约为103 ℃时，就失去了铁磁性,四、光传感器的应用——火灾报警器烟雾散射式火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的。
【高中物理】选修3-2第六章第4节传感器的应用实验教案
选修3-2第六章第4节：传感器的应用实验教案一、教材分析本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后，再进一步拓展学生的视野，提高学生的认识和分析能力以及动手能力，并通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。
二、教学目标1．知识目标：（1）、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。
（2）、知道晶体三极管的放大特性。
(3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。
2．能力目标：通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。
3．情感、态度和价值观目标：培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主，实践为重的素质教育理念。
三、教学重点难点重点：传感器的应用实例。
难点：由门电路控制的传感器的工作原理。
四、学情分析我们的学生属于理解较差，动手能力不好，尽量让学生多动手，必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。
五、教学方法PPT课件，演示实验，讲授六、课前准备1．学生的学习准备：预习新课，初步把握实验原理及方法步骤。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
3．教学环境的设计和布置：四人一组，课前准备好斯密特触发器或非门电路，二极管，三极管，蜂鸣器，滑线变阻器，热敏电阻，光敏电阻等材料用具。
七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。
请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？学生思考后回答：电饭锅，测温仪，鼠标器，火灾报警器这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。
（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：（！）普通二极管和发光二极管1、二极管具有单向导电性2、发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V。
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第四节：传感器的应用实验学案
【学习目标】
1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。
2、知道晶体三极管的放大特性。
3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。
［来一网］
【学习重点】：传感器的应用实例。
【学习难点】：由门电路控制的传感器的工作原理。
【教学过程】
」、问题引入
上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。
请大家回忆一下我们些具体的温度、光
学了哪传感器？
二、学习新课
阅读下列学习资料总结二极管的特点和作用：
（一）、普通二极管和发光二极管
固态电子器件中的半导体两端器件。
起源于19世纪末发现的点接触二极管效应，发展于20世纪
30年代，主要特征是具有单向导电性，即整流特性。
利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构，可制成不同类型的二极管，用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。
例如稳压二极管可在电源电路中提供固定偏压和进行过压保护；雪崩二极管作为固体微波功率源，用于小型固体发射机中的发射源；半导体光电二极管能实现光-电能量的转换，可用来探测光辐射信号；半导体发光二极管能实现电-光
能量的转换，可用作指示灯、文字-数字显示、光耦合器件、光通信系统光源等；肖特基二极管可用于微波电路中的混频、检波、调制、超高速开关、倍频和低噪声参量放大等。
按用途分：检波二极管、整流二极
管、稳压二极管、开关管、光电管。
按结构分：点接触型二极管、面接触型二极管
发光二极管简称为LED。
由镓（Ga ）与砷（AS ）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射岀可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。
磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。
它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向
导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN
结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。
不同的半导体材料中电子和
空穴所处的能量状态不同。
当电子和空穴复合时释放岀的能量多少不同，释放岀的能量越多，则发岀的光的波长越短。
常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
作用:
阅读下列学习资料总结三极管的特点和作用：
（二）、晶体三极管
晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三
部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如
图从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄, 而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区”发射”的是空穴，其移动方向与电流方向
一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区”发射"的是自由电子，其移动方向与电流
方向相反，故发射极箭头向外。
发射极箭头向外。
发射极箭头指向也是PN结在正向电压下
的导通方向。
硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电
极电流较大的变化量。
这是三极管最基本的和最重要的特性。
我们将△ Ic/ △ lb的比值称为
晶体三极管的电流放大倍数，用符号“ 3 ”表示。
电流放大倍数对于某一只三极管来说是一
个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
c
kv
特点:
作用:
来源学科网］
（三）逻辑电路
逻辑电路是以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。
分组合逻辑电路和时序逻辑电路。
前者的逻辑功能与时间无关，即不具记忆和存储功能，后者的操作按时间程序进行。
由于只分高、低电平，抗干扰力强，精度和保密性佳。
广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面。
这里我们主要说逻辑门电路。
逻辑门电路符号图包括与门，或门，非门，
1•与逻辑
对于与门电路，只要一个输入端输入为0,则输出端一定是________________________ ,只有当所有输入端输入都同为___________ 时，输出才是1.
2•或逻辑
对于或门电路，只要一个输入端输入为1，则输出一定是 ___________ ，反之，只有当所有输入端都为___________ 时，输出端才是0.
3•非门电路
对于非门电路，当输入为0时，输出总是________________ ，当输入为1时，输出反而是__________ 非门电路也称反相器。
4•斯密特电路：
斯密特触发器是特殊的________________ 电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值______ V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平 __________________ V，而当输入端A的电压
下降到另一个值的时候___________ V , Y会从低电平跳到高电平______________ V。
斯密特触发器可
以将连续变化的模拟信号转换为______________ 的______ 信号。
而这正是进行光控所需要的。
（四）、应用实例
1、光控开关
电路组成：________ 触发器，________ 电阻，发光二
极管LED模仿路灯，滑线变阻器，定值电阻，电路如图所示。
工作原理：
R1
1
h
—
厂
R2
FsJ
R G
LED
+5V
注意：要想在天暗时路灯才会亮，应该把 R i 的阻值调大一些，这样要使斯密特触发器 的输入端A 电压达
到某个值1.6V ，就需要R G 的阻值达到更大，即天色更暗。
拓展：如果电路不用发光二极管来模拟，直接用在电路中，就必须用到电磁继电器。
如 下图。
2•温度 报警器（热敏电阻式报警器）
结构组成：斯 密特触发器， ___________ 电阻，蜂鸣器，变阻器，定值电阻，如图所示。
工作原理:
注意：要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警， 应该减小R1的阻值，R1阻值越小
,
要使斯密特触发器输入达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。
1•与门的输入端输入信号为何时，输出端输出" 1 ”（ ）
A.0 0
B.0
1
C.1
2•或门的输入端输入信号为何时，输出端输出" 0”（
）
A.0 0
B.1 0
C.0 1 3•联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票
时输入“ 0”，投赞成或弃权时输入“ 1 ”，提案通过为“ 1 ”，通不过为“ 0 ”，则这个表决器应 具有哪种逻辑关系（
）
［…网Z+X+X”
5•“第4题”中的整个电路若成为一个或门，则 x 电路应是（ ）
6.如图是一个三输入端复合门电路，当 C 端输入“ 1”时，A 、B 端输入为何时输出端 Y 输
出 “1” （
）
+5V
课堂练习
［来源学_科网 Z_X_X_K 来源:学科网］
D.1
1
D.1
1 A.与门 B.非门
4•图是一个复合门电路，由一个 电路应是（
）
C.或门
D.与非门
x 门电路与一个非门组成•若整个电路成为一个与门，则
A.与门
B.或门
C.与非门
D.或非门
A ・0 0
B ・0 1
C ・1 0
D ・1 1
+5V
A\三
7•如图所示，一个三输入端复合门电路， 当输入为10 1时，输出为
或“1”
8•与非门可以改装成一个非门，方法为只用一个输入端如 A 端，而另一个输入端 B 端输入
稳定信号，则为把与非门改装成非门， B 端应始终输入 _________________ .（填“ 0”或“ 1” 9、某些非电学量的测量是可以通过
一些相应的装置转化为电学量来测量的，一电容的两个
极板放置在光滑的水平平台上，极板的面积为
S,极板间的距离为 d ,电容器的电容公式为
C=ES/d （ E 是常数但未知）•极板1固定不动，与周围绝缘，极板 2接地，且可以在水平平 台上滑动，并始终与极板 1保持平行，极板2的两个侧边与劲度系数为 k 、自然长度为L 的 两个完全相同的弹簧相连， 两弹簧的另一端固定， 弹簧L 与电容垂直，如图（1）所示•图（2） 是这一装置的应用示意图，先将电容器充电至电压 U 后即与电源断开，再在极板
2的右侧
的整个表面上施以均匀向左的待测压强 p ,使两极板之间的距离发生微小的变化，测得此时
电容器两极板间的电压改变量为 △ U.设作用在电容板上的静电力不致引起弹簧可测量的形
变，试求：待测压强 p.
【学习小结】
本节课主要学习了以下几个问题:
1、 二极管的特点和作用：
2、 三极管的特点和作用：
3、 斯密特触发器的特点和作用: 【课后作业】课本作业
【学习心得】
(填 “ 0”
⑴ (2)。