第四节 传感器的应用实验教案
2021人教版选修《传感器的应用》word教案精选全文
可编辑修改精选全文完整版2021人教版选修《传感器的应用》word 教案【教学目标】1.知识与技能:(1)、明白得温度传感器的应用――电饭锅的工作原理。
(2)、明白得温度传感器的应用――测温仪的工作原理。
(3)、明白得光电传感器的应用――鼠标器的工作原理(4)、明白得光电传感器的应用――火灾报警器的工作原理。
2.过程与方法:(1)通过对电饭锅的构造和原理的探究以及测温仪的了解,进一步地深入认识温度传感器的应用(2)通过对鼠标器以及火灾报警器的原理的探究,认识光传感器的应用。
3.情感、态度与价值观培养学生的学习爱好,激发制造的欲望。
【教学重点】:温度、光传感器的应用原理及结构。
【教学难点】:温度、光传感器的应用原理及结构。
【教学方法】:PPT 课件,演示实验,讲授【教学用具】:电饭锅,鼠标器,烟雾式火灾报警器【教学过程】一、引入新课上节课我们学习了力传感器、温度传感器、声音传感器及其工作原理。
请大伙儿回忆一下我们学了哪些具体的力、温度、声音传感器?学生摸索后回答:电子秤,动圈式话筒,电容式话筒,驻极体话筒,电熨斗,他们差不多上传感器。
这节课我们连续来学习一些传感器的应用二、进行新课1、温度传感器——电饭锅电饭锅的要紧部件铁氧体,它的特点是常温下,具有铁氧体,能够被磁铁吸引,然而温度上升到约为103℃时,就失去了磁性,不能被磁体吸引了。
我们把103℃就叫做该材料的居里温度或居里点。
手动开关接线螺丝 触点 永磁铁 电热板 内胆底转轴 感温铁氧体师:阅读教材开头几段,然后合上书。
问题:取一块电饭锅用的感温铁氧体,使它与一小块的永磁体吸在一起,用功率较大的电烙铁给铁氧体加热,通过一段时刻后会发生什么现象?生:随着温度的升高,铁氧体逐步失去磁性,当温度升高到103℃以上时,铁氧体完全失去磁性,不吸引任何物体了摸索与讨论:(1)开始煮饭时什么缘故要压下开关按钮?手松开后那个按钮是否会复原到图示的状态?什么缘故?(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?什么缘故?(3)饭熟后,水分被大米吸取,锅底的温度会有什么变化?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?(4)假如用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?生1:开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再复原到图示状态。
传感器的应用 教案 说课稿 教学设计
传感器的应用教学目标1.了解传感器应用的一般模式。
2.探究并理解电子秤、话筒、电熨斗的工作原理,认识力、声、温度传感器的一般应用。
3.会分析和设计简单的传感器应用的控制电路。
4.初步了解传感器在生活、生产、科技中的应用,激发学习兴趣,培养理论联系实际的能力,树立学以致用的思想,提高创新意识。
教学重点难点重点:1.探究并理解电子秤、话筒、电熨斗的工作原理。
2.会分析和设计简单的传感器应用的控制电路。
难点:应变片的测力原理,三种话筒的工作原理,电熨斗的双金属片作用。
设计塑料片海绵模拟应变片实验,可以形象地认识应变片的测力原理,采取动画演示、小老师、演示实验等多种形式,帮助学生理解不同话筒的工作原理,利用启动器的双金属片实验,启发学生认识温度传感器的作用。
教学方法与手段实验法:以演示实验和分组实验为先导,创设情景,激发兴趣,突破难点,帮助学生理解各种传感器的工作原理,引领学生认识、概括各种传感器的作用。
讨论法:小组合作学习为主,调动学生展开对三种传感器的讨论。
教具:话筒、扩音器、扬声器、拉力传感器、声控电灯、驻极体话筒的工作电路示教板、示波器、学生电源、电熨斗、日光灯启动器(若干)、多媒体课件。
知识准备复习传感器的作用,电磁感应和电容的知识。
教学过程:导入新课①让学生代表利用话筒、扩音器和扬声器进行一分钟科技新闻播报。
②演示实验:用力传感器通过计算机显示作用力和反作用力。
③演示实验:用声控开关控制电灯的通断。
问题引导:话筒、力传感器、声传感器获得的信号一般很微弱,难以听到、看到或触发控制电路,上述三种情景中,传感器应用的一般模式是怎样的?推进新课教学任务:传感器应用的一般模式。
师生活动:教师展示:PPT课件展示上述前两种情景中传感器的工作流程图。
声音→话筒(传感器)→扩音器(放大电路)→扬声器用声控开关控制电灯的通断,再列举生活中一些自动控制实例,如:遥控器控制电视开关;日光控制路灯的开关;走近自动门,自动门会自动打开;电梯两门靠拢到接触人体时,会重新自动打开等。
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。
传感器的应用 教案
传感器的应用●课标要求1.通过实验,知道常见传感器的工作原理.2.列举传感器在生活和生产中的应用.●课标解读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.了解光敏元件的工作特性及其在火灾报警器中的应用.5.感受传感器技术给人类生活带来的便利,拓展学生的设计思路.●教学地位本节知识在高考中尽管很少直接命题,但它与现实生活联系较紧密,是以后进一步学习自动控制、信息采集等知识的基础,学习本节时应引起足够的重视.●新课导入建议2011年第十二届“未来伙伴杯”中国智能机器人大赛于2011年11月19日至20日落户国家历史文化名城——江苏省常熟市.各种机器人各显神通,赢得了在场观众的阵阵喝彩.你是否思考过这些机器人是如何实现现场互动以及完成各项复杂任务的呢?通过本节课的学习,你对传感器会有更进一步的理解.●教学流程设计课前预习安排:1.看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论)⇒步骤1:导入新课,本节教学地位分析⇒步骤2:老师提问,检查预习效果(可多提问几个学生)⇒步骤3:师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度,补充一个例题以拓展学生思路)⇓步骤7:完成“探究3”(重在讲解规律总结技巧)⇐步骤6:师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”相同)⇐步骤5:让学生完成【迁移应用】,检查完成情况并点评⇐步骤4:教师通过例题讲解总结传感器问题的分析方法⇓步骤8:指导学生完成【当堂双基达标】,验证学习情况⇒步骤9:先由学生自己总结本节的主要知识,教师点评,安排学生课下完成【课后知能检测】传感器放大转换电路执行机构计算机系统显示器(指针式电表 数字屏)1.(1)力传感器的应用——电子秤①组成及敏感元件:由金属梁和应变片组成,敏感元件是应变片. ②工作原理 金属梁自由端受力F ―→梁发生弯曲―→应变片的 电阻变化―→ 两应变片上电压 的差值变化③作用:应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量. (2)温度传感器的应用实例从而控制电路的通断电饭锅感温铁氧体①居里温度:感温铁氧体常温下具有铁磁性,温度上升到约103_°C时,失去铁磁性,这一温度称为“居里温度”②自动断电原理:用手按下开关通电加热,开始煮饭,当锅内加热温度达到103_°C时,铁氧体失去磁性,与永久磁铁失去吸引力,被弹簧片弹开,从而推动杠杆使触点开关断开(3)光传感器的应用——火灾报警器(如图6-2-1甲)①组成:发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.②工作原理(如图6-2-1乙):平时光电三极管收不到LED发出的光,呈现高电阻状态,烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻变小.与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报.图6-2-12.思考判断(1)应变式力传感器可以用来测量重力.也可用来测牵引力.(√)(2)常温下,电熨斗上、下触点应当是分离的,温度过高时,触点接触.(×)(3)电饭锅内温度达到100 ℃时,触点分离,切断电源,停止加热.(×)3.探究交流如图6-2-2所示为一冷库中的自动控温设备,容器中是导电液体,其液面与两个电极刚刚接触,试探究分析其自动控温原理.图6-2-2【提示】冷库中温度较低时,导电液体积较小,此时两电极未与导电液接触,制冷机不工作,当冷库中温度升高,致使导电液受热膨胀,体积增大,液面升高,当液面与两电极接触时,电路接通,制冷机开始工作,冷库温度降低,导电液温度降低,液面下降,当液面与电极分离时,电路断开,制冷机停止工作.传感器问题分析【问题导思】1.分析传感器问题的一般思路是什么?2.分析传感器问题时要注意哪些方面?1.分析思路物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件.我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤:(1)信息采集.(2)信息加工、放大、传输.(3)利用所获得的信息执行某种操作.2.分析传感器问题要注意四点(1)感受量分析要明确传感器所感受的物理量,如力、热、光、磁、声等.(2)输出信号分析明确传感器的敏感元件,分析它的输入信号及输出信号,以及输入信号与输出信号间的变化规律.(3)电路结构分析认真分析传感器所在的电路结构,在熟悉常用电子元件工作特点基础上,分析电路输出信号与输入信号间的规律.(4)执行机构工作分析传感器的应用,不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程,还包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程.图6-2-3传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)转换成电学量的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用.有一种测量人体重的电子秤,其测量部分的原理图如图6-2-3中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成.压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.压力F/N025******* 1 000 1 250 1 500…电阻R/Ω300270240210180150120…设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8 V,取g=10 m/s2.请回答:(1)把R写成关于F的函数关系:________;(2)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A处;(3)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20 mA,这个人的质量是________kg.【解析】(1)由压力传感器R的电阻与所受压力的关系表分析可得R=300-325F.(2)踏板空载时,传感器R的电阻为300 Ω,电路中电流I=E/R=4.8/300 A=1.6×10-2A,即该秤零起点的刻度线应标在电流表刻度盘的1.6×10-2A处.(3)当电流表刻度盘的示数为20 mA时,传感器R的电阻R=E/I=4.8/0.02 Ω=240 Ω,由压力传感器R的电阻与所受压力的关系表分析可知,传感器所受压力F=500 N,由F=mg得,这个人的质量是50 kg.【答案】(1)R=300-325F(2)1.6×10-2(3)501.图6-2-4如图6-2-4所示.两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关S与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球.S断开时传感器上有示数,S闭合时传感器上恰好无示数.则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )A .正在增加,ΔΦΔt =mgdqB .正在减弱,ΔΦΔt =mgdqC .正在减弱,ΔΦΔt =mgdqD .正在增加,ΔΦΔt =mgdnq【解析】 S 闭合时传感器上恰好无示数,说明小球受竖直向上的电场力,且电场力大小等于重力.由楞次定律可判断磁场B 正在增强,根据法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt =U ,又U d q =mg ,得ΔΦΔt =mgd nq,故D 正确. 【答案】 D1.你能举出一些生活、生产等方面应用传感器的例子吗? 2.怎样利用传感器实现信息采集和自动控制? 1.生活中的传感器(1)与温度控制相关的家用电器:电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等,都用到温度传感器.(2)红外传感器:自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等.(3)照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器等. 2.农业生产中的传感器(1)湿度传感器:判断农田的水分蒸发情况,自动供水或停水.(2)温度传感器和湿度传感器,可对上百个点进行温度和湿度监测.由于有了十分先进可靠的测试技术,有效地减少了霉变现象.3.工业生产中的传感器(1)生产的自动化和半自动化.用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统,代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作.各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态,以确保产品质量,提高效率和产量,节约原材料等.(2)在数控机床中的位移测量装置,就是利用高精度位移传感器进行位移测量,从而实现对零部件的精密加工.4.飞向太空的传感器在航空、航天技术领域,传感器应用得较早,也应用得较多,在运载火箭、载人飞船中,都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用.这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重要作用.在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器,如测量血压、心电图、体温等.如图6-2-5是电饭煲的电路图,S 1是一个磁钢限温开关,手动闭合后,当此开关温度达到居里点(103 °C)时,会自动断开,且不能自动闭合.S 2是一个双金属片自动控温开关,当温度低于70 °C 时,会自动闭合;温度高于80 °C 时,会自动断开.红灯是加热指示灯,黄灯是保温指示灯,分流电阻R 1=R 2=500 Ω,加热电阻丝R 3=50 Ω,两灯电阻不计.图6-2-5(1)分析电饭煲的工作原理;(2)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的电功率之比; (3)如果不闭合开关S 1,能将饭煮熟吗? 【审题指导】【解析】 (1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S 2自动闭合,同时手动闭合S 1,这时黄灯被短路不亮,红灯亮,电饭煲处于加热状态.加热到80 °C 时,S 2自动断开,S 1仍闭合.水烧开后,温度升高至103 °C 时,开关S 1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态.由于散热,待温度降至70 °C 时,S 2自动闭合,电饭煲重新加热;温度达到80 °C 时,S 2又自动断开,再次处于保温状态.(2)加热时电饭煲消耗的电功率P 1=U 2R 并保温时电饭煲消耗的电功率P 2=U 2R 1+R 并两式中R 并=R 2R 3R 2+R 3=500×50500+50 Ω=50011 Ω从而有P 1P 2=R 1+R 并R 并=500+500/11500/11=121.(3)如果不闭合开关S 1,开始S 2总是闭合的,R 1被短路,功率为P 1,当温度上升到80 °C 时,S 2自动断开,功率降为P 2,温度降低到70 °C ,S 2自动闭合……温度只能在70 °C ~80 °C 之间变化,不能把水烧开,不能煮熟饭.【答案】 (1)见解析 (2)12∶1 (3)不能煮熟饭1.明确所用敏感元件的特性.2.注意串、并联电路的分析与计算.图6-2-62.家用电热灭蚊器电热部分的主要部件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等导体材料组成的电阻器,其电阻率ρ与温度t的关系如图6-2-6所示.由于这种特性,PTC元件具有发热、控温双重功能,若电热灭蚊器环境温度低于t1,以下判断正确的是() A.通电后,其电功率先增大后减小B.通电后,其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1~t2间的某一值不变【解析】从图线上可以看出,如果通电前PTC元件的温度t<t1,通电后由于发热的缘故,温度升高致使电阻率减小,发热功率将进一步增大,形成正反馈效应,致使温度大于t1,随着温度的升高,电阻率也增大,功率将减小,形成负反馈效应,发热功率的减小制约了温度的进一步升高.从以上分析可知,t<t1时,温度会升高;t>t2时,温度会降低.故温控点在t1~t2,即温度保持在t1~t2间的某一值.综上分析可知,本题的正确选项是A、D,即温度控制点在图象的两个极值点之间.【答案】AD综合解题方略——有关热敏电阻的综合问题如图6-2-7所示,甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20 kΩ、R2=10 kΩ、R3=40 kΩ,R t为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示,a、b端电压U ab≤0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当a 、b 端电压U ab >0时,电压鉴别器会令开关S 断开,停止加热,则恒温箱内的温度可保持在( )甲 乙图6-2-7A .10 ℃B .20 ℃C .35 ℃D .45 ℃【审题指导】 由题可知,U ab =0是电热丝加热和停止加热的临界状态,根据串联分压知识可求得U ab =0时R t 的阻值,然后由乙图读出对应的温度.【规范解答】 通过审题可知U ab =0是一个电压的临界点,对应着开关S 的动作,而开关的动作对应着温度的上升或下降.由电路分析可知,在R 1、R 2、R 3给定的条件下,热敏电阻R t 的阻值决定了U ab 的正负.设电源负极的电势为零,则φa =R 2R 1+R 2U ,φb =R tR 3+R t U ,其中U 为电源的路端电压,令φa =φb ,即U ab =0,则可得R 2R 1=R tR 3,代入数据得R t =20 kΩ,查表得对应的温度为35 ℃,故本题选项C 正确.【答案】 C。
2024年传感器原理及应用教程专用学习教案
2024年传感器原理及应用教程专用学习教案一、教学目标1.了解传感器的定义、分类和作用。
2.掌握传感器的原理、特性和选型。
3.学会传感器的应用方法和实际案例分析。
4.培养学生的实际操作能力和创新能力。
二、教学内容1.传感器概述2.传感器原理3.传感器特性4.传感器选型与应用5.传感器实际案例分析三、教学过程第一课时:传感器概述1.导入新课(1)提问:同学们,你们对传感器有什么了解?2.教学内容(1)传感器的定义:传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的装置。
(2)传感器的分类:按照被测量、原理、特性等分类。
(3)传感器的作用:在工业、农业、医疗、家居等领域广泛应用。
3.课堂互动(1)讨论:传感器在生活中的应用实例。
(2)分享:同学们举例说明传感器在各自领域的应用。
第二课时:传感器原理1.教学内容(1)传感器的工作原理:敏感元件、转换元件、信号处理电路。
(2)常见传感器的原理:热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等。
2.课堂互动(1)实验:观察热敏电阻在不同温度下的阻值变化。
第三课时:传感器特性1.教学内容(1)传感器的特性:线性度、灵敏度、稳定性、重复性等。
(2)传感器特性在实际应用中的重要性。
2.课堂互动(1)案例分析:讨论传感器特性对测量结果的影响。
(2)讨论:如何提高传感器的特性?第四课时:传感器选型与应用1.教学内容(1)传感器选型的原则:根据测量对象、测量环境、测量精度等选择合适的传感器。
(2)传感器的应用领域:工业自动化、智能家居、医疗设备等。
2.课堂互动(1)讨论:如何根据实际需求选择合适的传感器?(2)分享:同学们举例说明传感器的应用案例。
第五课时:传感器实际案例分析1.教学内容(1)案例分析:智能家居系统中的传感器应用。
(2)案例分析:工业自动化中的传感器应用。
2.课堂互动(1)讨论:分析案例中传感器的选型和应用。
(2)分享:同学们举例说明传感器的实际应用。
四、教学评价1.课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、互动情况。
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。
传感器及应用_教案(3篇)
第1篇授课班级: [班级名称]授课教师: [教师姓名]授课时间: [具体日期]课时: 2课时教学目标:1. 知识目标:- 理解传感器的基本概念、分类及其工作原理。
- 掌握传感器在各类应用场景中的具体应用方法。
- 了解传感器技术的发展趋势。
2. 能力目标:- 能够分析传感器在工程中的应用问题,并设计相应的传感器系统。
- 能够运用传感器知识解决实际问题,提高工程实践能力。
3. 素质目标:- 培养学生的创新思维和团队合作能力。
- 提高学生的科学素养和工程伦理意识。
教学内容:一、传感器概述1. 传感器的定义及分类2. 传感器的工作原理3. 传感器的主要性能指标二、传感器应用1. 温度传感器:介绍热敏电阻、热电偶等温度传感器的原理及应用。
2. 压力传感器:介绍压力传感器的原理及应用,如压力表、压力开关等。
3. 光电传感器:介绍光敏电阻、光电二极管等光电传感器的原理及应用,如光敏开关、光电编码器等。
4. 位置传感器:介绍霍尔元件、磁敏传感器等位置传感器的原理及应用,如位移传感器、速度传感器等。
三、传感器系统设计1. 传感器系统设计原则2. 传感器系统设计实例教学方法:1. 讲授法:讲解传感器的基本概念、分类、工作原理及应用。
2. 案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生掌握传感器在工程中的应用。
3. 实验法:组织学生进行传感器实验,验证传感器原理,提高动手能力。
教学过程:一、导入1. 提问:什么是传感器?传感器在现实生活中有哪些应用?2. 介绍传感器的基本概念、分类及工作原理。
二、传感器概述1. 讲解传感器的定义、分类及工作原理。
2. 介绍传感器的主要性能指标。
三、传感器应用1. 讲解温度传感器、压力传感器、光电传感器和位置传感器的原理及应用。
2. 分析实际应用案例,使学生掌握传感器在工程中的应用。
四、传感器系统设计1. 讲解传感器系统设计原则。
2. 介绍传感器系统设计实例。
五、实验1. 组织学生进行传感器实验,验证传感器原理。
《传感器的应用》教案1.docx
传感器的应用课程导学目标目标解读1.认识力传感器、温度传感器、光传感器的作用,初步了解其工作原理.2.初步了解传感器应用的一般模式,能分析简单的涉及力传感器、温度传感器、光传感器的问题.3.了解生产、生活中常用的四种传感器的作用.4.了解电饭锅中传感器的工作原理.学法指导木节以演示、分析、讨论、讲解为主,结合问题法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。
课程导学建议点难点传感器的原理及其应用的一般模式。
教学建议本节内容需安排1个课时教学。
在教学中首先要讲清楚传感器应用的一般模式,在此基础上,介绍常见的传感器的应用,通过这此具体实例,使学生了解传感器应用的具体模式及传感器的一般结构,本节侧重于联系实际,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。
课前准备电子秤、电熨斗、电饭锅等有传感器的电器中局部放大的图象导学过程设计程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境在日常生活中,我们经常见到电子秤•例如,在超市里,当我们购买水果时,售货员把水果放在表面平整的电子秤上,电子秤就可显示出所购水果的质量及应付的钱数.你想探究一下它的工作原理吗?传感器应用视频第一层级研读教材指导学生学会使用双色笔,确保每一位学生处于预习状态。
通读教材,作必要的标注,梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标完成学案巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容,至少完成第一层级的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。
就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级(小组讨论主题1:力传感器的应用教师可准备较大图象让学生结合图象讲解展示。
在超市里,当我们购买水果时,售货员把水果放在表面平整的电子秤上,电子秤即可显示出所购水果图片口头表述小组展示补充质疑教师点评)应变片■y亠1 卞:7运变片1的质量及应付的钱数.阅读课本中“力传感器的应用电子秤"的内容,电子秤用到的是什么传感器?应变片测力的原理是怎样的?主题2:温度传感器电熨斗电熨斗靠双金属片传感器自动控制温度,其原理是巧妙地利用了不同金属热膨胀(线膨胀)的差异。
《传感器及其应用》 教学设计
《传感器及其应用》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解传感器的定义、组成和工作原理。
(2)学生能够识别常见的传感器类型,如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
(3)学生能够掌握传感器在实际生活和工业生产中的应用案例。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究和案例分析,培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
(2)通过小组合作学习,培养学生的团队协作能力和交流表达能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对传感器技术的兴趣和好奇心,培养学生的创新意识和科学精神。
(2)让学生认识到传感器技术对社会发展和人类生活的重要影响,增强学生的社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点(1)传感器的定义、组成和工作原理。
(2)常见传感器的类型和特点。
(3)传感器在实际生活和工业生产中的应用。
2、教学难点(1)传感器的工作原理。
(2)如何引导学生将传感器的知识应用到实际问题的解决中。
三、教学方法1、讲授法讲解传感器的基本概念、原理和分类,使学生对传感器有初步的认识。
2、实验法通过设计简单的传感器实验,让学生亲身体验传感器的工作过程,加深对传感器原理的理解。
3、案例分析法展示传感器在实际生活和工业生产中的应用案例,引导学生分析和讨论,培养学生的应用能力和创新思维。
4、小组合作学习法组织学生进行小组合作学习,共同完成实验和案例分析任务,培养学生的团队协作能力和交流表达能力。
四、教学过程1、导入新课(5 分钟)通过展示一些智能设备,如智能手机、智能手表、智能家居等,引出传感器在这些设备中的重要作用,激发学生的学习兴趣和好奇心。
2、讲授新课(25 分钟)(1)传感器的定义和组成讲解传感器的定义:传感器是一种能够感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
介绍传感器的组成部分,包括敏感元件、转换元件和测量电路。
(2)传感器的工作原理以温度传感器为例,讲解传感器的工作原理。
敏感元件(如热敏电阻)感受温度的变化,导致其电阻值发生变化,转换元件将电阻值的变化转换为电压或电流的变化,测量电路对输出信号进行处理和放大,最终得到与温度对应的电信号。
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。
高三物理下册《传感器及其应用》教案、教学设计
-针对不同学生的学习需求,制定不同层次的教学目标,使每位学生都能在原有基础上得到提高。
-教师在教学中关注学生的个体差异,及时给予反馈和指导,提高教学质量。
5.设想五:开展多元化评价,激发学生的学习动力
-结合过程性评价和终结性评价,全面评估学生的学习效果,关注学生在学习过程中的表现。
-鼓励学生自我评价和相互评价,培养学生的自主学习能力和批判性思维。
-邀请学生分享学习心得,总结自己在学习过程中的收获和不足。
2.教师点评:针对学生的总结,教师给予点评,强调重点知识点,纠正学生后的学习中继续努力。
-提醒学生关注传感器技术的发展动态,培养他们的科学素养和创新能力。
五、作业布置
为了巩固学生对传感器及其应用的知识,培养他们的实践操作能力和创新意识,特布置以下作业:
(三)学生小组讨论
1.教学活动设计:将学生分成小组,针对传感器的应用场景和误差分析进行讨论。
-每组选择一个特定的传感器应用场景,分析该场景下传感器的选型、使用和误差来源。
-学生之间相互交流、分享观点,形成小组共识。
2.教师指导:在各小组讨论过程中,教师给予适当的指导和启发,引导学生深入思考。
-帮助学生明确讨论的方向,确保讨论内容与教学目标相符。
2.基本概念:介绍传感器的定义、分类和基本工作原理,让学生对传感器有初步的认识。
3.课堂讲解:结合教材,详细讲解各类传感器的特点、应用场景及工作原理。
4.实践操作:组织学生进行实验,学会使用常见传感器进行物理量的测量,分析测量结果的准确性、可靠性和误差来源。
5.小组讨论:分组讨论传感器在现实生活中的应用,分享学习心得,提高合作能力和解决问题的能力。
实验:传感器的应用 教案 说课稿 教学设计
实验:传感器的应用【知识与技能】1.了解两个实验的基本原理。
2.通过实验,加深对传感器作用的体会,培养自己的动手能力。
【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。
【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。
【教学重难点】★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。
【教学过程】一、实验目的了解与传感器技术相关的物理知识,练习用传感器制作自动控制装置.二、实验原理1.斯密特触发器当输入端电压上升到某一值(1.6 V)时,输出端会突然从高电平跳到低电平(0.25 V),当输入端电压下降到某一值(0.8 V)时,输出端会从低电平跳到高电平(3.4 V).2.普通二极管具有单向导电性.3.发光二极管具有单向导电性,同时还能发光.4.光控开关工作原理如图所示.图甲:白天,光强度较大,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,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,则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了).天明后,R G阻值减小,斯密特触发器输入端A电势逐渐降低,降到0.8 V 时,输出端Y突然由低电平跳到高电平,发光二极管LED熄灭.这样就达到了使路灯天明自动熄灭,天暗自动开启的目的.图乙:控制电路原理:天较亮时,光敏电阻R G阻值较小,斯密特触发器输入端A电压较低,则输出端Y输出高电平,继电器线圈中无电流,工作电路不通;天较暗时,光敏电阻R G电阻增大,斯密特触发器输入端A电势升高,当升高到一定值,输出端Y由高电平突然跳到低电平,有电流通过继电器的线圈,电磁继电器工作,接通工作电路,使路灯自动开启;天明后,R G阻值减小,斯密特触发器输入端A电势逐渐降低,降到一定值,输出端Y突然由低电平跳到高电平,则线圈中不再有电流,则电磁继电器自动切断工作电路的电源,路灯熄灭,5.温度报警器工作原理如图所示.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,则报警温度不同.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)、导线若干、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)、导线若干、烧杯(盛有热水).四、实验步骤1.光控开关实验步骤(1)按照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)用黑纸逐渐遮住光敏电阻,观察发光二极管或灯泡的状态.(5)逐渐撤掉黑纸,观察发光二极管或灯泡的状态.2.温度报警器实验步骤(1)按照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,使蜂鸣器常温下不发声.(4)用热水使热敏电阻的温度升高,注意蜂鸣器是否发声.(5)将热敏电阻从热水中取出,注意蜂鸣器是否发声.五、注意事项1.光控开关实验(1)安装前对器材进行测试,确保各元件性能良好后再进行安装.(2)二极管连入电路时,极性不能反接,否则继电器不能正常工作.(3)要想天暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大些.2.温度报警器实验(1)安装前对器材进行测试,确保各元件性能良好后再进行安装.(2)要使热敏电阻在较低的温度时报警,应增大R1的阻值.。
传感器的应用教案
传感器的应用教案教案标题:传感器的应用教案概述:本教案旨在引导学生了解传感器的基本原理和应用领域,培养学生的实际操作能力和创新思维。
通过理论讲解、实验演示和小组合作等多种教学方式,帮助学生深入理解传感器的工作原理,并能运用所学知识解决实际问题。
教学目标:1. 了解传感器的定义、种类和基本原理;2. 掌握传感器在现实生活中的应用领域;3. 能够设计并实现一个简单的传感器应用项目;4. 培养学生的实际操作能力、团队合作精神和创新思维。
教学重点:1. 传感器的种类和工作原理;2. 传感器在不同领域的应用。
教学难点:1. 如何设计并实现一个简单的传感器应用项目;2. 如何培养学生的创新思维和实际操作能力。
教学准备:1. 电脑、投影仪和音响设备;2. 实验室所需的传感器设备和相关材料;3. 课前准备好的教学PPT和实验演示材料。
教学过程:Step 1: 引入(5分钟)通过展示一些常见的传感器产品图片,引起学生对传感器的兴趣,并提出问题:“你们知道这些传感器是如何工作的吗?它们在什么领域有应用呢?”Step 2: 知识讲解(15分钟)2.1 讲解传感器的定义、种类和基本原理;2.2 介绍传感器在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用案例。
Step 3: 实验演示(20分钟)3.1 展示一个基于温度传感器的实验,演示传感器的工作原理和数据采集过程;3.2 学生分组进行实验操作,通过调整传感器参数,观察数据变化。
Step 4: 小组讨论(15分钟)学生分组讨论传感器在其他领域的应用案例,并设计一个简单的传感器应用项目。
鼓励学生提出创新的想法,并进行展示和讨论。
Step 5: 总结和展望(10分钟)总结传感器的应用领域和重要性,并鼓励学生思考未来传感器技术的发展方向。
Step 6: 作业布置要求学生撰写一份关于传感器应用的短文,包括传感器的基本原理、应用案例和自己的创新想法。
教学延伸:1. 鼓励学生进行更复杂的传感器应用项目设计和实现;2. 组织学生参观相关企业或科研机构,深入了解传感器技术的最新发展。
传感器实践应用教学设计(2篇)
第1篇一、教学目标1. 知识与技能:- 理解传感器的基本原理、分类和特点。
- 掌握常见传感器的应用方法和操作技巧。
- 学会使用传感器进行数据采集和信号处理。
2. 过程与方法:- 通过实验操作,提高学生的动手能力和实践技能。
- 培养学生观察、分析、解决问题的能力。
- 增强学生的团队协作和沟通能力。
3. 情感态度与价值观:- 培养学生对传感器技术的兴趣和热情。
- 树立学生严谨的科学态度和工程思维。
- 增强学生的社会责任感和创新意识。
二、教学内容1. 传感器概述- 传感器的定义、作用和分类- 传感器的基本原理和特点- 常见传感器的应用领域2. 常见传感器及其应用- 温度传感器:热敏电阻、热电偶、红外传感器等- 光电传感器:光敏电阻、光电二极管、光电三极管等 - 压力传感器:应变片式、电容式、压阻式等- 位移传感器:电位器、霍尔元件、编码器等- 流量传感器:电磁流量计、超声波流量计等3. 传感器实践应用- 数据采集系统设计- 信号处理与分析- 系统调试与优化三、教学过程(一)导入1. 通过展示传感器在实际生活中的应用案例,激发学生的学习兴趣。
2. 提出问题:什么是传感器?传感器在哪些领域有广泛应用?(二)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和特点。
3. 通过图片和视频展示常见传感器的应用领域。
(三)常见传感器及其应用1. 分别介绍温度传感器、光电传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器的原理、特点和应用。
2. 通过实验演示,让学生直观地了解传感器的工作原理。
(四)传感器实践应用1. 数据采集系统设计:引导学生根据实际需求,设计数据采集系统。
2. 信号处理与分析:讲解信号处理的基本方法,指导学生进行信号分析。
3. 系统调试与优化:引导学生进行系统调试,并对系统进行优化。
(五)实验操作1. 分组进行实验操作,让学生亲自动手实践。
2. 教师巡回指导,解答学生在实验过程中遇到的问题。
传感器的应用教案
传感器的应用教案传感器的应用教案【教学目标】【教学目标】1. 1.知识与技能知识与技能知识与技能: : (1)(1)、了解传感器应用的一般模式、了解传感器应用的一般模式、了解传感器应用的一般模式; ;(2) (2)、理解应变式力传感器的应用――电子秤的工作原理。
、理解应变式力传感器的应用――电子秤的工作原理。
、理解应变式力传感器的应用――电子秤的工作原理。
(3) (3)、理解声传感器的应用――话筒的工作原理。
、理解声传感器的应用――话筒的工作原理。
、理解声传感器的应用――话筒的工作原理。
4 4、理解温度传感器的应用――电熨斗的工作原理、理解温度传感器的应用――电熨斗的工作原理、理解温度传感器的应用――电熨斗的工作原理(5) (5)、会设计简单的有关传感器应用的控制电路。
、会设计简单的有关传感器应用的控制电路。
、会设计简单的有关传感器应用的控制电路。
2. 2.过程与方法过程与方法过程与方法: :通过实验结合物理学的知识通过实验结合物理学的知识,,探究电子秤、话筒、电熨斗等的工作原理电熨斗等的工作原理,,从而了解力传感器、声传感器和温度传感器的一般应用声传感器和温度传感器的一般应用,,进一步总结出传感器应用的一般模式。
进一步总结出传感器应用的一般模式。
3. 3.情感、态度与价值观情感、态度与价值观情感、态度与价值观 激发学生的学习兴趣激发学生的学习兴趣,,培养动手能力培养动手能力,,提高创新意识提高创新意识,,提高物理理论知识与实际相结合的综合实践能力。
知识与实际相结合的综合实践能力。
【教学重点】【教学重点】::各种传感器的应用原理及结构。
各种传感器的应用原理及结构。
【教学难点】【教学难点】::各种传感器的应用原理及结构。
各种传感器的应用原理及结构。
【教学方法】【教学方法】:PPT :PPT 课件课件,,演示实验演示实验,,讲授讲授【教学用具】【教学用具】::小型电子秤小型电子秤,,话筒话筒,,电熨斗、示波器。
(选修3-2)6[1].4传感器的应用实例教案新部编本3
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市实验学校四、传感器的应用实例【要点导学】1、本节通过学生亲自动手实验,组装一个光控开关、一个温度报警器,以加深对传感器的理解。
2、实验中的主要部件是一种“非”逻辑关系的电路,简称“非门”,其符号如图6-4-1所示。
“非门”的工作原理是,当输入为1时,输出为 ;输入为0时,输出为 。
由于单个非门很少,实际生产是总是将多个“非”门集成在一个电路板上做成集成电路,如图6-4-2为具有六个“非”门的斯密特触发器,其输入端为A ,输出端为Y 。
斯密特触发器工作特点是:当加在A 端的电压超过1.6V 时,输出端Y 从高电平跳到低电平(0.25V );当输入端A 的电压降低到0.8V 时,输出端Y 从低电平跳到高电平(3.4V )。
3、用斯密特触发器组装一个光控电路(1)实验电路图如图6-4-3所示,图中LED 为发光二极管,R G 为光敏电阻传感器,R 1的最大值为51K Ω,R 2为330Ω。
电路原理分析如下:A 端的电平计算公式为GG G A R R R R R U /15511+=+=。
设环境光亮度为某个值,调节R 1的阻值,使U A <0.8V ,此时Y 端输出为高电平,发光二极管因截止而不发光。
当环境光亮度降低时,R G 的阻值变大,有上述计算公式可知U A 上升,当环境光亮度降低到一定值时,U A ≥1.6V 时,输出点Y 变为低电平,发光二极管导通而发光。
(2)要想在环境光亮度更暗(即R G )更大时发光二极管才会点亮,时由A 端的电平计算公式≥+=GA R R U /151 1.6V 可知,应该把R 1调 (填“大”或“小”)一些。
(3)由于发光二极管允许通过的电流强度较小,太大会烧毁二极管,因此电路中与发光二极管串联的电阻R 2的作用是 。
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。
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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
如图所示光控电路,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 kΩ,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,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(1.6V),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
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.
如图所示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。
分析:天较亮时,光敏电阻R G阻值较小,斯密特触发器输入端A电势较低,则输出端Y输出高电平,线圈中无电流,工作电路不通;天较暗时,光敏电阻R G电阻增大,斯密特触发器输入端A电势升高,当升高到一定值,输出端Y由高电平突然跳到低电平,有电流通过线圈A,电磁继电器工作,接通工作电路,使路灯自动开启;天明后,R G阻值减小,斯密特触发器输入端A电势逐渐降低,降到一定值,输出端Y突然由低电平跳到高电平,则线圈A不再有电流,则电磁继电器自动切断工作电路的电源,路灯熄灭.
2.实验2 温度报警器
上一节我们学习了火灾报警器,它是利用烟雾对光的散射作用,使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化,从而达到报警的目的.这种设计其敏感性是否值
的怀疑,你想过吗?既然发生火灾时,环境温度要升高,我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢?
温度报警器的工作电路,如图所示。
试分析其工作原理:
(三)课堂总结、点评
本节课主要学习了以下几个问题:
光控开关
传感器的应用实例
温度报警器
作业:阅读课文,完成问题与练习。