传感器及其工作原理 说课稿 教案 教学设计
教科版选修1《传感器及其应用》说课稿
教科版选修1《传感器及其应用》说课稿一、教材概述《传感器及其应用》是教科版选修1的一本教材,主要面向高中学生。
本教材围绕传感器的原理、分类、应用等方面内容展开,旨在帮助学生深入了解传感器技术在现代社会中的广泛应用,并培养学生的创新思维和动手能力。
二、教材结构与内容2.1 教材结构《传感器及其应用》教材共分为10个单元,每个单元包含教材内容、知识点总结和练习题等板块。
下面是各个单元的简要介绍:1.单元一:传感器的概念与分类。
教学重点在于学习传感器的定义、作用及分类,并通过实例介绍不同类型的传感器应用。
2.单元二:电流传感器。
介绍了电流传感器的原理和应用,培养学生对电流传感器的认识和应用能力。
3.单元三:温度传感器。
通过理论学习和实验操作,帮助学生理解温度传感器的工作原理和使用方法。
4.单元四:压力传感器。
重点讲解了压力传感器的原理以及在航空、汽车等领域的应用。
5.单元五:光传感器。
介绍了光传感器的种类、原理和应用,并通过实验让学生亲自操作光传感器。
6.单元六:声传感器。
通过学习声传感器的原理和特点,培养学生对声音信号的感知和处理能力。
7.单元七:湿度传感器。
引导学生认识湿度传感器的工作原理,探索湿度传感器在农业、气象等领域的应用。
8.单元八:加速度传感器。
介绍了加速度传感器的工作原理和使用场景,培养学生对加速度的理解和应用能力。
9.单元九:磁传感器。
通过实验讲解磁传感器的原理和应用,并引导学生进行相关实验操作。
10.单元十:气体传感器。
教学重点在于学习气体传感器的种类、工作原理和应用,培养学生的实践能力和创新思维。
2.2 教材内容教材以传感器为核心,以原理、分类、应用为主线,同时融入实验操作和练习题,旨在提高学生的动手能力和问题解决能力。
教材的主要内容包括:1.传感器的概念与分类:介绍传感器的定义和分类,并介绍不同类型传感器的工作原理和应用。
2.电流传感器:介绍电流传感器的工作原理和应用,并引导学生进行相关实验操作。
传感器的课课程设计
传感器的课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握传感器的基本概念、原理和应用,能够理解不同类型传感器的特点和作用,并能够运用传感器进行简单的实验和应用设计。
具体来说,知识目标包括:1.了解传感器的基本概念、原理和分类。
2.掌握常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
3.理解传感器在现代科技中的重要性及其发展趋势。
技能目标包括:1.能够运用传感器进行简单的实验和应用设计。
2.能够分析传感器输出信号的特点,并进行相应的处理和分析。
3.能够结合其他电子元件,设计简单的传感器应用系统。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对科学探究的兴趣和热情,提高学生的创新意识。
2.培养学生团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。
3.培养学生关注现代科技发展,增强学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括传感器的基本概念、原理和分类,以及常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
具体安排如下:1.传感器的基本概念、原理和分类:介绍传感器的定义、作用、基本原理和分类方法。
2.常见传感器的特点、工作原理和应用领域:介绍温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器等常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
3.传感器在现代科技中的重要性及其发展趋势:分析传感器在现代科技中的重要作用,介绍传感器的发展趋势和前景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解传感器的基本概念、原理和分类,使学生掌握传感器的基本知识。
2.讨论法:学生分组讨论常见传感器的特点、工作原理和应用领域,促进学生思考和交流。
3.案例分析法:分析实际应用中的传感器案例,使学生更好地理解传感器的工作原理和应用价值。
4.实验法:安排学生进行传感器实验,培养学生的动手能力,提高学生对传感器应用的深入理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用符合教学目标的传感器教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
传感器原理及应用教程专用学习教案
传感器原理及应用教程专用学习教案一、教学内容本节课我们将学习《传感器原理及应用教程》的第三章“传感器的工作原理及其分类”和第四章“常见传感器的应用”。
详细内容包括但不限于传感器的基础概念、工作原理、分类方法,以及温度传感器、压力传感器、光电传感器等在实际工程中的应用案例。
二、教学目标1. 理解传感器的基本工作原理,能够对不同类型的传感器进行分类。
2. 掌握常见传感器的应用领域和实际操作方法,培养解决实际问题的能力。
3. 培养学生的创新意识和团队协作精神,激发对传感器技术研究的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点:传感器的工作原理及其分类方法。
教学重点:温度传感器、压力传感器、光电传感器等在实际工程中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT课件、实验用传感器、演示板、万用表等。
2. 学具:笔记本、教材、实验报告册、笔等。
五、教学过程1. 导入:通过展示一个实际应用的传感器视频,引起学生对传感器的好奇心,进而导入新课。
2. 理论讲解:详细讲解传感器的工作原理、分类方法以及各种传感器的特点。
3. 实例分析:以温度传感器、压力传感器、光电传感器为例,讲解其在实际工程中的应用。
4. 课堂互动:组织学生进行小组讨论,探讨传感器的未来发展及其在生活中的应用。
5. 实践操作:指导学生进行实验,观察传感器的响应特性,并记录数据。
六、板书设计1. 传感器工作原理及分类2. 常见传感器应用案例温度传感器压力传感器光电传感器七、作业设计1. 作业题目:结合本节课内容,设计一个简单的传感器应用电路。
2. 答案:学生需提交设计报告,包括电路图、元件清单、工作原理及预期效果。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:对本节课的教学效果进行自我评估,查找不足,为下次课做好准备。
2. 拓展延伸:鼓励学生查阅相关资料,了解新型传感器技术,提高自身综合素质。
同时,组织课外实践活动,让学生在实际操作中感受传感器的魅力。
重点和难点解析1. 教学难点:传感器的工作原理及其分类方法。
6.1传感器及其工作原理
课 时 教 学 设 计 首 页(试用)授课时间: 年 月 日太原市教研科研中心研制课 题6.1传感器及其工作原理课 型新授课第几 课时课时教学目 标 (三维) 知识与技能了解什么是传感器,知道非电学量转化为电学量的技术意义; 认识一些制作传感器的元器件,知道这些传感器的工作原理。
过程与方法 通过对实验的观察、思考和探究,让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时,经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。
情感、态度与价值观 体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处,激发学生的学习兴趣,拓展学生的知识视野,并加强物理与STS 的联系。
通过动手实验,培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。
教学重点与 难点【教学重点】:理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
【教学难点】:分析并设计传感器的应用电路。
教学方法 与 手段【教学方法】:实验、探究、讨论 【教学用具】:干簧管,磁铁,光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。
使 用 教 材 的 构 想从上世纪八十年代起,国际上出现了“传感器热”,传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。
新课程标准紧扣时代脉搏,对传感器教学提出明确要求。
本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究,了解什么是传感器,传感器是如何将非电学量转换成电学量的,传感器在生产、生活中有哪些具体应用,为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。
教学时力避深奥的理论,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。
教师行为学生行为一、引入新课今天我们生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操纵的?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?“非典”病毒肆虐华夏大地时,机场、车站、港口又是如何实现快速而准确的体温检测的?所有这些,都离不开一个核心,那就是本堂课将要学习的传感器。
《探究传感器的工作原理》 说课稿
《探究传感器的工作原理》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是《探究传感器的工作原理》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计等几个方面来展开我的说课。
一、教材分析(一)教材地位和作用《探究传感器的工作原理》是高中物理选修 3-2 中的重要内容。
传感器技术在现代科技和生活中有着广泛的应用,通过对传感器工作原理的探究,能够为学生理解和应用相关技术奠定基础,也有助于培养学生的科学思维和实践能力。
(二)教材内容本节课主要介绍了常见传感器的分类、工作原理和应用实例。
包括光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等传感器,通过对这些传感器的原理分析,让学生了解传感器如何将非电学量转化为电学量的过程。
二、学情分析(一)知识基础学生在之前的学习中已经掌握了电学的基本概念和规律,如电阻、电流、电压等,为本节课的学习提供了一定的知识储备。
(二)学习能力高中学生具备一定的观察、分析和推理能力,但对于抽象的物理概念和原理的理解还存在一定的困难,需要通过实验和实例来帮助他们更好地掌握。
(三)学习兴趣学生对于新技术和新应用通常具有较强的好奇心和兴趣,传感器在生活中的广泛应用能够激发学生的学习积极性。
三、教学目标(一)知识与技能目标1、了解常见传感器的分类和工作原理。
2、掌握光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等传感器的特性和工作原理。
3、学会根据传感器的特点和工作原理,分析其在实际应用中的作用。
(二)过程与方法目标1、通过实验探究和观察分析,培养学生的科学探究能力和实验操作能力。
2、通过对传感器工作原理的分析,提高学生的逻辑思维能力和理论联系实际的能力。
(三)情感态度与价值观目标1、激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的创新意识和实践精神。
2、让学生体会传感器技术在生活和科技中的重要作用,增强学生的科学素养和社会责任感。
四、教学重难点(一)教学重点1、常见传感器的工作原理,如光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等。
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?“非典”病毒肆虐华夏大地时,机场、车站、港口又是如何实现快速而准确的体温检测的?展示技术资料:飞机驾驶员在飞行时要知道“飞行状态”的有关信息,包括飞行参数:迎仰角、侧滑角、空速、高度、气温、航向、角速度、加速度等;发动机参数:温度、压力、压差、流量、湍振、角位置、角位移、线位移、发动机转速、推力、金属屑末、火焰等;燃烧参数:温度、压力、油位、油量、密度、介电常数、流量、结冰状态、烟雾等。
高中物理传感器教案
高中物理传感器教案课题:传感器教学目标:1. 了解传感器的定义和分类;2. 掌握传感器的工作原理;3. 能够分析传感器在物理实验中的应用。
教学重点:1. 传感器的定义和分类;2. 传感器的工作原理;3. 传感器在物理实验中的应用。
教学难点:1. 传感器的工作原理;2. 传感器在物理实验中的应用。
教学过程:一、引入1. 利用图片展示一些常见的传感器,并让学生猜测其作用;2. 引导学生思考,什么是传感器?传感器的作用是什么?二、讲解1. 定义传感器:传感器是一种能够感知、检测并转换物理量或化学量的设备;2. 分类:按检测的物理量分为光、热、声、压、电等传感器;3. 工作原理:以温度传感器为例,讲解传感器如何通过物理或化学效应将被检测的物理量转换为电信号;4. 应用:讲解传感器在物理实验中的应用,如利用压力传感器测量气体压强等。
三、实践1. 学生分组进行实验,利用温度传感器测量不同温度下水的温度;2. 学生写出实验报告,分析传感器的工作原理和实验结果。
四、讨论1. 学生展示实验结果和分析,并进行讨论;2. 引导学生思考传感器在现实生活中的应用,并提出自己的见解。
五、总结1. 总结传感器的定义、分类、工作原理和应用;2. 引导学生思考传感器对科学技术发展的重要性。
六、作业1. 回答几道传感器相关的习题;2. 思考一个自己设计的实验,利用传感器进行数据采集和分析。
教学反思:通过这堂课的教学,学生对传感器有了更深入的了解,能够独立进行实验并分析实验结果。
同时,也引导学生思考传感器在日常生活和科学研究中的重要作用,培养了学生的实验能力和创新思维。
传感器教案
传感器教案引言传感器作为现代科技领域的重要组成部分,正在不断发展和应用。
在科学课程中,传感器技术的教学内容逐渐引起人们的关注。
本教案旨在介绍传感器的基本概念和原理,并探讨如何在教学中有效地引导学生了解传感器的应用和作用。
一、教学目标1. 了解传感器的基本概念和原理。
2. 掌握传感器的分类和常见应用。
3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
二、教学内容1. 传感器的基本概念和原理a. 传感器的定义和作用b. 传感器的工作原理(电阻、电容、电感、光电等)c. 传感器的特点和性能指标2. 传感器的分类和常见应用a. 按测量物理量分类(温度、湿度、压力、光照强度等)b. 按工作原理分类(电阻式、电容式、电感式、光电式等)c. 传感器在生活和工业领域中的应用案例3. 传感器实验设计和数据分析a. 学生通过实验自行设计传感器实验方案b. 学生收集实验数据并进行分析和比较c. 学生讨论实验结果,并得出结论和改进方向4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力a. 学生参与小组讨论和合作,解决传感器应用相关问题b. 学生思考传感器在未来科技发展中的应用前景和挑战c. 学生提出自己的创新想法和解决方案三、教学方法与过程1. 教师授课:讲解传感器的基本概念和原理,以及分类和常见应用的案例分析。
2. 学生实验:根据教师指导,学生自行设计传感器实验方案,并进行实验操作和数据记录。
3. 学生讨论:学生小组讨论实验结果,进行数据分析和比较,得出结论和改进方向。
4. 学生发展:鼓励学生提出问题和创新思路,展开小组合作或个人研究项目。
5. 教师评估:根据学生实验报告、讨论表现和创新项目成果进行评估,并给予指导和反馈。
四、教学评估1. 学生实验报告的设计和完成情况。
2. 学生在讨论和小组合作中的参与度和表现情况。
3. 学生创新项目的研究内容和成果展示。
4. 学生对传感器应用前景和挑战的思考和表达能力。
通用技术《认识传感器》课件及其教案
通用技术《认识传感器》课件及其教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)让学生了解传感器的概念、作用和分类;(2)让学生掌握传感器在实际应用中的基本原理;(3)培养学生运用传感器解决实际问题的能力。
2. 过程与方法:(1)通过观察、实验和分析,让学生体验传感器在生活中的应用;(2)培养学生动手操作、观察、分析问题的能力;(3)引导学生运用所学知识解决实际问题。
3. 情感态度价值观:(1)培养学生对新技术的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探究、积极向上的学习态度;(3)培养学生团队协作、交流分享的良好品质。
二、教学内容1. 传感器的基本概念(1)传感器的定义(2)传感器的作用(3)传感器的分类2. 传感器的应用实例(1)温度传感器在空调中的应用(2)光传感器在自动开关灯中的应用(3)红外传感器在电视遥控器中的应用3. 传感器的工作原理(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4. 传感器在生活中的应用(1)传感器在智能家居中的应用(2)传感器在交通工具中的应用(3)传感器在医疗设备中的应用5. 传感器技术的未来发展(1)纳米传感器(2)无线传感器网络(3)智能传感器三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)传感器的概念、作用和分类;(2)传感器在实际应用中的基本原理;(3)传感器在生活中的应用。
2. 教学难点:(1)传感器的工作原理;(2)传感器技术的未来发展。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究;2. 利用多媒体课件、实物展示等手段,直观演示传感器的工作原理和应用实例;3. 组织学生进行实验操作,增强实践体验;4. 开展小组讨论,促进学生交流分享。
五、教学过程1. 导入新课:(1)播放课件:传感器在生活中的应用实例;(2)引导学生思考:什么是传感器?它在我们的生活中有哪些作用?2. 讲解传感器的基本概念:(1)传感器的定义;(2)传感器的作用;(3)传感器的分类。
(完整版)传感器及其工作原理优秀教案
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。
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。
(2)、通过动手实验,培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。
教学重点
理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
教学难点
电路的设计,理解传感器工作原理及敏感元件在电路中的作用.
教具
干簧管,磁铁,光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表.多媒体课件。
教学方法
实验探究法、理论探究法、分组讨论法、归纳总结法
【设计方案2】火警报警器(设计要求:温度过高,发生警报)
学生分组讨论:①需要什么器材?②提出设计方案;③学生分两组实施组装;④讨论并提出改进意见;⑤还可以用于生活中的哪些方面?
师:( 对传感器的工作原理作阶段性的小结)传感器是把非电学量转换为电学量的元件,它使得某些非电学量容易测量或者能实现电路的自动通断.传感器的应用丰富了我们的生活,使我们的生活更舒适、更安全.但从科技进步的角度来说,传感器的应用还只是浅层次的,更重要的是传感器的开发。那么,传感器如何进行开发呢?这还得从传感器的工作原理入手。例如,电容器电容的决定式为,如何利用电容的电学量与非电学量的关系设计一个电容式传感器?
《温度传感器的原理》 教学设计
《温度传感器的原理》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解温度传感器的工作原理。
学生能够区分不同类型的温度传感器及其特点。
学生能够掌握温度传感器在实际生活和工业中的应用。
2、过程与方法目标通过实验和案例分析,培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
引导学生进行小组讨论和交流,提高学生的合作学习能力和表达能力。
3、情感态度与价值观目标激发学生对科学技术的兴趣和探索精神。
培养学生的创新意识和实践能力,让学生体会到科学技术对生活的影响。
二、教学重难点1、教学重点常见温度传感器的工作原理,如热电偶、热敏电阻、热电阻等。
温度传感器的性能参数和特点。
2、教学难点热电偶的热电效应原理及应用。
热敏电阻的温度特性曲线分析。
三、教学方法1、讲授法讲解温度传感器的基本概念、原理和分类,让学生对温度传感器有初步的认识。
2、实验法通过实验让学生亲身体验温度传感器的工作过程,加深对其原理的理解。
3、讨论法组织学生进行小组讨论,分析温度传感器在实际生活中的应用案例,培养学生的合作学习和解决问题的能力。
4、案例分析法通过实际的工程案例,让学生了解温度传感器在工业生产中的重要性和应用方法。
四、教学过程1、导入(5 分钟)通过展示一些日常生活中与温度测量相关的场景,如室内温度控制、冰箱温度调节、汽车发动机温度监测等,引出温度传感器的概念,激发学生的学习兴趣。
2、知识讲解(20 分钟)介绍温度传感器的定义和作用,强调其在温度测量和控制中的重要性。
讲解常见温度传感器的类型,如热电偶、热敏电阻、热电阻等,并分别介绍它们的工作原理。
以热电偶为例,详细讲解热电效应的原理,即两种不同材料的导体组成闭合回路,当两个接点温度不同时,回路中会产生电动势。
分析热敏电阻的温度特性,即电阻值随温度的变化关系,以及热电阻的电阻与温度的线性关系。
3、实验探究(20 分钟)分组实验:学生分组进行实验,使用热电偶和热敏电阻测量不同温度下的输出信号。
《传感器》 说课稿
《传感器》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《传感器》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《传感器》这一内容选自_____教材的_____章节。
传感器是现代信息技术的重要组成部分,在生产生活、科学研究等领域有着广泛的应用。
本节课的内容是在学生已经学习了电路、电磁学等知识的基础上展开的,既是对前面所学知识的综合应用,又为后续学习自动控制等内容奠定了基础。
教材通过介绍常见的传感器类型、工作原理以及应用实例,让学生了解传感器在信息获取和处理中的重要作用,培养学生的科学思维和创新能力。
二、学情分析授课对象为_____年级的学生,他们已经具备了一定的物理基础知识和实验探究能力,但对于传感器这一较为抽象的概念和技术,可能缺乏直观的认识和深入的理解。
在这个阶段,学生的思维活跃,对新鲜事物充满好奇心和求知欲,但抽象思维能力和逻辑推理能力还有待进一步提高。
三、教学目标基于对教材和学情的分析,我制定了以下教学目标:1、知识与技能目标(1)了解常见传感器的类型和工作原理,如温度传感器、光传感器、压力传感器等。
(2)掌握传感器的基本组成和工作过程,能够根据实际需求选择合适的传感器。
(3)学会使用简单的传感器实验装置,进行数据采集和分析。
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、实验操作能力和数据分析能力。
(2)通过小组合作学习,培养学生的团队协作精神和交流表达能力。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生感受传感器技术在现代科技中的重要性,激发学生对科学技术的兴趣和热爱。
(2)培养学生的创新意识和实践精神,提高学生解决实际问题的能力。
四、教学重难点1、教学重点(1)常见传感器的工作原理和应用。
(2)传感器的基本组成和工作过程。
2、教学难点(1)传感器工作原理的理解和分析。
(2)如何根据实际需求选择合适的传感器并设计简单的应用电路。
八年级物理上册教案:开发能够感知自然界的传感器
八年级物理上册教案:开发能够感知自然界的传感器随着科技的进步,人们对于自然界的认识也越来越多。
传感器作为一种能够感知不同环境参数的电子设备,广泛应用于现代化生产和生活的各个领域。
本文将介绍八年级物理上册教案中关于开发能够感知自然界的传感器的内容。
一、传感器的定义及应用领域传感器是一种能够将各种物理量或化学量转化为电信号输出的电子元器件。
传感器可应用于气象、农业、环保、医疗、交通、安全等各种领域。
二、传感器的工作原理传感器的工作原理为对各种环境参数进行感知并输出电信号。
常用的感知物理量有温度、湿度、气压、重力、磁场、光照强度等。
通过将感知到的物理量转化为电信号输出,传感器可实现对于环境参数的监测和控制。
三、传感器的类型根据不同的工作原理,传感器可分为电容式、热敏式、压阻式、电阻式等多种类型。
其中,电容式传感器将电容值与环境参数联系起来,热敏式传感器则基于环境温度的变化来进行感知,压阻式传感器则利用机械变形对电阻值产生影响来实现物理参数的检测。
四、传感器的开发在八年级物理上册的教案中,讲述了通过Arduino开发平台来开发传感器的方法。
Arduino是一种开源的物联网硬件平台,既可以用于控制硬件设备,又可以实现与传感器之间的数据通信。
通过Arduino 平台的开发,可以用轻松的方式开发各种类型的传感器,从而实现对于自然界的感知和控制。
五、总结传感器作为一种重要的电子元器件,在现代生产和生活中越来越广泛应用,它的发展和应用将不断推动着人类社会的科技进步。
在八年级物理上册中,通过开发Arduino传感器,使得学生们在课堂上体验到了科技创新的乐趣,并且在科技的推动下感知和了解自然界的各种奥秘。
1.传感器及其工作原理教案
选修3----2第六章传感器1.传感器及其工作原理(教案)一、教材分析本部分属“了解”水平。
学生应理解在现代信息技术与自动控制中为什么要将非电学量转换成电学量,了解电学量便于控制、便于处理(放大、衰减和波型整理等)、便于显示和储存、也便于远距离传输等技术方面的优点。
尤其是将电学量与计算机技术结合,可以方便地实现信息的采集、处理、输出的自动化和智能化。
所以科学技术中常把非电学量转换成电学量进行信息收集。
高中的重点是通过实验,知道常见传感器的工作原理。
了解常见传感器的工作原理,注意“了解”的理解。
学生应知道传感器是由敏感元件、电子线路与控制线路等组成的。
本主题重在通过实验来探究传感器的工作原理,以拓展学生的思维,培养创新意识,不宜讲过多的技术细节。
二、教学目标一)知识目标:(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。
二)能力目标:1、设计实验并熟练使用电源、灵敏电流计、干簧管、光敏元件、热敏元件等电学实验元件,培养实验设计和实验操作能力及实验观察能力。
2、通过实验观察培养获取知识的能力、分析问题的能力。
三)情感和价值观学生通过实验探究,培养热爱科学、探索未知的积极情感。
三、教学重点1、干簧管、光敏元件、热敏元件等电学实验元件在电路中的作用。
2、设计电路。
四、教学难点电路的设计,理解传感器工作原理及敏感元件在电路中的作用。
五、教学方法实验探究法、理论探究法、分组讨论法、归纳总结法六、教学过程实验探究一:目的:引起学生的好奇心。
b.实验过程----分组实验:学生4人一组,16个小组c.讲解:什么是传感器(1)传感器是这样一类元件: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规律转换为电压、电流等电学量,或转化为电路的通断。
(2)传感器原理传感器感受的通常是非电学量,如电压、温度、位移、浓度、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,通常要经过放大后,再送给控制系统产生和种控制动作。
传感器及其工作原理的教案
传感器及其工作原理的教案第一章:传感器概述1.1 传感器的定义与作用介绍传感器的概念解释传感器在现代科技领域中的重要性1.2 传感器的分类温度传感器压力传感器光传感器湿度传感器其他传感器1.3 传感器的性能指标灵敏度准确度响应时间稳定性第二章:传感器的工作原理2.1 电阻式传感器介绍电阻式传感器的工作原理探讨电阻式传感器的应用实例2.2 电容式传感器解释电容式传感器的工作原理分析电容式传感器的应用场景2.3 电磁式传感器探讨电磁式传感器的工作原理举例说明电磁式传感器的应用2.4 光电式传感器介绍光电式传感器的工作原理讨论光电式传感器的应用领域第三章:传感器的选择与应用3.1 传感器选择的考虑因素测量范围精度要求响应时间环境条件3.2 传感器的应用实例工业自动化智能家居医疗设备环境监测3.3 传感器与微控制器的接口设计介绍传感器与微控制器接口的基本原理探讨接口设计中的注意事项第四章:传感器的安装与维护4.1 传感器的安装方法固定传感器连接传感器的电路传感器的校准4.2 传感器的维护与保养定期检查传感器的工作状态清洁传感器更换传感器配件4.3 传感器故障排除与维修分析传感器故障的原因介绍传感器维修的基本方法第五章:传感器技术的未来发展5.1 新型传感器的发展趋势微型化智能化网络化多功能化5.2 传感器在物联网中的应用物联网的基本概念传感器在物联网中的重要作用5.3 传感器技术的创新与挑战探讨传感器技术的创新方向分析传感器技术面临的挑战与解决方案第六章:传感器在温度测量中的应用6.1 温度传感器概述介绍温度传感器的种类及工作原理解释温度传感器在温度测量中的重要性6.2 热电阻传感器探讨热电阻传感器的工作原理分析热电阻传感器的应用实例6.3 热电偶传感器介绍热电偶传感器的工作原理讨论热电偶传感器在高温测量中的应用6.4 集成温度传感器解释集成温度传感器的工作原理探讨集成温度传感器的优势及应用第七章:压力传感器的原理与应用7.1 压力传感器概述介绍压力传感器的概念及作用解释压力传感器在各种领域的应用7.2 应变片式压力传感器探讨应变片式压力传感器的工作原理分析应变片式压力传感器的应用实例7.3 压阻式压力传感器介绍压阻式压力传感器的工作原理讨论压阻式压力传感器在工业中的应用7.4 微机电系统(MEMS)压力传感器解释MEMS压力传感器的工作原理探讨MEMS压力传感器的优势及应用第八章:光传感器的原理与应用8.1 光传感器概述介绍光传感器的基本概念解释光传感器在光电技术中的应用8.2 光电二极管传感器探讨光电二极管传感器的工作原理分析光电二极管传感器的应用实例8.3 光敏电阻传感器介绍光敏电阻传感器的工作原理讨论光敏电阻传感器在光照检测中的应用8.4 光强传感器解释光强传感器的工作原理探讨光强传感器在光学测量中的应用第九章:湿度传感器的原理与应用9.1 湿度传感器概述介绍湿度传感器的基本概念解释湿度传感器在环境监测中的重要性9.2 电容式湿度传感器探讨电容式湿度传感器的工作原理分析电容式湿度传感器的应用实例9.3 电阻式湿度传感器介绍电阻式湿度传感器的工作原理讨论电阻式湿度传感器在湿度测量中的应用9.4 露点传感器解释露点传感器的工作原理探讨露点传感器在气象观测中的应用第十章:传感器在自动化控制系统中的应用10.1 自动化控制系统概述介绍自动化控制系统的基本概念解释自动化控制系统在社会生产中的作用10.2 传感器在自动化控制中的应用探讨传感器在工业自动化中的重要作用分析传感器在技术中的应用10.3 传感器在智能控制系统中的应用介绍传感器在智能家居中的应用讨论传感器在无人驾驶技术中的应用10.4 传感器技术的创新与发展趋势分析传感器技术在自动化控制系统中的创新方向探讨传感器技术在未来发展趋势中的挑战与解决方案第十一章:传感器的数据处理与信号转换11.1 传感器信号的预处理介绍传感器信号预处理的重要性探讨滤波、放大、线性化等预处理方法11.2 模拟-数字转换解释模拟-数字转换(ADC)的原理分析ADC在传感器应用中的关键作用11.3 数字信号处理介绍数字信号处理的基本概念探讨数字滤波、特征提取等信号处理技术11.4 数据融合与信息提取解释数据融合的概念及意义探讨多传感器数据融合的方法和技术第十二章:无线传感器网络(WSN)12.1 无线传感器网络概述介绍无线传感器网络的基本概念解释无线传感器网络在物联网中的应用12.2 WSN的组成与工作原理探讨WSN的节点、通信协议和数据处理机制分析WSN在环境监测、军事等领域中的应用12.3 WSN的关键技术介绍WSN中的低功耗通信、数据融合、路由协议等关键技术讨论这些技术在实际应用中的挑战和解决方案12.4 WSN的发展趋势与挑战分析WSN在未来发展中的机遇与挑战探讨WSN在物联网中的作用及其发展方向第十三章:传感器在生物医学领域的应用13.1 生物医学传感器概述介绍生物医学传感器的基本概念解释生物医学传感器在医疗诊断中的重要性13.2 生物传感器类型与应用探讨生物传感器包括的光学生物传感器、电化学生物传感器等分析这些传感器在血糖检测、酶活性监测等领域的应用13.3 生物医学传感器的集成与微系统技术介绍生物医学传感器集成技术探讨微流控芯片、MEMS等技术在生物医学传感器中的应用13.4 生物医学传感器的发展趋势与挑战分析生物医学传感器在未来发展中的机遇与挑战探讨生物医学传感器在精准医疗和健康管理中的作用及其发展方向第十四章:传感器的安全性与标准化14.1 传感器的安全性介绍传感器安全性的重要性探讨传感器在防止数据泄露、防止故障等方面的安全措施14.2 传感器标准化与兼容性解释传感器标准化的重要性讨论传感器接口、通信协议等标准化问题14.3 传感器产品的认证与质量控制介绍传感器产品认证的流程与标准探讨质量控制对传感器性能和可靠性的影响14.4 传感器行业的未来发展分析传感器行业在未来发展中的趋势探讨传感器技术在智能制造、物联网等领域的应用前景第十五章:传感器的创新与挑战15.1 传感器技术的创新方向探讨新型传感器、传感器材料、传感器集成等方面的创新趋势15.2 传感器面临的挑战与解决方案分析传感器在精度、响应时间、功耗等方面的挑战讨论解决这些挑战的可能方法和途径15.3 传感器技术在可持续发展中的作用介绍传感器在节能减排、环境保护等方面的作用探讨传感器技术在促进可持续发展中的潜力15.4 传感器的未来:从智能传感器到自适应系统展望智能传感器、自适应系统等领域的发展前景探讨传感器技术在未来科技和产业变革中的作用和地位重点和难点解析本文主要介绍了传感器及其工作原理、选择与应用、安装与维护、未来发展等方面的内容。
《压力传感器》教案
《压力传感器》教案教案主题:压力传感器的原理及应用教学目标:1.了解压力传感器的基本原理;2.掌握压力传感器的常见类型及其应用领域;3.了解压力传感器在实际工程中的应用。
教学准备:1.压力传感器的实物样本;2.计算机及投影仪。
教学步骤及内容:一、导入(5分钟)教师向学生介绍压力传感器在现代生活中的普遍应用,并与学生进行互动讨论。
二、理论知识讲解(25分钟)1.压力传感器的基本原理a.教师简要介绍压力传感器的工作原理,并展示实物样本供学生观看。
b.教师详细讲解压力传感器的原理,包括应变片式压力传感器、电容式压力传感器和压阻式压力传感器等。
c.教师通过示意图和实例演示,帮助学生理解不同类型传感器的工作原理。
2.常见类型及应用领域a.教师介绍并详细解释了压力传感器的常见类型,如绝对压力传感器、差分压力传感器和表面贴装压力传感器等。
b.教师列举压力传感器在工业自动化、医疗设备、汽车工业和环境监测等领域的应用,并解释其原理和作用。
三、案例分析及讨论(25分钟)教师提供若干压力传感器的实际应用案例,并引导学生分析其中的原理和技术要点。
随后,教师与学生进行讨论,探索更多的应用场景和解决方案。
四、实践操作(30分钟)1.教师组织学生进行压力传感器的实际测量实验,在实验过程中引导学生观察、记录和分析数据。
2.学生根据实验结果完成相关的数据处理和报告撰写。
五、作业布置(5分钟)要求学生根据所学内容,自主选择一个压力传感器的应用领域进行深入研究,并撰写一份小论文。
教学评价:1.通过对学生在实验中的表现、小论文的撰写和学习笔记的总结,评价学生对压力传感器原理及应用的掌握程度。
2.依据学生在讨论中展示的分析和解决问题的能力,评价其综合运用所学知识的能力。
教学延伸:教师可以邀请相关行业的专业人士来学校进行讲座,向学生介绍压力传感器在实际工程中的应用案例和最新技术发展动态,扩展学生的知识视野。
(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dIB 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。
二、传感器概念:传感器是能够将非电学量转换为电学量的这样一类元器件。
传感器原理教案
传感器原理教案教案:主题:传感器原理目标:理解传感器的工作原理和应用领域,能够描述不同传感器的特点和适用范围。
时间:1个课时教学步骤:1. 引入(10分钟)- 引导学生思考:在日常生活中,我们经常接触到哪些使用了传感器的产品或设备?如何描述传感器?- 针对学生的回答进行讨论,引出传感器这一概念,并简要介绍传感器的作用和重要性。
2. 知识讲解(20分钟)- 解释传感器的定义:传感器是一种能够将非电能信息转化为电信号的装置。
- 分析传感器的工作原理:- 传感器通过感知物理量或化学量的变化,转化为电信号输出。
- 传感器通常由传感元件和信号处理电路两部分组成。
- 根据传感元件的不同类型,介绍常见的传感器:温度传感器、光敏传感器、加速度传感器等,并解释它们的原理和适用范围。
3. 案例分析(15分钟)- 提供几个具体案例,让学生分析该案例中使用了哪种传感器,以及传感器的工作原理。
- 引导学生思考该传感器在该案例中的应用价值,是否有改进的空间。
4. 讨论和总结(15分钟)- 鼓励学生积极参与讨论,提出自己的观点和想法。
- 总结不同类型传感器的特点和应用领域。
- 引导学生思考传感器技术的发展趋势,以及对人们生活的影响。
教学资源:- 投影仪或白板- 案例分析材料- 学生笔记和讨论记录表评估方法:- 学生参与讨论的积极性和深度- 学生对案例分析的准确性和逻辑性- 学生对不同传感器的描述和应用能力拓展活动:- 学生可以通过实验室或者野外调查的形式,深入了解某种传感器的工作原理和应用实践。
- 学生可以根据自己的兴趣和专业方向,进一步探究某一种传感器类型的原理和应用领域。
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传感器
【教材分析】:
《6.1 传感器及其工作》是新人教版高中物理选修3-2第六章第一节的教学内容,主要学习一些简单传感器,以介绍为主,课程内容比较简单。
【教学目标】
一、知识与技能:
(1)、了解什么是传感器,知道非电学量转化为电学量的技术意义;
(2)、知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。
(3)、了解传感器的应用。
二、过程与方法:
通过对实验的观察、思考和探究,让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时,经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。
三、情感、态度与价值观:
(1)、体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处,激发学生的学习兴趣,拓展学生的知识视野,并加强物理与STS的联系。
(2)、通过动手实验,培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。
【教学重点】:理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
【教学难点】:分析并设计传感器的应用电路。
学情分析:
从上世纪八十年代起,国际上出现了“传感器热”,传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。
本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究,了解什么是传感器,传感器是如何将非电学量转换成电学量的,传感器在生产、生活中有哪些具体应用,为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。
学生对传感器了解较少,教学时力避深奥的理论,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。
【教学方法】:实验、探究、讨论
【教学用具】:干簧管,磁铁,光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。
【课时安排】1课时
【教学过程】
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
一、引入新课:
今天我们生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操纵的?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?“非典”病毒肆虐华夏大地时,机场、车站、港口又是如何实现快速而准确的体温检测的?所有这些,都离不开一个核心,那就是本堂课将要学习的传感器。
二、新课教学
1.什么是传感器
演示实验1:如图1所示,小盒子的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关,当把磁铁放
到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移开,灯泡熄灭。
提问:盒子里有怎样的装置,才能实现这样的控制?
学生猜测:盒子里有弹性铁质开关。
师生探究:打开盒子,用实物投影仪展示盒内的电路图(图2),了解元件“干簧管”的结构。
探明原因:当磁体靠近干簧管时,两个由软磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引,电路导通,干簧管起到了开关的作用。
教师点拨: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:教师出示一只音乐茶杯,茶杯平放桌上时,无声无息,提起茶杯,茶杯边播放悦耳的音乐,边闪烁着五彩的光芒。
教师提问:音乐茶杯的工作开关又在哪里?开启的条件是什么?
学生猜测:在茶杯底部,所受压力发生改变。
实验探究:提起茶杯,用手压杯的底部,音乐并没有停止。
学生猜测:是由于光照强度的改变。
实验探究:用书挡住底部(不与底部接触),音乐停止,可见音乐茶杯受光照强度的控制。
师生总结:现代技术中,我们可以利用一些元件设计电路,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。
教师提问:实验1中的干簧管是怎样的传感器,实验2音乐茶杯中所用的元件又是怎样的传感器?
学生回答:干簧管是一个能感受磁场的传感器,音乐茶杯中所用的元件是能感受光照强度的传感器。
传感器的工作原理如下图所示:
2、认识一些制作传感器的元器件
(1)探究光敏电阻的特性
学生实验1:学生五人一组,用万用电表的欧姆挡测量一只光敏电阻的阻值,实验分别在暗环境和强光照射下进行。
①、将光敏电阻与万用表的欧姆档按右图所示连成电路
②、将光敏电阻受光面置于有光线照射的地方,观察万用表的读数,把光敏电阻的阻值填入表中。
③、用黑纸片将光敏电阻的透光窗口的遮住,移动黑纸片,使光敏电阻受到的光线出现较亮、稍暗、较暗、黑暗几种情况,观察几种情况下光敏电阻的阻值变化,并把相应的阻值填入下表。
④、结论: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。
简单介绍:光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。
有些物质,例如硫化镉,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。
(2)探究金属热电阻和热敏电阻的特性
提问:金属导体的导电性能与温度有关吗?关系如何?
回答: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。
演示实验4:如图6所示,AB间接有一段钨丝(从旧日光灯管中取出),闭合开关,灯泡正常发光,当用打火机给钨丝加热时,灯泡亮度明显变暗。
学生探究:钨丝的电阻随温度的升高而增大。
师生总结:用金属丝可以制作温度传感器,称为热电阻。
如前面已经学过的用金属铂可制作精密的电阻温度计。
学生实验2:学生五人一组,探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系。
实验器材:NTC热敏电阻,万用表,温度计,水杯,凉水和热水。
实验方案:按照如图所示的电路将热敏电阻接入电路,将万用表选择开关置于欧姆档,用温度计测量温度,用万用表测量不同温度下的电阻。
实验步骤:
①、按上述电路连接电路
②、取半杯热水,将热敏电阻及温度计放入热水中
③、同时测量并记录水温和电阻值
④、倒入少许冷水,改变杯中的水温,在同时测量水温和电阻值,填入表中。
实验结论:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,且阻值随温度变化非常明显。
师生总结:半导体热敏电阻也可以用作温度传感器。
师生总结比较:金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差。
(3)霍尔元件
教师介绍: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(如图7所示)。
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。
师生讨论:霍尔元件的上的电压U与电流I、磁感应强度B的关系,设霍尔元件长为a,宽为b,厚为d,则当薄片中载流子达到稳定状态时,,即,又因,所以,即(为霍尔系数)。
因此,我们就可以根据电压U的变化得知磁感应强度的变化。
师生共析:霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。
【课堂总结】
传感器是指一些能把光、力、温度、磁感应强度等非电学量转化为电学量或转换为电路的通断的元器件,它在生活、生产和科技领域有着非常广泛的应用。
日本把传感器技术列为上世纪八十年代十大技术之首,美国把传感器技术列为九十年代的关键技术,而我国有关传感器的研究和应用正方兴未艾……
【板书设计】。