超声波位移传感器教育教学设计

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超声波位移传感器-教学设计

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

《超声波位移传感器》教学设计

授课题目超声波位移传感器选用教材劳动版《传感器基础知

识》

教材分析

本节选自教材模块五-任务2，传感器是人类五官的延伸，是智能化自动设备获取信息的主要手段，是现代化生产的基础，是边缘学科开发的先驱。

学情分析

位移传感器对于学生来说是一个新概念，先前对于传感器中典型原件（压电晶体等）认识粗浅。学生对于新事物的好奇心强，参与意识强，结合运用中学的电路基础知识才能有效地学习好传感器。

教学目标

知识与技能

a)了解超声波的物理特性；

b)加深非电学量转换成电学量核心理论

c)熟悉压电式超声波传感器的基本组成和工作原理；

过程与方法

a)通过对声波的各种物理现象思考和探究熟悉传感器

的工作原理；

b)通过学生自己连接超声波传感器电路，进行试验并实

现测量。

情感态度和价值观

在探究性实验过程中，激发学生学习物理的兴

趣，培养科学的探究方法和实践能力

教学

重点

利用现实中的多普勒效应，明白超声波的传递、反射等物理现象

教学

难点

超声波发生器的机构与工作原理

教学

方法

探究式体验教学法、创设物理情景

教学

素材

手机、视频、图片

教学过程

师生互动

设计

意图教师活动学生活动

新课引入（5分钟）

师生互动

教师活动学生活动

概念引入：上课之前，老师先为大家演示一个实

验：拿出手机，打一个电话，在通话界面用手靠

近手机会发现手机黑屏了，但任然在通话，这就

避免了打电话的时候误操作，也节省了电量！

老师提问：为什么靠近过一点距离手机会黑屏？

是因为手上的温度还是因为遮挡了某种我们看

不见的东西？

教师讲解：根据现象可以看到，当有物体接近手

机正面的小区域时，手机就会黑屏，远离后又亮

屏。所以决定因素是距离，这就是距离传感器，

也是位移传感器的一种。

【板书】课题：超声波位移传感器

引导学生进行相通的

探究实验，用不同的物

体（温度不同的，透明

度不同的），从不同的

角度和高度接近目标

区域，观察现象。

用

生活中

大家常

见的现

象，提

出问

题，调

动学生

学习的

兴趣，

并积极

思考。

新

课教

学（15分钟）生活中有哪些事物运用了位移传感器呢？老师

为大家准备了几个例子：

能感应自身位移的光电鼠标、能报警的倒车雷达

思考：它们的共同特征在哪里？

引出位移传感器的概念：

位移传感器：是能够感知并且把物体的运动

位移、空间距离大小，如距离、位置、尺寸、速

度等非电学物理量转换成电学量的装置。

让学生了解生活

中有哪些地方用到传

感器，并思考位移传感

器的共同特征，互相交

流，表达自己的观点。

回答：它们可以通过感

知光照、声波、磁场等

物理量测量距离

让

学生了

解传感

器给生

活带来

的积极

影响，

培养学

生发现

问题的

能力，

体现从

生活走

向物理

的理

念。

【板书】位移传感器：

非电学量→电学量

回忆核心理论，传感器的作用：感受非电量并把它转换成电学量。

新课内容一、以

自然现

象为根

据判断

出超声

波的作

用。

（5分

钟）

今天我们学习位移传感器中的一种：超声波位移传感器。

一、带领学生从这种传感器的名称做以分析，得出结

论：超声波位移传感器是利用声波的物理特性进行叫距

离的测量的。

自然界中蝙蝠在黑夜中飞行自如，哪怕是在成群结队的飞行时，没有光线也不会撞到其他的物体。这是为什么？

原因在于：蝙蝠能发出频率在20~100KHZ的超声波，并且利用

超声波“导航”以判断出飞行中的障碍物距离并绕行。

从

生活的

现象入

手，创

设情

境，引

入实

验，激

发学生

探究的

兴趣。

二、声

波的物

理特性

（20分

钟）

声波作为波的一种，是在空气中传播的。奥地利物理学家多普勒

首先发现了声波的多普勒效应，那么它是一种什么现象呢：观看

视频

通过视频联系实际，让学生感受到声波的这种运动特性。