1、第三章 认识传感器 传感器的原理及应用教学设计高二物理 郭茶花1. 设计思想随着科学技术的发展,传感器的应用越来越普及,在我们的身边大量地使用着各种各样的传感器,但是很多学生会觉得传感器很神秘,是遥不可及的高科技产品。本节课想通过2018年春晚无人车、无人机、无人船海陆空的表演视频以及奥迪车最新的泊车系统让同学们感受祖国的强大,科技的魅力。而无人车、奥迪的泊车系统恰恰都用到了非常多的传感器,希望以此提高同学们学习的激情,关注新技术领域的发展,激发同学的爱国情操,树立振兴中华的使命感和责任感。2. 教材分析第三章共分五节内容,主要是认识传感器、传感器的原理及应用、用传感器制作自控装置等。课程标准
2、和考试大纲并没有对这章做过多的要求,因此本人根据所带班级的实际情况,用一节课介绍传感器的概念和三种常见的传感器所的原理及应用,使学生对传感器的知识有一个初步的了解,体会物理知识在生活中的应用,为传感器的应用和利用传感器制作简单的自控装置作铺垫。3. 教学目标3.1知识和技能(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)知道常见的传感器的类型。(3)了解两种常见传感器的的敏感元件光敏电阻、热敏电阻及其工作原理。(4)会分析一些简单的敏感元件的工作原理图。3.2过程和方法学生在了解传感器、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
3、和创新思维能力。3.3情感态度价值观(1)体会传感器在生活、生产、科技领域中的种种益处,激发学生的学习兴趣,拓展学生的视野。(2)培养学生关注新技术领域的发展,提高对物理学及其应用技术的学习兴趣和对科学的好奇心。4.教学重难点(1)重点:理解并掌握传感器的两种常见敏感元件的工作原理。(2)难点:分析并设计传感器的应用电路。5.教学仪器茶杯、光敏电阻、热敏电阻、光敏电阻演示仪、开关、导线、多用电表、手电筒。6.教学方法实验法、讲授、讨论法等。7.教学过具体的教学过程:一、新课引入:1.观看2018春晚无人机无人车无人船视频;2.讨论生活中哪些地方用到传感器?二、新课教学1.认识传感器:a.传感器
4、的定义;b.传感器的作用与组成;c.在具体的例子中讨论传感器的组成:2.传感器的分类:观看视频奥迪车最新泊车系统二、两种常见的传感器的原理及应用1.温度传感器敏感元件-热敏电阻特性:热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_减小,具有负温度系数2.光电传感器敏感元件光敏电阻特性:光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时,电阻的大小也随着改变。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。 例1:如图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图门打开时,红外光敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)经实际试验,灯的亮灭的确能反映门的开、关状态请问:门打开时,是红灯亮还是绿灯亮?例2:解释光控自动照明灯原理图。 (附加)3.电容式位移传感器电容式位移传感器把力学量(位移)转换为电学量(电容)。例题3.传感器是一种采集信号的重要器件,如图是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片产生变形,引起电容的变化,若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路,那么( )A当F向上压膜片电极时,电容将减小B当F向上压膜片电极时,电容将增大C若电流计有示数,则压力F发生变化D若电流计有示数,则压力F不发生变三、课题研究:怎样把交流电变成直流电?板书设计: