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太原师范学院本科毕业生教育实习教案 2013年 4 月 15 日 （星期 一 ） 第 5、6 节 原任课教师：冯瑞芳 实习班级 1103 班、1104班 实习科目 物理 教学内容 §6.1 传感器及其工作原理 教学目的 （一）知识与技能 　 1．知道什么是传感器。 2.了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。 　 3．会使用霍尔电压公式。 （二）过程与方法 　 通过实验，知道常见传感器的工作原理。 （三）情感、态度与价值观 　　 通过已有知识在传感器中的应用激发科学探究的兴趣。 重点、难点 重点：认识各种常见的传感器；了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。 难点：光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。 现代化 教学手段 　　磁铁、干簧管、各种常见传感器、光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件、多用电表、热水、冷水、台灯、投影仪等 教 学 过 程 （一）引入新课 　　引导学生看教材55页“勇气号”火星探测器的彩色照片；列举生活中的一些自动控制实例，如遥控器控制电视开关、日光控制路灯的开关、声音强弱控制走廊照明灯开关等，激发学生学习兴趣，引出课题。 列举自己知道的自动控制的其他实例。如当走近自动门时，门会自动打开；电梯关门，当两门靠拢到接触人体时，门又会重新自动打开等等。 （二）进行新课 1、什么是传感器 演示干簧管控制电路通断的实验，揭示实验“奥秘”：盒子里用到了一种称为“干簧管”的元件，介绍干簧管的构造和工作原理，干簧管是一种能够感知磁场的传感器。 　引导学生阅读教材2、3段，思考并尝试回答问题：（1）什么是传感器？（2）传感器的作用是什么？ 教 学 过 程 （1）传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、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，或转化为电路的通断。 （2）传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。 最后再出示几种常见的传感器，增加学生的感性认识。 简单介绍传感器的组成，并指出传感器的核心部分是敏感元件，接着介绍以下几种常见的敏感元件。 （1）光敏电阻 利用多媒体课件介绍光敏电阻的外形和构造。先让学生认识其核心材料是半导体（如硫化镉）；再让学生上来做光敏电阻的演示实验，使学生通过亲身实验能够直观了解光敏电阻的特性，并让学生清楚半导体的导电机理。最后提问光敏电阻的作用。 （2）热敏电阻和金属热电阻 先让学生回忆金属热电阻的材料组成、导电机理及特性。再介绍光敏电阻的核心材料（也是半导体），并让学生做热敏电阻的演示实验，探究其特性、导电机理等，并指出热敏电阻和金属热电阻的优缺点，使学生对照学习这两种电阻。 总结：半导体材料既具有光敏特性，也具有热敏特性。而且其阻值随光照、温度的增强和升高都是减小的；而金属热电阻的组织一般随温度的升高而增大。 电容式传感器 介绍几种常见的电容式传感器（位移式、角度式、液体式、压力式），清楚其工作原理，加深学生对传感器概念的理解。 （4）霍尔元件 介绍霍尔元件的结构及工作原理，推导霍尔电压的表达式。 设载流子的电荷量为q，沿电流方向定向运动的平均速率为v，单位体积内自由移动的载流子数为n，垂直电流方向导体板的横向宽度为a，则电流的微观表达式为 ① 载流子在磁场中受到的洛伦兹力 载流子在洛伦兹力作用下侧移，两个侧面出现电势差，载流子受到的电场力为 当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，即 ② 教 学 过 程 由①②式得 ③ 式中的nq与导体的材料有关，对于确定的导体，nq是常数。 令，则上式可写为 ④ 一个确定的霍尔元件的d、k、为定值，再保持I不变，则UH的变化就与B成正比。这样，霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。 （三）课堂总结、点评 1.传感器的概念 2.传感器中几种常见的敏感元件 （1）光敏电阻 （2）热敏电阻和金属热电阻 （3）电容式传感器 （4）霍尔元件 课 后 自 我 评 价 教态自然大方，教学设计新颖，极大地激发了学生的学习兴趣，探究实验交给学生来做，能够让学生在探究中认识真理，间接培养学生的探索精神。 太原师范学院本科毕业生教育实习教案 2013年 4 月 23 日 （星期 二 ） 第 1、2 节 原任课教师：冯瑞芳 实习班级 1103 班、1104班 实习科目 物理 教学内容 §6.2 传感器的应用 教学目的 知识与技能 1.通过电子称学习力传感器的应用 2.通过电熨斗、电饭锅学习温度传感