2024_2025学年高中物理第五章传感器及其应用第2节常用传感器的工作原理教案1鲁科版选修3_2.docVIP

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常见传感器的工作原理

教学目标

1.通过视察“魔术表演”，激起探究传感器工作原理的新奇心和长久的爱好。

2.经验小组合作探究试验，相识光敏电阻和热敏电阻的特性，知道光电传感器和温度传感器的工作原理。

3.在演示试验原理的启发下，运用“头脑风暴”和小组合作，设计高温报警器电路。

4.通过利用传感器制作简洁的自动限制装置，培育动手实力和解决问题的实力。

5.在小组合作学习过程中，主动与他人合作，将自己的见解与他人进行沟通，并敢于坚持正确观点，用于修正错误，具有团队精神。

学情分析

1.一般特征：教学对象是高二年的孩子，对传感器新奇心强，对现象的缘由有刨根问底的探究欲望，偏爱动手操作和探讨沟通。这些特点可以作为驱动课堂教学的动力。

2.起点实力：学生通过初中和中学物理的学习，已经对串联电路、并联电路、欧姆定律、电生磁有了理性的相识，并且通过上一节的学习对传感器有了肯定的感知，这些可以作为本节课的教学起点。

重点难点

1.重点：相识光敏电阻和热敏电阻的特性，知道光电传感器和温度传感器的工作原理。

2.难点：自主设计传感器电路（高温报警器），制作简洁的自动限制装置。拟通过小组合作学习突破教学难点。

教学策略

科学探究法、小组合作学习法

教具和仪器

自制光控（温控）圣诞灯、中学传感器应用试验器（分组试验6套）

教学过程

1.表演魔术，激趣引入

老师先后邀请两位同学点亮圣诞灯，但没有开关，开灯的方式很奇妙：

①用火烧烤热敏电阻；

②用强光手电筒照耀光敏电阻。

2.小组合作，试验探究

（1）科学探究：探究光敏电阻和热敏电阻的特性

①提出问题：光敏电阻和热敏电阻分别有什么特性？

②猜想与假设：光敏电阻的阻值随光照的变更而变更，热敏电阻的阻值随温度的变更而变更。

③制定安排和实施试验：布置学生按小组探讨试验方案和进行试验操作，并记录试验数据。

④分析数据，得出结论：6个小组基本都能得出正确结论：“光敏电阻的阻值随光照的增加而变小；热敏电阻的阻值随温度的上升而变小。”

⑤评价：分别对提出问题、猜想假设、试验结论正确的小组赐予加分嘉奖。

（2）小组探讨：光电传感器和温度传感器的工作原理。

老师向学生投影出示开头魔术表演的试验电路图——光控电路和温控电路，让学生按小组探讨试验原理，解开魔术奇妙，确定小组发言人。

老师组织抢答，分别赐予加分嘉奖。

3.头脑风暴，设计电路

老师提出话题：“结合生活实际的要求，设计一台火警报警装置。”组织抢答，对回答和补充的小组赐予加分嘉奖。

4.动手制作高温报警器

引导学生相识桌上的传感器应用试验器，阅读说明书，安装高温报警器。要求达到效果：当热敏电阻在室温下，蜂鸣器不报警；当热敏电阻在高温水中，蜂鸣器报警。

每个小组派出“质检员”验收其他小组的试验成果。对制作调试胜利的小组赐予加分嘉奖。

5.总结阶段，拓展应用

设置两个填空问题，将课题由光电传感器、温度传感器拓展到压敏、气敏传感器，理解传感器的一般原理。

（1）在生产和生活中广泛应用的力传感器，基本上采纳半导体材料压敏效应原理制作而成。该器件中的压力敏感元件将压力大小的信息转换成电信号，进而对压力进行测量和限制。

（2）依据传感器的原理，在超微小材料制成的气体传感器中当气敏元件接触要测量的气体时（如可燃气体），它的内部电阻应发生变更，气体消逝时电阻复原原阻值，从而将气体浓度变更的信息转换成电信号进行测量。