《傳感器及其工作原理》的教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)心得

1、第1頁(yè)共5頁(yè)《傳感器及其工作原理》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：①知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的技術(shù)意義；②通過(guò)實(shí)驗(yàn)，知道常見(jiàn)傳感器的工作原理；③初步探究利用簡(jiǎn)單的傳感器.2.過(guò)程與方法：①通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、思考和探究，讓學(xué)生了解傳感器、熟悉傳感器工作原理；②讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的傳感器，經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力.3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：在理解傳感器工作原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)自己設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的傳感器，體驗(yàn)科

2、技創(chuàng)新的樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣.重、難點(diǎn)1.幾種常見(jiàn)傳感器的工作原理（演示實(shí)驗(yàn)）；2.學(xué)生自己使用簡(jiǎn)單的傳感器.教學(xué)策略用幾個(gè)有趣的傳感器實(shí)驗(yàn)引入課題，激發(fā)學(xué)生探究傳感器原理的興趣.給出“傳感器就是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量”的概念之后，重點(diǎn)介紹光敏電阻、金屬熱電阻、熱敏電阻.安排實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用教學(xué)程序教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容及師生互動(dòng)設(shè)計(jì)情感與方法一課題的引入二什么是傳感器？【演示實(shí)驗(yàn)1】普通燈泡和光控?zé)襞菰谄胀ü庹障?，普通燈?/p>

3、發(fā)光，光控?zé)襞莶话l(fā)光；在黑暗情況下，光控?zé)襞莅l(fā)光?！狙菔緦?shí)驗(yàn)2】干簧管控制電路的通斷如圖，小盒子A的側(cè)面露出一個(gè)小燈泡，盒外沒(méi)有開關(guān)，但是把磁鐵B放到盒子上面，燈泡就會(huì)發(fā)光，把磁鐵移走，燈泡熄滅.師問(wèn)：盒子里有怎樣的裝置，才能實(shí)現(xiàn)這樣的控制？生猜：（可以自由討論，也可以請(qǐng)學(xué)生回答）師生探究：打開盒子，用實(shí)物投影儀展示盒內(nèi)的電路圖，了解元件“干簧管”的結(jié)構(gòu)。探明原因：玻璃管內(nèi)封入兩個(gè)軟磁性材料制成的簧片。當(dāng)磁鐵靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化

4、而接通，電路導(dǎo)通。所以，干簧管能起到開關(guān)的作用。師點(diǎn)撥：這個(gè)裝置反過(guò)來(lái)還可以讓我們通過(guò)燈泡的發(fā)光情況，感知干簧管周圍是否存在著磁場(chǎng)。師：剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，都用了一種元件，這些元件能夠感受某些信息，通過(guò)它能實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)控制，這種元件有一個(gè)專門的名稱：傳感器。什么是傳感器呢？它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。它的優(yōu)點(diǎn)是：把非電學(xué)

5、量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處（演示實(shí)驗(yàn)：干簧管傳感器）（干簧管的實(shí)物及原理圖）學(xué)生對(duì)干簧管并不熟悉，因此才有了好奇。聲光控開關(guān)在生活中很普及，所以又第3頁(yè)共5頁(yè)四金屬熱電阻和熱敏電阻五學(xué)生利用光敏電阻和熱敏電阻自己設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路六傳感器的設(shè)計(jì)思路探究1.電容師問(wèn)：金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性能與溫度有關(guān)嗎？關(guān)系如何？生答：（金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，如白熾燈鎢絲的電阻在正常工作情況下比常溫下的電阻大得多）師生總結(jié)

6、：用金屬絲可以制作溫度傳感器，稱為金屬熱電阻。如前面已經(jīng)學(xué)過(guò)的用金屬鉑可制作精密的電阻溫度計(jì)。（投影電阻R隨溫度變化的圖線）【演示實(shí)驗(yàn)4】熱敏電阻隨溫度的升高電阻減小用歐姆演示表測(cè)一只熱敏電阻的阻值。第一次直接測(cè)量，第二次用放到熱水里再測(cè)量，記錄兩次測(cè)得的電阻值。學(xué)生探究：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常明顯。師生總結(jié)1：半導(dǎo)體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器。師生總結(jié)2：金屬熱電阻與熱敏電阻都能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換

7、為電阻這個(gè)電學(xué)量，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，但靈敏度較差。學(xué)生分組體驗(yàn)自動(dòng)技術(shù)傳感器、光敏電阻、熱敏電阻傳感器。師：（對(duì)傳感器的工作原理作階段性的小結(jié)）傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的元件，它使得某些非電學(xué)量容易測(cè)量或者能實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)通斷.傳感器的應(yīng)用豐富了我們的生活，使我們的生活更舒適、更安全。但從科技進(jìn)步的角度來(lái)說(shuō)，傳感器的應(yīng)用還只是淺層次的，更重要的是傳感器的開發(fā)。那么，傳感器如何進(jìn)行開發(fā)呢？這還得從傳感器的工作原理

8、入手。例如，電容器電容的決定式為，4Sckd???如何利用電容的電學(xué)量與非電學(xué)量的關(guān)系設(shè)計(jì)一個(gè)電容式傳感器？師：投影出電容式傳感器，并作原理的分析。師：1879年美國(guó)物理學(xué)家霍爾觀察到，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢(shì)差。人們把這樣的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的電勢(shì)差叫霍爾電壓。人們利用霍爾效應(yīng)做成了霍爾元件。金屬鉑（白金）的這個(gè)特性很明顯1.金屬導(dǎo)線；2.