《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頁共5頁《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通過實(shí)驗(yàn)，知道常見傳感器的工作原理；③初步探究利用簡單的傳感器.2.過程與方法：①通過對實(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)簡單的傳感器，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，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)度與價值觀：在理解傳感器工作原理的基礎(chǔ)上，通過自己設(shè)計(jì)簡單的傳感器，體驗(yàn)科

2、技創(chuàng)新的樂趣，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣.重、難點(diǎn)1.幾種常見傳感器的工作原理（演示實(shí)驗(yàn)）；2.學(xué)生自己使用簡單的傳感器.教學(xué)策略用幾個有趣的傳感器實(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)生體會傳感器的簡單應(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庹障拢胀襞?/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)面露出一個小燈泡，盒外沒有開關(guān)，但是把磁鐵B放到盒子上面，燈泡就會發(fā)光，把磁鐵移走，燈泡熄滅.師問：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)封入兩個軟磁性材料制成的簧片。當(dāng)磁鐵靠近干簧管時，兩個簧片被磁化

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：這個裝置反過來還可以讓我們通過燈泡的發(fā)光情況，感知干簧管周圍是否存在著磁場。師：剛才的兩個實(shí)驗(yàn)，都用了一種元件，這些元件能夠感受某些信息，通過它能實(shí)現(xiàn)電路的自動控制，這種元件有一個專門的名稱：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頁共5頁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)簡單的控制電路六傳感器的設(shè)計(jì)思路探究1.電容師問：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一只熱敏電阻的阻值。第一次直接測量，第二次用放到熱水里再測量，記錄兩次測得的電阻值。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熱學(xué)量轉(zhuǎn)換

7、為電阻這個電學(xué)量，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測溫范圍大，但靈敏度較差。學(xué)生分組體驗(yàn)自動技術(shù)傳感器、光敏電阻、熱敏電阻傳感器。師：（對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)量容易測量或者能實(shí)現(xiàn)電路的自動通斷.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)步的角度來說，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年美國物理學(xué)家霍爾觀察到，在勻強(qiáng)磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差。人們把這樣的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，所產(chǎn)生的電勢差叫霍爾電壓。人們利用霍爾效應(yīng)做成了霍爾元件。金屬鉑（白金）的這個特性很明顯1.金屬導(dǎo)線；2.