传感器及其工作原理教学设计.doc

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1、6.1传感器及其工作原理汕头市潮阳一中赵芝孟知识与技能：(1)通过实验及生活中的实例获得对传感器的感性认识。(2)知道干簧管、光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻的特性和工作原理。(3)知道什么是传感器，它的作用、类别、目的。知道非电学量转换成电学量的技术意义；重点：传感器的概念，光敏电阻、热敏电阻的特性，热敏电阻、金属热电阻的特性差异。难点：传感器的工作原理。教具准备：声控光控灯泡1支，干簧管1只，光敏电阻、热敏电阻各30个，多用电表30个，烧杯30个过程与方法：学生主体，教师主导。以学生自主活动为主，以探究为原则。探

2、究式教学法：具体实例引导→感知传感器→传感器元件特性探究→引导学生观察→功能总结→尝试应用。情感态度与价值观：体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣教学过程教师活动备注[导入新课]播放"人进出商场自动门"录像。这是一个自动控制的例子，生活中还有很多自动控制的例子，比如：电热水瓶能自动加热或者停止加热楼梯光控声控灯夜晚有声音就会自动亮起来【演示声控灯】在生活生产中自动控制让人们的生活更加的方便，更加的幸福。而自动控制就必须能够感知或者测量一些必要的物理量，那么就得用到能感知各种物理量的仪器，也就是——传感器。下面就让

3、我们一起先来研究几种简单的传感器元件，从中了解传感器究竟是怎么工作的。[推进新课]【板书】6.1传感器及其工作原理【板书】一、几种简单的传感器元件【演示实验】演示干簧管实验现象：把磁铁放到干簧管上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡熄灭。这个元件能感受到什么物理量？盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？师生共同探究：了解元件“干簧管”的结构。探明原因：玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，电路导通。所以，干簧管能起到开关的作用。引导学生总结：干簧管能将磁场的变化，转变为电路

4、的通断。【板书】1、干簧管：磁场强弱à电路通断下面让我们再来研究一个更有意思的传感器元件【板书】2、光敏电阻探究实验一：用多用电表的欧姆档研究光敏电阻的阻值与光照强弱的定性关系探究：1、打开盖子，光敏电阻在普通的光照情况下的电阻大概多大？2、用手慢慢一点点遮住光敏电阻，阻值有什么变化？3、用手电筒照射光敏电阻，阻值有什么变化？学生探究得出实验结果：光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小。引导学生总结：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。【板书】光照强弱à电阻大小教师讲解光敏电阻在光照射

5、下电阻变化的原因。光敏电阻是由硫化镉制成的，硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。下面我们再来研究一个传感器元件：热敏电阻【板书】3、热敏电阻探究实验二:用多用电表的欧姆档研究光敏电阻的阻值与光照强弱的定性关系探究：1、常温下热敏电阻的阻值大概多大？2、将热敏电阻接触热水，阻值有什么变化？学生探究得出：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显。【板书】温度高低à电阻大小除了热敏电阻外，还有一种金属热电阻，它也能够把温度这个热学量转换为

6、电阻这个电学量【板书】4、金属热电阻上学期我们学金属的电阻率的时候知道金属的电阻率随温度升高而怎么变化呢？引导学生理论分析得出：温度升高，金属热电阻阻值变大引导学生总结：热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。【板书】温度高低à电阻大小与热敏电阻比较投影电阻与温度的关系曲线：如图是两种不同材料的传感器电阻随温度变化的图象，请同学们指出哪条是热敏电阻的曲线，哪条是金属热电阻的曲线金属热电阻的灵敏度较差，但化学稳定性好，测温范围大。典型材料：金属铂(白金)。下面我们再来看看这个仪器能有什么作用：展示电容位移传

7、感器分析得出：这个能够将位移转化为电容值除了这几个，刚才我们演示的声控开关也是一种传感器。它将声音信号转变为了电路的通断。将各种传感器及其功能集中投影，引导学生总结得出传感器的概念。问题：传感器感受到的信号属于什么类型的信号？传感器将这类信号转变为什么类型的信号了？总结得出，传感器能够将非电学量转变为电学量【板书】二、传感器的定义：能够将非电学量转变为电学量的元件它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。三、传感器的简单应用例1：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2

8、为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（B）A.　I变大，U变大B.　I变小，U变小C.　I变小，U变大D.　I变大，U变小例2、(2007年广东高考题，中等难度)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的