2020_2021学年高中物理第五章传感器及其应用第1节揭开传感器的“面纱”教案鲁科版选修3_2.doc

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1、揭开传感器的面纱l教学目标：1.知识与技能（1）知道非电学量转化为电学量的技术意义（2）通过实验，知道常见传感器的工作原理（3）了解并能列举传感器在生活和生产中的应用2.过程与方法（1）通过对实验的观察、思考和探究，让学生了解传感器、熟悉传感器工作原理，以拓展学生思维，培养创新意识（2）让学生自己设计简单的传感器，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的实践能力和创新思维能力（3）通过资料查阅拓展视野，培养资料收集分析的能力。3.情感态度价值观：（1）引导学生进一步加深对传感器的了解，引导学生关

2、注物理与生活、技术与社会发展的紧密联系，渗透STS思想。（2）在理解传感器工作原理的基础上，通过自己设计简单的传感器，体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣l教学重点：几种常见传感器的工作原理；l教学难点：学生自己设计简单的传感器.l教学器材：1.实验器材：电池组、开光、导线、电阻、发光二极管、温控器、蜂鸣器l教法与学法：问题导学、教师教授与学生讨论相结合-6-l教学过程设计:1.情景启发：生活中的传感器1：电子秤如图，将物体放在电子秤上即可称出质量。师问：电子秤如何实现这样的控制？生猜：（可以自由讨

3、论，也可以请学生回答）师点拨：当我们把重物放在电子称上，电阻应变片的阻值发生变化，将力信号转换成电信号输出。生活中的传感器2：光控开关控制电路的通断如图，夜幕降临，路灯亮起来。师问：如何实现这样控制路灯？生猜：（可以自由讨论，也可以请学生回答）师点拨：当夜幕降临，光敏电阻感知光照强度的变化，转换成电信号输出。师问：请同学们说说看，你家里，或者在你的生活当中，都使用过，或听说过什么样的电器中有传感器？生讨论并交流：例如，①当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动，而当温度低于设定值时，制冷系统又会自

4、动停止。冰箱的控制，是通过温度传感器实现的。②楼梯道的电灯，晚上，有人经过楼道时，开关自动接通，灯就亮；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，灯总是不亮，这种开关用的就是声光传感器。③为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子，当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报，这个小盒子就是烟雾传感器。④-6-其他如宾馆洗手间的墙壁上干手机的湿度传感器、电视机里换频道的红外传感器、电饭锅的温控开关、养鸡场里的孵化器、交警用来测驾驶员是否酒后开车的酒精气体测试仪、磁悬浮列车里的加速度测试

5、器、电容式话筒里的电容式传感器、自动洗衣机里的压力传感器等等.可以说，传感器的广泛使用，丰富了我们的生活，使我们的生活更加方便、安全和舒适。师举例：体育中的传感器3：数字化哨子NBA比赛裁判用的数字化哨子，当裁判吹响哨子的同时场上的计时也同时停止。根据NBA官方透露，这项新科技将为每次哨声节约下至少0.1秒的反应时间。一场比赛累积下来的时间，足够一名球员在比赛中完成绝杀了。师问：数字化哨子装了什么呢？生猜：请学生回答体育中的传感器4：电子起跑器为了保证比赛的公平性，应用电子起跑器可以对各位运动员的起跑

6、反应时间进行监测，自动判定是否抢跑。师问：电子起跑器装了什么呢？生猜：请学生回答军事中的传感器5：智能微尘师：智能微尘，指具有电脑功能的一种超微型传感器，它可以探测周围诸多环境参数，能够收集大量数据，进行适当计算处理，主要应用于军事领域，智能微尘可以被大量地装在子弹或炮弹壳中，在目标地点撒落下去，形成严密的监视网络，敌国的军事力量和人员、物资的运动自然一清二楚。军事中的传感器6：水下传感器网络师：我国正在浩瀚的太平洋建设水下传感器网络，可以-6-用来测量水温、盐度、洋流和含氧量，主要用以探测潜艇，加强

7、海军的能力，捍卫我国在南海主权。物理学家的传感器7：红外线传感器师：斯蒂芬·威廉·霍金先生，著名物理学家，非常遗憾在4月14号离开我们。霍金先生在21岁确诊患有运动神经细胞病，俗称渐冻症。到了2008年，霍金的手指已经虚弱到按不动确认键，只剩下右边脸部肌肉仍然可以活动，所以工作人员又为其开发了全新“CheekSwitch”红外线传感器装置到霍金的眼镜之上。该装置可以用红外检测脸颊肌肉活动，当霍金面部肌肉收缩时，传感器就会接收到信号，信号反馈到电脑后，来选定目标字母。演示实验1：太阳能气象站用手指触目太

8、阳能气象站的触摸屏幕，可显示温度，湿度，大气压的值。师问：太阳能气象站装了哪些传感器？生猜：请学生回答演示实验2：机器人遥控器启动机器人，随后切换模式，让机器人在桌面自由运动。师问：机器人在桌面上运动有什么特点？生答：请学生回答师点拨：机器人装有红外传感器，按下红外遥控器机器人启动。机器人还装有超声波传感器，可以发射超声波碰到障碍物会产生显著反射形成反射成回波，接收超声波，经过微型处理平台，机器人可绕开障碍物。1.知识详解：师：综上展示的图片和试验，都用