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《传感器》教学设计
教学目标:
目标1、通过常用体温计与红外线体温计测量时间的明显的差别,让学生体会传感器的带来的方便。
目标2、通过观察智能声控开关、自动感应门、智能机器人视频,初步形成传感器的概念,感受传感技术在信息时代的作用与意义。
目标3、通过学生分组小实验,了解光敏电阻,热敏电阻荷霍尔元件的性能,了解其工作原理。经历探究的过程,培养学生的合作能力、动手实验能力和观察能力。
目标4、通过电子秤、电饭锅、话筒、火灾报警器动画演示,进一步了解传感器在生活中的应用。
教学重点
1、学生通过实验了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的特性。
2、传感器在生活中的应用。
教学难点
分析传感器应用电路的工作原理
教学方法
学生小组实验、探究、讨论、视频演示
教学用具
多用电表、光敏电阻、热敏电阻、纸杯、热水、手电筒
教学过程设计:
教师活动
学生活动
点评
教学环节一:导入新课
红外线体温计现场测试体温
播放视频,了解生活中的传感器实例,
视频一:自动感应门
视频二:智能声控开关
视频三:智能机器人
1、现场演示体温传感器(红外线体温计)让学生感受到传感器的方便快捷
2、观看三个视频,从中找出它们的共同点,学生先个人独立思考,然后小组交流
从学生熟悉的生活实例导入新课,容易激发学生学习兴趣,引起求知欲望。学生列举类似实例,可以让学生知道物理就在我们身边。
教学环节二:传感器及其工作原理
1、什么是传感器?
传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如 、 、 、 、 等非电学量,并能够把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理 _、
等电学量,或转换为________。这样就可以很方便的进行测量、传输、处理和控制。
学生观察教师出示的传感器实物或图片,认识其外形和结构。
通过实物或图片,以增强学生的感性认识。
2、干簧管(演示实验):
原理:当磁体靠近干簧管时,两个簧片被磁化,相互吸引而接通,干簧管能起到开关的作用。
4、学生通过观看干簧管实验视频,了解干簧管的工作原理,
从这三个实验中让学生归纳总结得出这些元件的特性,有助于学生建立传感器的概念,在大量实验事实中建立物理概念,学生就不觉得概念抽象,同时遵循了物理概念建立的一般原则。(即概念是存在于一定的物理背景中的)
通过小组同学配合实验,目的是培养学生合作的能力。
3、光敏电阻(学生小实验)
实验器 材
光敏电阻、多用电表、手电筒
光照强度
光照强度(弱)
光照强度(中)
光照强度(强)
电阻阻 值
实验结 论
原因解 释
光敏电阻能够把 这个光学量转换为________这个电学量.
5、学生分组进行小实验,通过多用电表测量光敏电阻在不同光照强度下的电阻值,通过实验数据,总结出光敏电阻的特点。
4、热敏电阻、金属热电阻(学生分组小实验)
实验
器材
热敏电阻、多用电表、热水
不同
温度
常温下
温度升高
(加热水)
电阻
阻值
实验
结论
原因
解释
热敏电阻或金属热电阻能够把 这个热学量转换为______这个电学量.
6、学生进行分组小实验,通过多用电表测量出常温下和高温下热敏电阻的阻值,总结出热敏电阻的特点,并进行交流。
5、霍尔元件
霍尔元件能够把 这个磁学量转换为________这个电学量.
7、通过小组讨论,了解霍尔元件的工作原理。
6、常见传感器敏感元件列表
传感器名称
输入物理量
输出的物理量
工作原理
光敏电阻
光照强度
电压(电阻)
半导体受光照电阻变化
热敏电阻
温度
电压(电阻)
半导体受热电阻变化
金属热电阻
温度
电压(电阻)
金属受热电阻变化
电容式
位移传感器
位移
电压(电容)
电容极板(或介质)间位置变化导致电容变化
霍尔元件
磁感应强度
电压
磁感应强度(大小或方向)变化导致霍尔电压变化
通过列表对比了解常见传感器的敏感元件。
环节三:传感器的应用
1、传感器应用的一般模式
2、生活中传感器的应用
通过动画演示电子秤、电饭锅、话筒、火灾报警器的原理
实例
传感器种类
工作原理
电子秤
力传感器
应变片发生形变,电阻变化,拉伸电阻变大,缩短电阻变小。
电熨斗
温度传感器
双金属片膨胀系数不同,来控制电路的通断。
电饭锅
温度传感器
感温铁氧体,温度达到“居里温度”约103OC,失去磁性,来控制电路通断
火灾报警器
光传感器
利用烟尘的散射来控制光电三极管对光的接收,发出警报。
通过动画,能够形象演示电子秤、电饭锅、话筒、火灾报警器的工作原理,让学生对身边生活中的传感器有更深刻的认识。
环节四:目标检测
1、如图所示,将万用表的选择开关置于“欧姆”挡,测量热敏电阻Rt的阻值,这时表针恰好指在刻度盘的正中间.若往
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