《傳感器及其工作原理》的教學設計及教學心得

1、第1頁共5頁《傳感器及其工作原理》教學設計教學目標1.知識與技能：①知道非電學量轉換成電學量的技術意義；②通過實驗，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通過對實驗的觀察、思考和探究，讓學生了解傳感器、熟悉傳感器工作原理；②讓學生自己設計簡單的傳感器，經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(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上，通過自己設計簡單的傳感器，體驗科

2、技創(chuàng)新的樂趣，激發(fā)學習物理的興趣.重、難點1.幾種常見傳感器的工作原理（演示實驗）；2.學生自己使用簡單的傳感器.教學策略用幾個有趣的傳感器實驗引入課題，激發(fā)學生探究傳感器原理的興趣.給出“傳感器就是把非電學量轉換為電學量”的概念之后，重點介紹光敏電阻、金屬熱電阻、熱敏電阻.安排實驗讓學生體會傳感器的簡單應用教學程序教學環(huán)節(jié)教學內容及師生互動設計情感與方法一課題的引入二什么是傳感器？【演示實驗1】普通燈泡和光控燈泡在普通光照下，普通燈泡

3、發(fā)光，光控燈泡不發(fā)光；在黑暗情況下，光控燈泡發(fā)光?！狙菔緦嶒?】干簧管控制電路的通斷如圖，小盒子A的側面露出一個小燈泡，盒外沒有開關，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，才能實現(xiàn)這樣的控制？生猜：（可以自由討論，也可以請學生回答）師生探究：打開盒子，用實物投影儀展示盒內的電路圖，了解元件“干簧管”的結構。探明原因：玻璃管內封入兩個軟磁性材料制成的簧片。當磁鐵靠近干簧管時，兩個簧片被磁化

4、而接通，電路導通。所以，干簧管能起到開關的作用。師點撥：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：剛才的兩個實驗，都用了一種元件，這些元件能夠感受某些信息，通過它能實現(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、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。它的優(yōu)點是：把非電學

5、量轉換為電學量以后，就可以很方便地進行測量、傳輸、處（演示實驗：干簧管傳感器）（干簧管的實物及原理圖）學生對干簧管并不熟悉，因此才有了好奇。聲光控開關在生活中很普及，所以又第3頁共5頁四金屬熱電阻和熱敏電阻五學生利用光敏電阻和熱敏電阻自己設計簡單的控制電路六傳感器的設計思路探究1.電容師問：金屬導體的導電性能與溫度有關嗎？關系如何？生答：（金屬導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

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)學過的用金屬鉑可制作精密的電阻溫度計。（投影電阻R隨溫度變化的圖線）【演示實驗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1：半導體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器。師生總結2：金屬熱電阻與熱敏電阻都能夠把溫度這個熱學量轉換

7、為電阻這個電學量，金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好，測溫范圍大，但靈敏度較差。學生分組體驗自動技術傳感器、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）傳感器是把非電學量轉換為電學量的元件，它使得某些非電學量容易測量或者能實現(xiàn)電路的自動通斷.傳感器的應用豐富了我們的生活，使我們的生活更舒適、更安全。但從科技進步的角度來說，傳感器的應用還只是淺層次的，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量與非電學量的關系設計一個電容式傳感器？師：投影出電容式傳感器，并作原理的分析。師：1879年美國物理學家霍爾觀察到，在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導體，當磁場方向與電流方向垂直時，導體在與磁場、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，所產(chǎn)生的電勢差叫霍爾電壓。人們利用霍爾效應做成了霍爾元件。金屬鉑（白金）的這個特性很明顯1.金屬導線；2.