《传感器及其工作原理》名师教案2.docVIP

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§6.1传感器及其工作原理

宁夏大学附中李仲磊

一、核心素养：

通过《传感器及其工作原理》的学习过程，让学生感受传感器技术在信息时代的作用与意义；感悟基础知识学习和应用的重要性；拓展学生的思维，进一步探讨科技发展给人类带来的利与避。

二、教学目标：

1、通过观察一些现象和常见的事例，初步形成传感器的概念；

2、介绍光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件三种敏感元件，通过实验知道光敏电阻和热敏电阻的性能，了解其工作原理；

3、知道非电学量转换成电学量的技术意义；

4、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。

三、教材分析：

本章的教学特点是定性研究一些原理性的基础知识，但不做定量的计算。做好本节教学的关键是多举些例子和多做实验，不要求展开。很多初看起来不易弄清的原理，动手一做就明白了。教师教好这张、学生学好这张，都要解决一个“怕”字。之所以会“怕”，就是因为不熟悉，接触多了，问题就很容易解决了。

四、教学重难点：

探究光敏电阻和热敏电阻的特性。

五、教学用具：

跳舞毯、声控灯、磁控开关、电水壶、电饭锅、电子秤、感应垃圾桶、电熨斗、手机、电脑

六、课堂教学

课前：登陆优教平台，发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。

（优教提示：请登陆优教平台，发送本节预习任务）

1、新课引入

表演：在跳舞毯上翩翩起舞的学生。（邀请一位同学在跳舞毯上跳舞）

提问：为什么电脑能够感应出孩子的动作呢？（板书上书写传感器及其工作原理）

2、新课教学：

（1）传感器（板书上书写传感器）

①学生展示超能力：用气功使灯泡变亮（干簧管磁控开关连接灯泡）

（优教提示：请打开素材“动画演示：干簧管”）

②学生展示狮吼功：用声音使灯泡变亮（用声光控灯）

提问：难道我班真的藏龙卧虎，武林大侠云集吗？

学生思考，是不是是利用了传感器呢？

提问：到底什么是传感器呢？能控制电路的开关是传感器，能感受压力的装置也是传感器。

总结：将力、温度、光、声音、化学成分等物理量按照一定的规律转换为便于传递和处理的另一个物理量（电学量），或转化为电路的通断。这样的装置叫做传感器。（板书上书写非电学量转换为电学量）

（2）生活中的传感器（板书）

表演：勤快女同学的周末生活

烧水（电水壶）——焖米饭（电饭锅）——称米（电子秤）——熨衣服（电熨斗）——扔桌面上的垃圾（垃圾桶）——看时间（手机）——开电脑（电脑）

提问：这个小表演中哪些元件用到了传感器？

学生举手回答，并且填表

元件

信号转化

电水壶

热学量——电学量

电饭锅

热学量——电学量

电子秤

力学量——电学量

电熨斗

热学量——电学量

垃圾桶

光学量——电学量

手机

热学、力学量——电学量等(复杂)

电脑

力学量——电学量等(复杂)

展示：老师的一天，根据展示的图片来判断信号的转化。

总结：不得不说，传感器已经逐渐改变了我们的生活，成为我们生活不可或缺的一部分，那传感器的原理到底是什么呢？

（3）传感器的元器件

①光敏电阻

实验操作

调节不同的光强，用欧姆表测试不同光强下电阻的阻值

得出结论

光照越强，光敏电阻阻值越小

分析原理

光照越强——载流子越多——电阻越小——导电性越好

信号转化

光学量——电学量

②热敏电阻

实验操作

用欧姆表分别测量放置于空气中和放置于开水中的热敏电阻阻值的大小

得出结论

温度越高，热敏电阻电阻越小

分析原理

温度升高——半导体材料电阻率减小——电阻减小——导电性能增强

信号转化

热学量——电学量

阅读类比

③金属热电阻

得出结论

温度越高，金属热电阻电阻越大

分析原理

温度升高——金属材料电阻率增大——电阻增大——导电性能减弱

信号转化

热学量——电学量

④霍尔元件

（优教提示：请打开素材“动画演示：霍尔元件”）

分析原理

UH=kIB/d

信号转化

磁学量——电学量

（4）回顾分析

跳舞毯：力学量——电学量

干簧管：磁学量——电路通断（电学量）

声光控灯：声学量、光学量——电路通断（电学量）

3、课堂训练

（优教提示：打开优教配套习题，使用互动答题卡，更快更便捷地掌握学生的学习情况）

4、课后作业：自制一个传感器

5、板书设计

§6.1传感器及其工作原理

一、传感器

非电学量——电学量

二、生活中的传感器

三、传感器的基本器件

光敏电阻：光学量——电学量

热敏电阻：热学量——电学量

金属热电阻：热学量——电学量

霍尔元件：磁学量——电学量