選修3-2 第六章 傳感器 全章教案

1、課題： 第一節(jié) 傳感器及其工作原理 （1課時(shí)） 第 1 課時(shí) 總序第 30 個(gè)教案課型： 新授課 編寫(xiě)時(shí)時(shí)間： 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間： 年 月 日教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1知道什么是傳感器。2了解光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件的工作原理。3會(huì)使用霍爾電壓公式。（二）過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)，知道常見(jiàn)傳感器的工作原理。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)已有知識(shí)在傳感器中的應(yīng)用激發(fā)科學(xué)探究的興趣。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)認(rèn)識(shí)各種常見(jiàn)的傳感器；了解光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件的工作原理。難點(diǎn)光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件的工作原理。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法、歸納法。教學(xué)手段磁鐵、干簧管、各種常見(jiàn)傳感器、光敏電阻、熱敏電阻、

2、霍爾元件、多用電表、熱水、冷水、臺(tái)燈、投影儀等教學(xué)過(guò)程（一）引入新課引導(dǎo)學(xué)生看教材55頁(yè)“勇氣號(hào)”火星探測(cè)器的彩色照片；列舉生活中的一些自動(dòng)控制實(shí)例，如遙控器控制電視開(kāi)關(guān)、日光控制路燈的開(kāi)關(guān)、聲音強(qiáng)弱控制走廊照明燈開(kāi)關(guān)等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出課題。列舉自己知道的自動(dòng)控制的其他實(shí)例。如當(dāng)走近自動(dòng)門時(shí)，門會(huì)自動(dòng)打開(kāi)；電梯關(guān)門，當(dāng)兩門靠攏到接觸人體時(shí)，門又會(huì)重新自動(dòng)打開(kāi)等等。（二）進(jìn)行新課1、什么是傳感器演示實(shí)驗(yàn)：1 / 19揭示實(shí)驗(yàn)“奧秘”：盒子里用到了一種稱為“干簧管”的元件。介紹干簧管的構(gòu)造和工作原理，干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材2、3段，思考問(wèn)題：（1）什么是傳感器？

3、（2）傳感器的作用是什么？（1）傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷。（2）傳感器的作用是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量或電路的通斷，從而實(shí)現(xiàn)很方便地測(cè)量、傳輸、處理和控制。出示幾種常見(jiàn)的傳感器，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。為了制作傳感器，常常需要一些元器件，下面看幾個(gè)實(shí)例：2光敏電阻介紹光敏電阻的外形和構(gòu)造。如圖6.1-4。 現(xiàn)象：光敏電阻在被光照射時(shí)電阻發(fā)生明顯變化。普通電阻則不會(huì)發(fā)生變化。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材57頁(yè)的內(nèi)容，思考問(wèn)題：（1）光敏電阻的電阻率與什么有關(guān)？（2）光敏電阻受到光照時(shí)會(huì)發(fā)生什么變化

4、？怎樣解釋？（3）光敏電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么量？（1）光敏電阻的電阻率與光照強(qiáng)度有關(guān)。（2）光敏電阻受到光照時(shí)電阻會(huì)變小。硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無(wú)光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好。（3）光敏電阻能夠?qū)⒐鈱W(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。3熱敏電阻和金屬熱電阻引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材58頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，思考問(wèn)題：（1）金屬導(dǎo)體與半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能與溫度的變化關(guān)系是否相同？（2）熱敏電阻和金屬熱電阻各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？ （3）熱敏電阻和金屬熱電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么量？（1）金屬導(dǎo)體與半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能與溫度的變化關(guān)系不相同。金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性能隨溫度升高而降低；半導(dǎo)體材

5、料的導(dǎo)電性能隨溫度升高而變好。（2）熱敏電阻靈敏度高，但化學(xué)穩(wěn)定性較差，測(cè)量范圍較??；金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性較好，測(cè)量范圍較大，但靈敏度交差。（3）熱敏電阻或金屬熱電阻能夠?qū)釋W(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。 現(xiàn)象：熱敏電阻隨著溫度的升高電阻發(fā)生明顯變化。溫度越高，電阻值越小。引導(dǎo)學(xué)生看教材59頁(yè)“說(shuō)一說(shuō)”欄目中的內(nèi)容。 給電容器帶上一定的電荷，然后用靜電計(jì)來(lái)檢測(cè)兩板間電勢(shì)差的變化，即可判斷電容的變化。電容式傳感器能夠把位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)量。4霍爾元件引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材關(guān)于霍爾元件的內(nèi)容。推導(dǎo)霍爾電壓的公式。設(shè)載流子的電荷量為q，沿電流方向定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，單位體積內(nèi)自由移動(dòng)的載流

6、子數(shù)為n，垂直電流方向?qū)w板的橫向?qū)挾葹閍，則電流的微觀表達(dá)式為 載流子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力載流子在洛倫茲力作用下側(cè)移，兩個(gè)側(cè)面出現(xiàn)電勢(shì)差，載流子受到的電場(chǎng)力為 當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，即 由式得 式中的nq與導(dǎo)體的材料有關(guān)，對(duì)于確定的導(dǎo)體，nq是常數(shù)。令，則上式可寫(xiě)為 一個(gè)確定的霍爾元件的d、k、為定值，再保持I不變，則UH的變化就與B成正比。這樣，霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：1制作傳感器需要的敏感元件光敏電阻、熱敏電阻與金屬熱電阻、霍爾元件等。2光敏電阻的阻值隨光的強(qiáng)度增大而減小。光敏電阻將光學(xué)

7、量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。3熱敏電阻的阻值隨溫度的升高不一定減小。有的熱敏電阻阻值會(huì)隨溫度的升高而增大。熱敏電阻或金屬熱電阻將溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。4霍爾元件的霍爾電壓公式為，霍爾元件把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量。5電容式傳感器能夠把位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)量。（四）實(shí)例探究光敏電阻及其應(yīng)用【例1】如圖所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（ ）A當(dāng)有光照射 R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次D信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記

8、數(shù)一次熱敏電阻及其應(yīng)用【例2】有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如圖所示電路中的A、B兩點(diǎn)后，用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻B置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻C用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻D用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)相同，這只元件一定是定值電阻霍爾元件及其應(yīng)用【例3】 如圖所示，有電流I流過(guò)長(zhǎng)方體金屬塊，金屬塊寬度為d，高為b，有一磁感應(yīng)

9、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，試問(wèn)金屬塊上、下表面哪面電勢(shì)高？電勢(shì)差是多少？（此題描述的是著名的霍爾效應(yīng)現(xiàn)象） 課后記：課題： 第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用 （一）（1課時(shí)） 第 1 課時(shí) 總序第 31 個(gè)教案課型： 新授課 編寫(xiě)時(shí)時(shí)間： 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間： 年 月 日教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1了解力傳感器在電子秤上的應(yīng)用。2了解聲傳感器在話筒上的應(yīng)用。3了解溫度傳感器在電熨斗上的應(yīng)用。（二）過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)，了解傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀在了解傳感器原理及應(yīng)用時(shí)，知道已學(xué)知識(shí)在生活、生產(chǎn)、科技社會(huì)中的價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，

10、培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。難點(diǎn)各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法、討論法。教學(xué)手段駐極體話筒的工作電路示教板，示波器，學(xué)生電源，電熨斗，日光燈起動(dòng)器（若干）教學(xué)過(guò)程（一）引入新課傳感器是能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路通斷的一類元件。請(qǐng)大家回憶一下光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件各是把什么物理量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的元件？光敏電阻將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。熱敏電阻將溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量?；魻栐汛鸥袘?yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量。這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)傳

11、感器的應(yīng)用。（二）進(jìn)行新課1、傳感器應(yīng)用的一般模式閱讀教材并在練習(xí)本上畫(huà)出傳感器應(yīng)用的一般模式示意圖。下面學(xué)習(xí)幾個(gè)傳感器應(yīng)用的實(shí)例。2力傳感器的應(yīng)用電子秤閱讀教材61頁(yè)最后一段，思考并回答問(wèn)題。（1）電子秤使用的測(cè)力裝置是什么？它是由什么元件組成的？（2）簡(jiǎn)述力傳感器的工作原理。（3）應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量？總結(jié)點(diǎn)評(píng)，結(jié)合板畫(huà)強(qiáng)調(diào)講解應(yīng)變片測(cè)力原理（如圖所示）。應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量。3聲傳感器的應(yīng)用話筒閱讀教材62頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問(wèn)題。（1）話筒的作用是什么？（2）說(shuō)明動(dòng)圈式話筒的工作原理和工作過(guò)程。（3）說(shuō)明電容式話筒的工作原理和工作過(guò)程。

12、這種話筒的優(yōu)點(diǎn)是什么？（4）駐極體話筒的工作原理是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？1、話筒的作用是把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。2、動(dòng)圈式話筒的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。膜片接收到聲波后引起振動(dòng)，連接在膜片上的線圈隨著一起振動(dòng)，線圈在永磁體的磁場(chǎng)里振動(dòng)從而產(chǎn)生感應(yīng)電流（電信號(hào)），感應(yīng)電流的大小和方向都變化，振幅和頻率的變化都由聲波決定，這個(gè)信號(hào)電流經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器，從揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音。3、電容式話筒的工作原理：利用電容器充放電形成的充放電電流。薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電源充電當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓優(yōu)點(diǎn)：

13、保真度好。4、駐極體話筒的原理同電容式話筒，只是其內(nèi)部感受聲波的是駐極體塑料薄膜優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，價(jià)格便宜，靈敏度高，工作電壓低。駐極體話筒利用了電介質(zhì)的極化現(xiàn)象：將電介質(zhì)放入電場(chǎng)中，在前后兩個(gè)表面上會(huì)分別出現(xiàn)正電荷與負(fù)電荷的現(xiàn)象某些電介質(zhì)在電場(chǎng)中被極化后，去掉外加電場(chǎng)，仍然會(huì)長(zhǎng)期保持被極化的狀態(tài)，這種材料稱為駐極體現(xiàn)象：不同的聲波信號(hào)，熒光屏上顯示的波形不同。說(shuō)明話筒產(chǎn)生的電信號(hào)是由接收到的聲波控制的。3溫度傳感器的應(yīng)用電熨斗溫度傳感器是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，它能把溫度的高低轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，通常是利用物體的某一物理性質(zhì)隨溫度的變化而改變的特性制成的電熨斗就是靠溫度傳感器來(lái)控制溫度的。做實(shí)

14、驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。電熨斗就裝有雙金屬片溫度傳感器。這種傳感器的作用是控制電路的通斷。投影：電熨斗結(jié)構(gòu)圖（如圖所示）思考與討論：（1）常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的還是分離的？當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片將怎樣起作用？（2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，這是如何使用調(diào)溫旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的？（1）常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的，但溫度過(guò)高時(shí)，由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小，則雙金屬片向下彎曲，使觸點(diǎn)分離，從而切斷電源，停止加熱溫度降低后，雙金屬片恢復(fù)原狀，重新接通電路加熱，這樣循環(huán)進(jìn)行，起到自動(dòng)控制溫度的作用（2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，此時(shí)可通

15、過(guò)調(diào)溫旋鈕調(diào)節(jié)升降螺絲，升降螺絲帶動(dòng)彈性鋼片升降，從而改變觸點(diǎn)接觸的難易，達(dá)到控制在不同溫度的目的（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題： 力傳感器的應(yīng)用電子秤 傳感器的應(yīng)用 聲傳感器的應(yīng)用話筒 溫度傳感器的應(yīng)用電熨斗力傳感器是把力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；聲傳感器是把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，而溫度傳感器往往是用來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制（四）實(shí)例探究力傳感器的應(yīng)用【例1】用如圖所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組成的壓力傳感器用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的滑塊可無(wú)摩擦滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓

16、力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后汽車靜止時(shí)，傳感器a、b在的示數(shù)均為 10 N（取g=10 ms2）（1）若傳感器a的示數(shù)為 14 N、b的示數(shù)為6.0 N，求此時(shí)汽車的加速度大小和方向（2）當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器a的示數(shù)為零 溫度傳感器的應(yīng)用【例2】 在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC 元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率隨溫度t的變化關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能對(duì)此，以下判斷正確的是（ ）通電后，其電功率先增大，后減小 通電后，其電功率先減小，后增大

17、 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1不變 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1和t2之間的某一值不變A B C D課后記：課題： 第三節(jié) 傳感器的應(yīng)用 （二）（1課時(shí)） 第 1 課時(shí) 總序第 32個(gè)教案課型： 新授課 編寫(xiě)時(shí)時(shí)間： 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間： 年 月 日教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1了解溫度傳感器在電飯鍋和測(cè)溫儀上的應(yīng)用。2了解光傳感器在鼠標(biāo)器和火災(zāi)報(bào)警器上的應(yīng)用。（二）過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)，了解傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀在了解傳感器原理及應(yīng)用時(shí)，知道已學(xué)知識(shí)在生活、生產(chǎn)、科技社會(huì)中的價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。教

18、學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。難點(diǎn)各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法、討論法。教學(xué)手段演示用的感溫鐵氧體，磁鐵，電烙鐵，計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)器，光敏電阻，多用表，干電池，蠟燭，各種功率的白熾燈等教學(xué)過(guò)程（一）引入新課傳感器的應(yīng)用已經(jīng)滲透到環(huán)境保護(hù)、交通運(yùn)輸、航天、軍事以及家庭生活等各領(lǐng)域例如，空調(diào)、電冰箱、微波爐、消毒碗柜等與溫度控制相關(guān)的家用電器，幾乎都要使用溫度傳感器光傳感器的應(yīng)用也十分廣泛，如電腦上的鼠標(biāo)器、路燈的自動(dòng)控制及火災(zāi)報(bào)警器等這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)溫度傳感器和光傳感器的應(yīng)用實(shí)例。（二）進(jìn)行新課1、溫度傳感器的應(yīng)用電飯鍋引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容。（1）溫度傳感器

19、的主要元件是什么？ 感溫鐵氧體。（2）感溫鐵氧體的組成物質(zhì)是什么？氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結(jié)而成。（3）感溫鐵氧體有何特點(diǎn)？常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，溫度達(dá)到約103，失去鐵磁性（4）什么是“居里點(diǎn)”？居里點(diǎn)，又稱居里溫度，即指103。觀察演示實(shí)驗(yàn)：感溫鐵氧體的特性。現(xiàn)象：當(dāng)感溫鐵氧體的溫度升高到一定數(shù)值時(shí)，感溫鐵氧體與磁鐵分離。說(shuō)明溫度升高到一定數(shù)值時(shí)，感溫鐵氧體的磁性消失。投影電飯鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。引導(dǎo)學(xué)生思考并回答教材“思考與討論”中的問(wèn)題，了解電飯鍋的工作原理。（1）開(kāi)始煮飯時(shí)，用手壓下開(kāi)關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開(kāi)后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)。（2）水沸騰后，鍋內(nèi)

20、大致保持100不變。（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至“居里點(diǎn)103”時(shí)，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開(kāi)，觸點(diǎn)分離，切斷電源，從而停止加熱(4)如果用電飯鍋燒水，水沸騰后，鍋內(nèi)保持100不變，溫度低于“居里點(diǎn)103”，電飯鍋不能自動(dòng)斷電。只有水燒干后，溫度升高到103才能自動(dòng)斷電。引導(dǎo)學(xué)生連貫地?cái)⑹鲭婏堝伒墓ぷ鬟^(guò)程。開(kāi)始煮飯時(shí)，用手壓下開(kāi)關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開(kāi)后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)，則觸點(diǎn)接通，電熱板通電加熱，水沸騰后，由于鍋內(nèi)保持100不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至“居里點(diǎn)1

21、03”時(shí)，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開(kāi)，觸點(diǎn)分離，切斷電源，從而停止加熱2溫度傳感器的應(yīng)用測(cè)溫儀引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，思考并回答有關(guān)問(wèn)題。（1）溫度傳感器測(cè)溫儀有何優(yōu)點(diǎn)？可以遠(yuǎn)距離讀取溫度的數(shù)值因?yàn)闇囟刃盘?hào)變成電信號(hào)后可以遠(yuǎn)距離傳輸（2）常見(jiàn)的測(cè)溫元件有哪些？熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電偶及紅外線敏感元件等3光傳感器的應(yīng)用鼠標(biāo)器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常用到自動(dòng)控制裝置，而設(shè)計(jì)自動(dòng)控制裝置很多情況下要用到傳感器如光電傳感器，把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大，再將電信號(hào)輸入到相應(yīng)的裝置，進(jìn)而完成相應(yīng)的自動(dòng)控制。下面我們學(xué)習(xí)光傳感器的應(yīng)用實(shí)例鼠標(biāo)器。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，思考并回

22、答有關(guān)問(wèn)題。（1）機(jī)械式鼠標(biāo)器的內(nèi)部組成是什么？滾球、滾軸與碼盤、紅外發(fā)射管與紅外接收管（光傳感器，如圖所示）豆品多一（2）簡(jiǎn)述機(jī)械式鼠標(biāo)器的工作原理。鼠標(biāo)器移動(dòng)時(shí)，滾球運(yùn)動(dòng)通過(guò)軸帶動(dòng)兩個(gè)碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)，紅外接收管就收到斷續(xù)的紅外線脈沖，輸出相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，計(jì)算機(jī)分別統(tǒng)計(jì)兩個(gè)方向的脈沖信號(hào)，紅外接收管處理后就使屏幕上的光標(biāo)產(chǎn)生相應(yīng)的位移。4光傳感器的應(yīng)用火災(zāi)報(bào)警器許多會(huì)議室、賓館房間的天花板上都裝有火災(zāi)報(bào)警器，火災(zāi)報(bào)警器是光傳感器應(yīng)用的又一實(shí)例。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，思考并回答有關(guān)問(wèn)題。（1）以利用煙霧對(duì)光的散射來(lái)工作的火災(zāi)報(bào)警器為例，簡(jiǎn)述其工作原理。報(bào)警器帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光

23、電三極管和不透明的擋板平時(shí)，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小與傳感器連接的電路檢測(cè)出這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)實(shí)驗(yàn)做實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題：電飯鍋測(cè)溫儀溫度傳感器鼠標(biāo)器火災(zāi)報(bào)警器光傳感器傳感器的應(yīng)用各種傳感器廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ?、生產(chǎn)中，如空調(diào)、電冰箱、電飯堡、火災(zāi)報(bào)警器、路燈自動(dòng)控制、電腦鼠標(biāo)器等傳感器把所感受到的物理量，如力、熱、磁、光、聲等，轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的電壓、電流等，與電路相結(jié)合達(dá)到自動(dòng)控制的目的（四）實(shí)例探究溫度傳感器的應(yīng)用【例1】如圖甲為在溫度為10左右

24、的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)的電阻R1=20 k，R2=10 k，R3=40 k，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示當(dāng) a、b端電壓 Uab<0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab>0時(shí)，電壓鑒別器使 S斷開(kāi)，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在_ 光傳感器的應(yīng)用【例2】如圖所示為一實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測(cè)量車速和行程的裝置示意圖。A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電子電路記錄和

25、顯示。若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)脈沖數(shù)為n，累計(jì)脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小車的速度和行程還必須測(cè)量的物理量和數(shù)據(jù)是 ，小車速度的表達(dá)式為v= ；行程的表達(dá)式為= 。答案：車輪的半徑R和齒輪齒數(shù)P； 課后記：課題： 第四節(jié)傳感器的應(yīng)用實(shí)例（1課時(shí)） 第 1 課時(shí) 總序第 33 個(gè)教案課型： 新授課 編寫(xiě)時(shí)時(shí)間： 年 月 日 執(zhí)行時(shí)間： 年 月 日教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1了解兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本原理。2通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)傳感器作用的體會(huì)，培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力。（二）過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)動(dòng)手能力，體會(huì)傳感器在實(shí)際中的應(yīng)用。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)動(dòng)手組裝和調(diào)試，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)

26、良好的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)1了解斯密特觸發(fā)器的工作特點(diǎn)，能夠分析光控電路的工作原理。2溫度報(bào)警器的電路工作原理。難點(diǎn)光控電路和溫度報(bào)警器電路的工作原理。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法、討論法。教學(xué)手段實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的有關(guān)器材、元器件等，由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一準(zhǔn)備教學(xué)過(guò)程（一）引入新課隨著人們生活水平的提高，傳感器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如走廊里的聲、光控開(kāi)關(guān)、溫度報(bào)警器、孵小雞用的恒溫箱、路燈的自動(dòng)控制、銀行門口的自動(dòng)門等，都用到了傳感器傳感器的工作離不開(kāi)電子電路，傳感器只是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，對(duì)電學(xué)量的放大，處理均是通過(guò)電子元件組成的電路來(lái)完成的這節(jié)課我們就來(lái)動(dòng)手組裝光控開(kāi)關(guān)或溫度報(bào)警器。

27、（二）進(jìn)行新課實(shí)驗(yàn)1、光控開(kāi)關(guān)1實(shí)驗(yàn)原理及知識(shí)準(zhǔn)備（投影）如圖所示光控電路，用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻，R1的最大電阻為51 k，R2為 330 k，試分析其工作原理白天，光強(qiáng)度較大，光敏電阻RG電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較低，則輸出端Y輸出高電平，發(fā)光二極管LED不導(dǎo)通；當(dāng)天色暗到一定程度時(shí)，RG的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端 A的電壓上升到某個(gè)值（1.6V），輸出端Y突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光（相當(dāng)于路燈亮了），這樣就達(dá)到了使路燈天明熄滅，天暗自動(dòng)開(kāi)啟的目的（1）要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端A電壓達(dá)到某個(gè)值（如1.6V，就需要RG的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。（2）用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？由于集成電路允許通過(guò)的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來(lái)啟閉工作電路（投影）如圖所示電磁繼電器工作電路，圖中虛線框內(nèi)即為電磁繼電器，D為動(dòng)觸點(diǎn)，E為靜觸點(diǎn)試分析電磁繼電器的工作原理當(dāng)線圈 A中通電時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，吸引銜鐵B向下運(yùn)動(dòng)，