《傳感器》教學(xué)設(shè)計(jì)模版

1、傳感器及其工作原理教學(xué)設(shè)計(jì)授課題目教材授課時(shí)數(shù)1學(xué)時(shí)授課方式任課教師教材分析本節(jié)選自全國職業(yè)院校通用教材傳感器基礎(chǔ)知識(shí)模塊*任務(wù)*，傳感器是人類五官的延伸，是獲取信息的主要途徑和手段，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。學(xué)情分析*傳感器對(duì)于學(xué)生來說是一個(gè)全新的概念，先前對(duì)于傳感器中典型原件（如光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件等）認(rèn)識(shí)粗淺。學(xué)生對(duì)于新事物的好奇心強(qiáng)，參與意識(shí)強(qiáng)，結(jié)合運(yùn)用中學(xué)的電路基礎(chǔ)知識(shí)才能有效地學(xué)習(xí)好傳感器。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能a) 通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察初步形成傳感器概念；b) 介紹典型元件了解它們的性能；c) 了解非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的技術(shù)意義；過程與方法a) 通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

2、的觀察、思考和探究熟悉傳感器的工作原理；b) 通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)并字制作傳感器，經(jīng)歷學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力；情感態(tài)度和價(jià)值觀在探究性實(shí)驗(yàn)過程中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，體驗(yàn)科技創(chuàng)新的樂趣。教學(xué)重點(diǎn)用演示實(shí)驗(yàn)探究傳感器及其元件的工作原理教學(xué)難點(diǎn)用課外探究的形式讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)傳感器電路并制作簡(jiǎn)單的傳感器教學(xué)方法探究式體驗(yàn)教學(xué)法、創(chuàng)設(shè)物理情景、圖示法、講授法教具學(xué)具多媒體課件，遙控小車，干簧干，小磁片，光敏電阻，6節(jié)1.5V干電池，發(fā)光二極管，若干導(dǎo)線。教學(xué)過程師生互動(dòng)設(shè)計(jì)意圖教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)新課引入概念引入：上課之前，老師先為大家表演一個(gè)小魔術(shù)，這是一輛遙控小車，老師可

3、以用手來遙控它的發(fā)動(dòng)與停止，大家來試一試，你們的手是否同樣能做到呢？下面就是見證奇跡的時(shí)刻！老師提問：同學(xué)想一想為什么老是的手會(huì)有魔力呢？教師講解：小車上方安裝了干簧干，老師手中隱藏了小此片，它們共同組成了能感應(yīng)磁場(chǎng)的開關(guān)，他也是我們今天要學(xué)習(xí)的傳感器的一種?！景鍟空n題：傳感器及其工作原理學(xué)生仔細(xì)觀察魔術(shù)，然后模仿老師試著用手去遙控未發(fā)動(dòng)的小車，發(fā)現(xiàn)不能是小車發(fā)動(dòng)。同學(xué)們互相交流后發(fā)現(xiàn)小車被改裝過用魔術(shù)的形式吸引學(xué)生的眼球，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并積極思考。新課教學(xué)生活中有哪些運(yùn)用傳感器的實(shí)例呢？老師為大家準(zhǔn)備了幾個(gè)例子： 能感應(yīng)人體溫度的自動(dòng)水龍頭，能感應(yīng)自身位移的光電鼠標(biāo)等思考：它們的他、

4、共同特征在哪里？引出傳感器的概念：傳感器：指這樣一類原件，它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等物理量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的另一個(gè)物理量（通常是電壓、電流等電學(xué)量），或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。讓學(xué)生了解生活中有哪些地方用到傳感器，并思考傳感器的共同特征，互相交流，表達(dá)自己的觀點(diǎn)，不同的觀點(diǎn)進(jìn)行辯論。回答：它們可以感知溫度，光照，磁場(chǎng)等物理量結(jié)合課件，記憶并理解傳感器的概念。讓學(xué)生了解傳感器給生活帶來的積極影響，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，體現(xiàn)從生活走向物理的理念?！景鍟總鞲衅鳎?非電學(xué)量電學(xué)量老師提問：上面幾種傳感器量的轉(zhuǎn)換關(guān)系是怎樣的？回答：干簧干：磁場(chǎng)電路通斷水龍頭：

5、溫度電路通斷光電鼠標(biāo)：位移電信號(hào)引入新課傳感器其實(shí)并不神秘，它們已經(jīng)悄無聲息地走進(jìn)了我們的生活。既然傳感器在我們的生活中有廣泛的運(yùn)用，老師和同學(xué)們一起學(xué)習(xí)傳感器的重要元件從生活的問題入手，創(chuàng)設(shè)情境，引入實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生探究的興趣。實(shí)驗(yàn)探究實(shí) 驗(yàn) 探 究【演示實(shí)驗(yàn)1】探究光敏電阻的特性電路圖傳感器對(duì)該傳感器作用強(qiáng)中弱三種不同程度的光照強(qiáng)度： 用不透光的小盒子該在該傳感器上學(xué)生猜想：小盒子移開和蓋上去是不是改變了光照強(qiáng)度呢？讓學(xué)生初步體驗(yàn)科學(xué)探索的思維程序，鍛煉實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)素養(yǎng)。以師生互動(dòng)的方式培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和語言表達(dá)能力。實(shí) 驗(yàn) 探 究將該傳感器裸露在白天室內(nèi)光照下用強(qiáng)光照射該傳感器閉合電路

6、開關(guān)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，該傳感器用小盒時(shí)，二極管幾乎不亮，隨著光照強(qiáng)度的增加，發(fā)光二極管越來越亮。分析電路：二極管亮度的變化因電流的變化引起，恒定電壓條件下，電流變化因電阻變化引起，二極管電阻不變，故該傳感器的阻值在改變。由此推測(cè)：改變光照強(qiáng)度，電阻發(fā)生變化的傳感器是光敏電阻。這里是老師用萬用表測(cè)得一組數(shù)據(jù)：光照強(qiáng)度弱中強(qiáng)電阻值10.9M18.1K1.2K由此得出結(jié)論：這個(gè)傳感器就是光敏電阻，光敏電阻對(duì)光敏感。當(dāng)光照強(qiáng)度逐漸增大時(shí)，電阻的阻值隨之減小。下節(jié)課同學(xué)自己動(dòng)手，用萬用表測(cè)不同狀態(tài)下的光敏電阻的阻值下面我們來認(rèn)識(shí)一下光敏電阻的真面目思考分析：二極管亮度電流變化電阻變化光照強(qiáng)度變化觀察表中數(shù)

7、據(jù)，驗(yàn)證結(jié)論，并作為下節(jié)實(shí)驗(yàn)課的樣板數(shù)據(jù)。仔細(xì)觀察實(shí)物圖培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和實(shí)踐能力。浸透物理學(xué)研究問題的方法：提出問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析總結(jié)結(jié)論學(xué)以致用實(shí) 驗(yàn) 探 究光敏電阻有多種型號(hào)，是制作傳感器的典型元件之一，材料一般為半導(dǎo)體，如硫化鎘。上圖為光敏電阻的電阻符號(hào)。了解了光敏電阻及其工作原理，光敏電阻在生活中有哪些運(yùn)用呢？路燈的控制：白天時(shí)，光敏電阻阻值小，分壓小，晶閘管在低電壓控制下斷開，路燈管；黑夜時(shí)，光敏電阻阻值大，分壓大，晶閘管在高電壓控制下接通，路燈開。數(shù)碼相機(jī)的自動(dòng)曝光：根據(jù)外界光強(qiáng)，相機(jī)內(nèi)的光敏電阻調(diào)控相機(jī)的曝光率，從而排除效果最好的相片。課外拓展:生活還有哪些地方能

8、用光敏電阻，設(shè)計(jì)電路并說明工作原理（提示：樓道燈和窗簾）【演示實(shí)驗(yàn)2】探究熱敏電阻的特性M熱敏電阻老師提問：我們可否用類比光敏電阻的方式，研究熱敏電阻呢？對(duì)熱敏電阻作用兩個(gè)不同的溫度環(huán)境。 熱敏電阻置于常溫中在草稿紙上將電阻符號(hào)多畫幾遍，加深印象。觀察電路，初步了解怎樣設(shè)計(jì)傳感器的電路。認(rèn)識(shí)晶閘管結(jié)合所學(xué)的指示，將其運(yùn)用到生活當(dāng)中，動(dòng)腦筋自己設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)單的傳感器。學(xué)生猜想：剛剛學(xué)完了光敏電阻，熱敏電阻可能會(huì)和光敏電阻相似，溫度影響熱敏電阻的阻值。讓學(xué)生動(dòng)腦筋思考學(xué)以致用。解決生活中的問題，并在動(dòng)手中鞏固知識(shí)，強(qiáng)化理解概念。通過類比法，讓學(xué)生更有效率的掌握熱敏電阻的特性，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。實(shí)驗(yàn)

9、探究用蠟燭來烘烤熱敏電阻的探棒閉合電路，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。將熱敏電阻置于常溫中時(shí)，風(fēng)扇不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)用蠟燭烘烤熱敏電阻的探棒時(shí)，風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動(dòng)了。分析電路：風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)與否因電流的變化引起，恒定電壓條件下，電流變化因電阻變化引起，故熱敏電阻的阻值在改變。由此得出結(jié)論：熱敏電阻的阻值，因溫度的變化而發(fā)生變化。熱敏電阻實(shí)物展示：課后動(dòng)腦筋：當(dāng)我們的電腦散熱不佳的時(shí)候，有沒有同學(xué)想自己設(shè)計(jì)一個(gè)能外置散熱的傳感器呢？學(xué)生類比光敏電阻的實(shí)驗(yàn)分析電路：風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)與否電流變化電阻變化溫度的變化結(jié)合熱敏電阻的工作原理，類比光敏電阻的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)能散熱的傳感器。通過課外拓展，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能【演示視頻】探究霍爾元件的特性霍爾元件實(shí)物展示：視頻演示：將霍爾元件接在示波器上，用磁鐵靠近霍爾元件，觀察示波器的波形，當(dāng)磁鐵靠近和離開霍爾元件的時(shí)候，霍爾元件產(chǎn)生電壓脈沖，示波器上的電壓波形發(fā)生跳變。這是抓拍的電壓跳變的情景：仔細(xì)觀察實(shí)物并牢記觀察示波器中電壓波形的跳變情況，了解霍爾元件響應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電壓跳變，本環(huán)節(jié)主要是對(duì)視頻的觀察，讓學(xué)生了解原理的同時(shí)進(jìn)一步熟悉示波器。板書設(shè)計(jì)6.1傳感器及其工作原理1.傳感器非電學(xué)量電學(xué)量2.