2024-2025學年高中物理 第六章 傳感器 3 實驗：傳感器的應用（1）教案 新人教版選修3-2

2024-2025學年高中物理第六章傳感器3實驗：傳感器的應用（1）教案新人教版選修3-2學校授課教師課時授課班級授課地點教具教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來源于2024-2025學年高中物理新人教版選修3-2，第六章“傳感器”的第三節(jié)“實驗：傳感器的應用（1）”。該部分主要介紹傳感器的原理以及在實際生活中的應用。具體內(nèi)容包括：

1.傳感器的定義：傳感器是一種能夠感受非電學量并將其轉(zhuǎn)換為電學量的裝置。

2.傳感器的分類：根據(jù)所感受的非電學量不同，傳感器可分為光傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等。

3.傳感器的應用實例：講解各種傳感器在現(xiàn)實生活中的應用，如光敏電阻在自動開關燈中的應用，溫度傳感器在空調(diào)調(diào)節(jié)中的應用，壓力傳感器在汽車剎車系統(tǒng)中的應用等。

4.傳感器的實驗操作：安排學生進行實驗，觀察傳感器在不同非電學量作用下的響應，分析傳感器的性能參數(shù)。

5.傳感器在科技創(chuàng)新中的作用：讓學生了解傳感器在現(xiàn)代科技領域中的重要性，激發(fā)學生對物理學科的興趣。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標分析主要從以下幾個方面展開：

1.科學思維：通過學習傳感器的原理和應用，培養(yǎng)學生運用科學思維方法分析和解決問題的能力。例如，在講解傳感器的工作原理時，引導學生運用因果關系、邏輯推理等思維方法，理解傳感器如何將非電學量轉(zhuǎn)換為電學量。

2.科學探究：在實驗環(huán)節(jié)，引導學生動手操作，觀察傳感器在不同非電學量作用下的響應，培養(yǎng)學生進行科學探究的能力。例如，讓學生設計實驗方案，收集和分析實驗數(shù)據(jù)，從中總結(jié)傳感器的性能參數(shù)。

3.科學態(tài)度與價值觀：通過了解傳感器在現(xiàn)實生活和科技創(chuàng)新中的重要作用，使學生認識到物理學對于社會發(fā)展的貢獻，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀。例如，在講解傳感器在汽車剎車系統(tǒng)中的應用時，引導學生思考物理學在保障人們生命安全方面的意義。

4.科學交流：在課堂上，鼓勵學生積極參與討論，表達自己的觀點和理解，培養(yǎng)學生的科學交流能力。例如，在講解傳感器應用實例時，組織學生進行小組討論，分享各自對于傳感器在現(xiàn)實生活中的應用的理解。教學難點與重點1.教學重點：

（1）傳感器的定義和分類：讓學生掌握傳感器的概念，了解不同類型的傳感器及其特點，能夠根據(jù)實際需求選擇合適的傳感器。例如，講解光敏電阻、溫度傳感器、壓力傳感器等常見傳感器的原理和應用。

（2）傳感器的應用實例：通過講解傳感器在現(xiàn)實生活中的應用，使學生了解傳感器在各種領域的具體作用，提高學生的實際應用能力。例如，介紹光敏電阻在自動開關燈、溫度傳感器在空調(diào)調(diào)節(jié)、壓力傳感器在汽車剎車系統(tǒng)等中的應用。

（3）傳感器的實驗操作：培養(yǎng)學生動手實踐能力，使學生掌握傳感器實驗的基本步驟和方法，能夠獨立完成實驗并分析實驗數(shù)據(jù)。例如，安排學生進行傳感器實驗，觀察傳感器在不同非電學量作用下的響應，分析傳感器的性能參數(shù)。

（4）傳感器在科技創(chuàng)新中的作用：讓學生了解傳感器在現(xiàn)代科技領域中的重要性，激發(fā)學生對物理學科的興趣。例如，講解傳感器在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領域的應用，展示物理學的魅力。

2.教學難點：

（1）傳感器的工作原理：理解傳感器將非電學量轉(zhuǎn)換為電學量的內(nèi)在機制，涉及物理知識的綜合運用。例如，講解光敏電阻的工作原理時，需要學生掌握光電效應、電阻等知識。

（2）傳感器的應用場景：學生需要將傳感器的基本原理運用到實際問題中，具有一定的抽象思維能力。例如，在講解溫度傳感器在空調(diào)調(diào)節(jié)中的應用時，學生需要理解溫度傳感器如何實現(xiàn)室內(nèi)溫度的自動控制。

（3）傳感器實驗數(shù)據(jù)分析：學生需要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，運用物理知識對傳感器的性能進行評估。例如，在壓力傳感器實驗中，學生需要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算傳感器的靈敏度、線性范圍等性能參數(shù)。

（4）傳感器在科技創(chuàng)新中的角色：學生需要了解傳感器在現(xiàn)代科技領域的發(fā)展趨勢，具有一定的前瞻性思維。例如，講解傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應用時，學生需要了解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和發(fā)展前景。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《2024-2025學年高中物理第六章傳感器3實驗：傳感器的應用（1）教案新人教版選修3-2》的教材或?qū)W習資料，以便于學生跟隨教學進度進行學習和復習。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便于在課堂上進行直觀展示和解釋。例如，準備光敏電阻、溫度傳感器、壓力傳感器等傳感器的工作原理和應用場景的圖片和圖表，以及相關的實驗操作視頻。

3.實驗器材：根據(jù)實驗內(nèi)容，準備所需的實驗器材，如光敏電阻、溫度傳感器、壓力傳感器等傳感器設備，以及實驗所需的導線、電源、電路板等實驗配件。確保實驗器材的完整性和安全性，提前進行檢查和維護，避免在實驗過程中出現(xiàn)故障或意外。

4.教室布置：根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，如設置分組討論區(qū)，提供實驗操作臺等。在實驗環(huán)節(jié)，確保學生有足夠的空間進行實驗操作和觀察。在講解環(huán)節(jié)，設置合適的座位安排，以便于學生集中注意力和參與課堂互動。

5.教學工具：準備教學所需的投影儀、電腦、白板等教學工具，確保教學過程中的多媒體展示和互動順利進行。提前測試教學工具的功能，確保其在課堂上能夠正常使用。

6.教學課件：制作與教學內(nèi)容相關的課件，包括教學重點和難點的詳細解釋和示例，以及課堂活動的引導和提示。課件應簡潔明了，突出核心知識，以便于學生理解和記憶。

7.教學反饋表：準備教學反饋表，以便于在課堂結(jié)束后收集學生對教學內(nèi)容、教學方法和教學資源的使用效果的反饋。根據(jù)學生的反饋，及時調(diào)整教學策略和改進教學資源的使用。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解傳感器的工作原理和應用的學習內(nèi)容，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習傳感器的內(nèi)容做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確傳感器教學目標和傳感器重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保傳感器教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習傳感器的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入傳感器學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的傳感器的基本原理，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為傳感器新課學習打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解傳感器的工作原理和應用知識點，結(jié)合實例幫助學生理解。

突出傳感器重點，強調(diào)傳感器難點，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞傳感器的應用實例展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對傳感器知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決傳感器問題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與傳感器內(nèi)容相關的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合傳感器內(nèi)容，引導學生思考傳感器在生活中的實際應用，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習傳感器的心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的傳感器內(nèi)容，強調(diào)傳感器重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的傳感器內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。拓展與延伸1.提供了與本節(jié)課內(nèi)容相關的拓展閱讀材料，如關于傳感器在不同領域的應用案例、傳感器技術的發(fā)展趨勢等。這些材料可以幫助學生更深入地了解傳感器的相關知識，拓寬視野。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究，例如：

-研究其他類型的傳感器，如濕度傳感器、顏色傳感器等，了解它們的工作原理和應用場景。

-探索傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應用，了解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和發(fā)展前景。

-研究傳感器在科學研究中的應用，如在地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測等方面的應用。

-思考傳感器在未來的發(fā)展趨勢，如隨著科技的進步，傳感器在醫(yī)療、交通、家居等方面的應用將會如何發(fā)展。重點題型整理1.題型一：傳感器的工作原理

例題：請簡述光敏電阻的工作原理。

答案：光敏電阻是一種光傳感器，它的工作原理是基于光電效應。當光照射到光敏電阻上時，光子的能量會激發(fā)電子從價帶躍遷到導帶，產(chǎn)生電子-空穴對。在PN結(jié)內(nèi)部電場的作用下，電子會向N區(qū)移動，空穴向P區(qū)移動，從而在外部電路中產(chǎn)生電流。光敏電阻的電阻值會隨著光照強度的變化而變化，這種變化可以用來檢測光強。

2.題型二：傳感器的分類

例題：請列舉出三種不同類型的傳感器，并簡要說明它們的應用領域。

答案：三種不同類型的傳感器包括：

（1）光傳感器：如光敏電阻、光電池等，主要應用于自動控制、環(huán)境監(jiān)測、安防等領域。

（2）溫度傳感器：如熱電偶、熱敏電阻等，主要應用于溫度測量、溫度控制、熱能管理等領域。

（3）壓力傳感器：如應變片、壓電傳感器等，主要應用于壓力測量、液壓控制、汽車安全等領域。

3.題型三：傳感器的應用實例

例題：請舉例說明溫度傳感器在實際生活中的應用。

答案：溫度傳感器在實際生活中的應用廣泛，以下是一些例子：

（1）家用電器：如空調(diào)、冰箱、熱水器等，通過溫度傳感器實現(xiàn)溫度的自動控制。

（2）汽車：如發(fā)動機冷卻系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等，通過溫度傳感器監(jiān)測溫度，確保車輛安全運行。

（3）醫(yī)療設備：如體溫計、血液溫度監(jiān)測儀等，通過溫度傳感器監(jiān)測人體溫度，為診斷和治療提供依據(jù)。

4.題型四：傳感器的實驗操作

例題：請簡述如何使用光敏電阻進行光照強度的測量。

答案：使用光敏電阻進行光照強度的測量，可以按照以下步驟進行：

（1）將光敏電阻接入電路，并連接到電壓表或電流表。

（2）調(diào)整光源的位置和強度，使光敏電阻正對著光源。

（3）記錄在不同光照強度下電壓表或電流表的讀數(shù)。

（4）通過比較不同光照強度下的讀數(shù)，可以得出光敏電阻對光照強度的響應特性。

5.題型五：傳感器在科技創(chuàng)新中的作用

例題：請舉例說明傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應用。

答案：傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應用非常廣泛，以下是一些例子：

（1）智能家居：通過傳感器監(jiān)測家庭的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等參數(shù)，實現(xiàn)家居設備的智能控制。

（2）智能交通：通過傳感器監(jiān)測交通流量、車速、車輛狀態(tài)等參數(shù)，實現(xiàn)智能交通管理和安全監(jiān)控。

（3）智能農(nóng)業(yè)：通過傳感器監(jiān)測土壤濕度、溫度、光照等參數(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化管理。

（4）智能醫(yī)療：通過傳感器監(jiān)測患者的生理參數(shù)，如心率、血壓、體溫等，為醫(yī)生提供實時數(shù)據(jù)，提高診斷和治療的準確性。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置：

（1）請學生完成課后習題，鞏固本節(jié)課學習的傳感器工作原理、分類、應用實例等知識。

（2）要求學生設計一個簡單的傳感器應用電路，如光控開關、溫控報警器等，并說明其工作原理。

（3）布置一篇短文，讓學生描述傳感器在生活中的應用，如智能家居、智能交通、智能醫(yī)療等，并闡述其對社會發(fā)展的影響。

2.作業(yè)反饋：

（1）教師應及時批改學生的課后習題，指出錯誤之處，并給出正確答案和解題思路。

（2）對學生的電路設計作業(yè)進行評價，指出設計中的優(yōu)點和不足，提出改進建議。

（3）對學生的短文作業(yè)進行批改，評價學生的寫作能力和對傳感器應用的理解程度，給予鼓勵和指導。

（4）通過作業(yè)反饋，教師應關注學生的學習進度和理解程度，及時調(diào)整教學方法和策略，以促進學生的學習進步。

（5）鼓勵學生相互交流和分享作業(yè)成果，提高學生的合作能力和交流能力。板書設計1.重點知識點：

①傳感器的定義和分類

②傳感器的應用實例

③傳感器的實驗操作

④傳感器在科技創(chuàng)新中的作用

2.關鍵詞：

①傳感