《傳感器的應(yīng)用》名師教案

7/76.2傳感器的應(yīng)用江蘇省淮陰中學(xué)何文亮核心素養(yǎng)：通過《傳感器的應(yīng)用》的學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生知道已學(xué)知識在生活、生產(chǎn)、科技社會中的價值，增強學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)目標：①了解力傳感器在電子秤上的應(yīng)用。②了解溫度傳感器在電熨斗、測溫儀和電飯煲上的應(yīng)用。③了解光傳感器在火災(zāi)報警器和鼠標器上的應(yīng)用。教學(xué)重點：各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)教學(xué)難點：各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)教學(xué)過程：課前：登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預(yù)習(xí)任務(wù)。根據(jù)優(yōu)教平臺上學(xué)生反饋的預(yù)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)薄弱點，針對性教學(xué)。（優(yōu)教提示：請登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送本節(jié)預(yù)習(xí)任務(wù)）引入：實驗聲光控開關(guān)操作1：將聲光控開關(guān)反扣于桌面，接通電源，擊掌，燈點亮。注意點：學(xué)生保持安靜操作2：將聲光控開關(guān)正面向上放置，擊掌，燈無法點亮。分析原因：光控開關(guān)投影展示：光敏電阻復(fù)習(xí)回顧：傳感器應(yīng)用的一般模式（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：話筒工作原理”）實驗：測量光照的強度儀器：量程為10mA電流表、光敏電阻、干電池兩節(jié)、自制圓筒、手電筒原理：光敏電阻隨光照的強弱變化，阻值變化，引起電路中電流的變化操作：1.光敏電阻置于圓筒內(nèi)部，連接好電路。2.接通電源，電流表沒有示數(shù)。3.打開手電筒，讓光線照入圓筒內(nèi)，電流表開始有示數(shù)。4.讓手電筒由遠處慢慢靠近圓筒觀察電流表指針的變化?，F(xiàn)象：手電離圓筒越近，電流表示數(shù)越大。結(jié)論：光強越強，光敏電阻阻值越小，電路中電流越大。應(yīng)用：曝光表的制作曝光表（測光表）：攝影時計量光的強弱并借以控制攝影曝光時間和光圈大小的儀表。提問：1：一張相片能夠成像的最基本的要求是什么？光進入相機2：光能不能太多？能不能太少？不能3：如何控制進入相機的光線的多少呢？光圈、快門、曝光值制作曝光表：方案一：定光圈值和曝光值，進行測光，通過流經(jīng)光敏電阻中電流來確定快門的曝光時間。即為光圈優(yōu)先的拍攝模式。方案二：定快門的曝光時間和曝光值，進行測光，通過流經(jīng)光敏電阻的電流來確定光圈值。即為光圈優(yōu)先的拍攝模式。板書:一、光傳感器的應(yīng)用——火災(zāi)報警器師：許多會議室、賓館房間的天花板上都裝有火災(zāi)報警器，火災(zāi)報警器是光傳感器應(yīng)用的又一實例。師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，思考并回答有關(guān)問題。師：以利用煙霧對光的散射來工作的火災(zāi)報警器為例，簡述其工作原理。生：報警器帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板．平時，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)．煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，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出這種變化，就會發(fā)出警報。學(xué)生活動：設(shè)計傳感器，畫出電路。請利用光敏電阻、定值電阻、電源、電壓表設(shè)計一個計數(shù)器，畫出電路圖。演示實驗：日光燈啟輝器里的雙金屬片操作和現(xiàn)象：觀察啟輝器里的兩個觸片，開始時處于分離狀態(tài)。用打火機點火炙烤后，兩觸片接通。（課后發(fā)現(xiàn)，可將啟輝器連入電路作為開關(guān)使用，現(xiàn)象更為明顯）原理：銅的膨脹系數(shù)大于鐵板書：二、熱學(xué)傳感器（1）電熨斗思考：1．常溫下，上、下觸點應(yīng)是接觸的還是分離的？2．當溫度過高時，雙金屬片將怎樣起作用？3．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)溫旋鈕來實現(xiàn)的？（2）溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋師：在我們的日常生活中，溫度傳感器還有一個非常重要的用途，那就是應(yīng)用于我們煮飯的電飯鍋中。那我們接下來就具體的研究一下溫度傳感器應(yīng)用在電飯鍋中的工作方式及原理。師：閱讀教材開頭幾段，然后合上書。問題：取一塊電飯鍋用的感溫鐵氧體，使它與一小塊的永磁體吸在一起，用功率較大的電烙鐵給鐵氧體加熱，經(jīng)過一段時間后會發(fā)生什么現(xiàn)象？生：隨著溫度的升高，鐵氧體逐漸失去磁性，當溫度升高到103℃以上時，鐵氧體完全失去磁性，不吸引任何物體了。思考與討論（1）開始煮飯時為什么要壓下開關(guān)按鈕？手松開后這個按鈕是否會恢復(fù)到圖示的狀態(tài)？為什么？（2）煮飯時水沸騰后鍋內(nèi)是否會大致保持一定的溫度？為什么？（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會有什么變化？這時電飯鍋會自動地發(fā)生哪些動作？（4）如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動斷電？生1：開始煮飯時，用手壓下開關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)。生2：水沸騰后，鍋內(nèi)大致保持100℃不變。生3：飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當溫度升至“居里點103℃”時，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點分離，切斷電源，從而停止加熱．生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103℃”，電飯鍋不能自動斷電。只有水燒干后，溫度升高到103℃才能自動（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：電飯鍋”）（3）熱敏電阻恒溫箱1．如圖甲為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內(nèi)的電阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示．當a、b端電壓Uab<0時，電壓鑒別器會令開關(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Uab>0時，電壓鑒別器使S斷開，停止加熱。恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在多少度？板書三、力學(xué)傳感器1.電子秤功能：能夠把物體形變(力)這個力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學(xué)量2.彈簧電子秤如圖是彈簧電子秤的原理圖，滑動變阻器的總電阻為R，總長度為L，無重物時滑動片p在滑動變阻器的最上端。試分析物體的重力與理想電壓表示數(shù)的關(guān)系。小結(jié)：傳感器，真奇妙，敏感元件要知道，輸出信號形式多，功能原理最