2024-2025學(xué)年高中物理 第六章 傳感器 1 傳感器及其工作原理教案 新人教版選修3-2

2024-2025學(xué)年高中物理第六章傳感器1傳感器及其工作原理教案新人教版選修3-2課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃3課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、課程基本信息1.課程名稱：高中物理第六章傳感器1傳感器及其工作原理

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中二年級(jí)

3.授課時(shí)間：2024-2025學(xué)年，具體上課時(shí)間待定

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)（45分鐘）

課程設(shè)計(jì)：

【導(dǎo)入】（5分鐘）

1.利用生活實(shí)例（如自動(dòng)門、溫度控制器等）引導(dǎo)學(xué)生思考傳感器的作用和應(yīng)用。

2.提問：傳感器是如何將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的？

【新課內(nèi)容】（30分鐘）

1.傳感器概述：

a.定義：傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。

b.分類：根據(jù)工作原理和用途，介紹常見的傳感器類型（如熱敏、光敏、壓敏、磁敏等）。

2.傳感器工作原理：

a.介紹傳感器的基本工作原理，即非電學(xué)量與電學(xué)量的轉(zhuǎn)換原理。

b.結(jié)合課本，詳細(xì)講解幾種常見傳感器的工作原理，如熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等。

3.傳感器應(yīng)用：

a.舉例說(shuō)明傳感器在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

b.結(jié)合課本實(shí)例，讓學(xué)生了解傳感器在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的重要作用。

【課堂練習(xí)】（10分鐘）

1.讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，分析生活中遇到的傳感器應(yīng)用實(shí)例。

2.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路，運(yùn)用傳感器實(shí)現(xiàn)某種功能。

【總結(jié)】（5分鐘）

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生明確傳感器的作用、分類、工作原理及應(yīng)用。

2.強(qiáng)調(diào)傳感器在現(xiàn)代科技中的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

【作業(yè)】

1.根據(jù)課堂所學(xué)，選擇一種傳感器，查閱相關(guān)資料，了解其工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

2.完成課后習(xí)題。

【課后反思】

根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，反思教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)策略，以提高教學(xué)效果。二、教學(xué)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、物理觀念和應(yīng)用意識(shí)。通過學(xué)習(xí)傳感器及其工作原理，使學(xué)生能夠：

1.建立起對(duì)傳感器的基本認(rèn)識(shí)，理解傳感器在信息獲取和轉(zhuǎn)換中的重要地位，形成物理與生活、科技緊密聯(lián)系的觀念。

2.掌握傳感器的工作原理，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)科學(xué)探究精神。

3.通過實(shí)際案例分析，讓學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，提高學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活的能力。

4.激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索新知識(shí)，為未來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)打下基礎(chǔ)。

本節(jié)課將圍繞核心素養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，以幫助學(xué)生建立完整的物理知識(shí)體系，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為培養(yǎng)新時(shí)代創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在之前的物理學(xué)習(xí)中，已經(jīng)了解了基本的電路原理、電學(xué)量的測(cè)量方法以及一些簡(jiǎn)單的電子元件知識(shí)。在本書的前五章中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)、電磁場(chǎng)等基礎(chǔ)知識(shí)，這些知識(shí)為理解傳感器的工作原理提供了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中二年級(jí)的學(xué)生通常對(duì)科技和實(shí)際應(yīng)用有較高的興趣，對(duì)物理現(xiàn)象背后的原理充滿好奇。他們?cè)谶壿嬎季S和分析能力方面有一定的基礎(chǔ)，但個(gè)體差異較大。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的喜歡通過實(shí)驗(yàn)探索，有的則偏好理論分析。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：傳感器的工作原理涉及到物理、化學(xué)、電子等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，學(xué)生可能在理解某些傳感器的工作機(jī)制時(shí)感到抽象和困難，尤其是傳感器內(nèi)部微觀過程的理解。此外，將理論知識(shí)應(yīng)用到具體的實(shí)際問題中，如設(shè)計(jì)傳感器應(yīng)用電路，可能會(huì)對(duì)學(xué)生造成一定的挑戰(zhàn)。學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，也可能面臨溝通協(xié)調(diào)和動(dòng)手操作方面的困難。四、教學(xué)方法與策略為了實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)者特點(diǎn)，選擇以下教學(xué)方法與策略：

1.講授法：通過教師講解，為學(xué)生提供傳感器的基本理論知識(shí)，使學(xué)生對(duì)傳感器及其工作原理有系統(tǒng)、全面的了解。

教學(xué)方法設(shè)計(jì)：

a.采用啟發(fā)式講授，引導(dǎo)學(xué)生思考傳感器在實(shí)際生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

b.結(jié)合課本，通過圖示、表格等形式，生動(dòng)形象地展示傳感器的工作原理。

2.案例研究：通過分析具體案例，讓學(xué)生了解傳感器的實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

教學(xué)方法設(shè)計(jì)：

a.提供不同類型的傳感器應(yīng)用案例，如溫度傳感器、光敏傳感器等，讓學(xué)生分組討論，分析其工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

b.引導(dǎo)學(xué)生通過查閱資料、交流討論，總結(jié)各種傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和批判性思維。

3.項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義的傳感器項(xiàng)目，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目過程中，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提高實(shí)踐能力。

教學(xué)方法設(shè)計(jì)：

a.設(shè)定項(xiàng)目主題，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度控制器，要求學(xué)生運(yùn)用溫度傳感器、微控制器等元件，實(shí)現(xiàn)溫度的監(jiān)測(cè)與控制。

b.學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，教師提供指導(dǎo)與支持，引導(dǎo)學(xué)生自主探索、解決問題。

c.項(xiàng)目完成后，組織項(xiàng)目展示和評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與學(xué)習(xí)。

4.實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)傳感器的工作原理，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐操作技能。

教學(xué)方法設(shè)計(jì)：

a.設(shè)計(jì)一系列傳感器實(shí)驗(yàn)，如熱敏電阻實(shí)驗(yàn)、光敏電阻實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，觀察傳感器在不同條件下的變化。

b.引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，總結(jié)傳感器的工作規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。

5.教學(xué)媒體和資源使用：

a.PPT：制作精美、清晰的PPT課件，展示傳感器的基本概念、工作原理和應(yīng)用案例，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。

b.視頻：播放傳感器相關(guān)視頻，如傳感器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用、傳感器工作原理動(dòng)畫等，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

c.在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如教育平臺(tái)、在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件等，提供豐富的學(xué)習(xí)資源，拓展學(xué)生的知識(shí)視野。五、教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

在課程開始時(shí)，通過展示幾個(gè)日常生活中的傳感器應(yīng)用實(shí)例，如智能燈泡、自動(dòng)門、溫濕度計(jì)等，引起學(xué)生對(duì)傳感器的好奇心。接著提出問題：“這些設(shè)備是如何感知外界環(huán)境并作出響應(yīng)的呢？”從而引出本節(jié)課的主題——傳感器及其工作原理。

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

a.介紹傳感器的定義和作用，強(qiáng)調(diào)傳感器在將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量過程中的關(guān)鍵角色。

b.根據(jù)課本內(nèi)容，詳細(xì)講解幾種常見傳感器（如熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻）的工作原理，結(jié)合圖示和實(shí)例，幫助學(xué)生理解。

c.分析傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，如提高測(cè)量的準(zhǔn)確性、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)15分鐘）

a.安排學(xué)生進(jìn)行熱敏電阻實(shí)驗(yàn)，觀察溫度變化對(duì)電阻值的影響，讓學(xué)生親身體驗(yàn)傳感器的工作原理。

b.讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)小型的光控電路，使用光敏電阻作為傳感器，實(shí)現(xiàn)燈光的自動(dòng)開關(guān)。

c.引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)傳感器在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用方法和效果。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

a.學(xué)生分成小組，討論以下問題：

-舉例說(shuō)明生活中還有哪些設(shè)備使用了傳感器，并分析其工作原理。

-思考傳感器技術(shù)在現(xiàn)代科技發(fā)展中的重要作用。

-探討傳感器在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景。

b.每個(gè)小組選派代表進(jìn)行匯報(bào)，分享討論成果。

c.教師對(duì)每個(gè)小組的討論進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展知識(shí)視野。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生明確傳感器的作用、工作原理和應(yīng)用。強(qiáng)調(diào)傳感器技術(shù)在日常生活和科技發(fā)展中的重要性，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和熱情。

6.作業(yè)布置（用時(shí)5分鐘）

a.完成課后習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)。

b.選擇一種傳感器，查閱資料并撰寫小論文，分析其工作原理和應(yīng)用領(lǐng)域。

7.課后反思（用時(shí)5分鐘）

根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，反思教學(xué)過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足，調(diào)整教學(xué)方法，以提高教學(xué)效果。

總計(jì)用時(shí)：45分鐘

本節(jié)課的教學(xué)流程旨在突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論，使學(xué)生深入理解傳感器的工作原理和應(yīng)用。同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新思維，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

a.相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀與傳感器相關(guān)的物理書籍，如《傳感器原理與應(yīng)用》、《現(xiàn)代傳感器技術(shù)》等，以便更深入地了解傳感器的理論知識(shí)和技術(shù)發(fā)展。

b.科普文章：鼓勵(lì)學(xué)生閱讀科普文章，了解傳感器在科技領(lǐng)域的前沿應(yīng)用，如物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等。

c.實(shí)驗(yàn)視頻：觀看傳感器實(shí)驗(yàn)操作視頻，學(xué)習(xí)不同類型傳感器的使用方法，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

d.科技展覽：參觀科技館或相關(guān)展覽，了解傳感器在實(shí)際產(chǎn)品中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2.拓展建議：

a.結(jié)合課本內(nèi)容，開展課題研究，深入探討某一類型傳感器的工作原理、性能參數(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域。

b.嘗試將傳感器應(yīng)用于日常生活或科技創(chuàng)新項(xiàng)目中，鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力和解決問題的能力。

c.與電子、計(jì)算機(jī)等跨學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，學(xué)習(xí)傳感器與其他設(shè)備之間的通信、數(shù)據(jù)處理等知識(shí)，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

d.鼓勵(lì)學(xué)生參加科技創(chuàng)新競(jìng)賽、物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽等活動(dòng)，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

e.定期組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，分享學(xué)習(xí)心得和拓展成果，相互學(xué)習(xí)，共同提高。七、板書設(shè)計(jì)1.板書目的：通過板書，明確展示本節(jié)課的核心知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生梳理傳感器及其工作原理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，突出重點(diǎn)，便于學(xué)生記憶和理解。

板書內(nèi)容：

-傳感器定義與作用

-常見傳感器類型

-熱敏電阻

-光敏電阻

-壓敏電阻

-傳感器工作原理

-傳感器應(yīng)用實(shí)例

2.板書結(jié)構(gòu)：采用總分結(jié)構(gòu)，先總體介紹傳感器的定義和作用，再分別闡述不同類型傳感器的工作原理和應(yīng)用。

3.板書特點(diǎn)：

-簡(jiǎn)潔明了：用簡(jiǎn)練的文字、符號(hào)和圖形，清晰展示傳感器相關(guān)知識(shí)。

-突出重點(diǎn)：通過加粗、劃線等方式，強(qiáng)調(diào)傳感器工作原理和常見類型。

-準(zhǔn)確精煉：用詞準(zhǔn)確，避免冗余，便于學(xué)生快速掌握。

-概括性強(qiáng)：通過板書，將復(fù)雜的內(nèi)容簡(jiǎn)潔明了地呈現(xiàn)，有助于學(xué)生記憶。

4.藝術(shù)性與趣味性：

-使用不同顏色的粉筆，區(qū)分不同知識(shí)點(diǎn)，提高視覺效果。

-結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，繪制傳感器圖形，增強(qiáng)趣味性。

-設(shè)計(jì)形象生動(dòng)的示意圖，幫助學(xué)生更好地理解傳感器工作原理。八、反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實(shí)際案例，激發(fā)學(xué)生興趣：本節(jié)課通過引入生活中的實(shí)際案例，如智能燈泡、自動(dòng)門等，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們能夠更好地理解傳感器的應(yīng)用。

2.采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生思維：在教學(xué)過程中，采用啟發(fā)式教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和分析問題的能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)組織不夠靈活：在課堂教學(xué)過程中，教學(xué)組織較為單一，缺乏靈活性和多樣性，可能影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.教學(xué)評(píng)價(jià)不夠全面：在教學(xué)過程中，教學(xué)評(píng)價(jià)主要集中在學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)上，而忽略了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.豐富教學(xué)組織形式：為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，可以嘗試采用多種教學(xué)組織形式，如小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等，以增加學(xué)生的參與度和互動(dòng)性。

2.全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)：在評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)，不僅僅關(guān)注學(xué)生的成績(jī)，還要關(guān)注學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3.加強(qiáng)與企業(yè)的合作：為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，可以加強(qiáng)與相關(guān)企業(yè)的合作，組織學(xué)生參觀企業(yè)，了解傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的情況，或者與企業(yè)合作開展項(xiàng)目，讓學(xué)生參與到實(shí)際項(xiàng)目中，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)一、課堂小結(jié)

1.傳感器的作用：傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。

2.傳感器的分類：根據(jù)工作原理和用途，傳感器可分為熱敏、光敏、壓敏、磁敏等類型。

3.傳感器的工作原理：傳感器通過將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，實(shí)現(xiàn)信息的檢測(cè)和轉(zhuǎn)換。不同類型的傳感器具有不同的工作原理，如熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等。

4.傳感器的應(yīng)用：傳感器廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、科技領(lǐng)域等，如自動(dòng)門、溫度控制器、智能家電等。

二、當(dāng)堂檢測(cè)

1.選擇題

（1）傳感器的定義是（）

A.一種檢測(cè)裝置

B.一種轉(zhuǎn)換裝置

C.一種信息傳輸裝置

D.一種信息處理裝置

（2）以下哪種傳感器屬于熱敏傳感器（）

A.熱敏電阻

B.光敏電阻

C.壓敏電阻

D.磁敏電阻

（3）傳感器的工作原理是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換