资源描述
1. 传感器及其工作原理,【知识与技能】 (1)知道非电学量转换成电学量的技术意义 (2)通过实验，知道常见传感器的工作原理 (3)初步探究使用和设计简单的传感器 【过程与方法】 (1)通过对实验的观察、思考和探究，让学生了解传感器、熟悉传感器的工作原理 (2)让学生自己设计简单的传感器，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的实践能力和创新思维能力,三维目标,【情感、态度与价值观】 在理解传感器工作原理的基础上，通过自己设计简单的传感器，体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣.,三维目标,【重点】 几种常见传感器的工作原理(演示实验) 【难点】 学生自己设计简单的传感器,重点难点,学生有较强的解题能力，但学生的技术知识甚至技术常识十分贫乏，动手能力也不强，因此本章内容并非想象中的那样易学教师在教学过程中要充分运用演示、讲解和动手实验等多种教学方式，培养学生分析实际问题的能力和设计有关技术的能力 对于物理实验，无论是演示实验还是分组实验，学生都表现出极大的兴趣本堂课课前，允许全班学生自由组合成八个探究小组，这样一来，学生实验和思考就更加自然化和常态化，能表现出最佳的思维状态,教学建议,用几个有趣的传感器实验引入课题，激发学生探究传感器原理的兴趣给出“传感器就是把非电学量转换为电学量”的概念之后，重点介绍光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻安排音乐茶杯和火警装置两个设计性问题让学生体会传感器的简单应用结合电容、霍尔效应、电阻定律等知识让学生设计传感器，进一步深化传感器的工作原理.,教学建议,【导入一】 准备知识：从上世纪八十年代起，国际上出现了“传感器热”传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫教学时力避深奥的理论，侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神,新课导入,今天我们生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操控的？楼梯上的电灯如何能人来就开，人走就熄的？工业生产中所用的自动报警器、恒温烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐华夏大地时，机场、车站、港口又是如何实现快速而准确地检测体温的？所有这些，都离不开一个核心，那就是本堂课将要学习的传感器,新课导入,【导入二】 2003年6月10日，勇气号发射升空； 接下来的7个多月里，勇气号成功完成6次轨道调整； 登陆前一小时左右，推进器旋转，调整热挡板，准备着陆； 滑行台分离，进入火星大气层；打开降落伞，着陆器从它的后舱里脱离出来； 启动雷达系统开始测定它的高度和直降落速度； 同时，气囊充气，准备软着陆；反向推动器点火，离地面只有100米左右，三个火箭同时点火，确保在距离火星表面13米时达到0速度，抛弃降落伞，自由下落；,新课导入,在火星地表开始滚动，最后停下；着陆后，同时收回气囊，展开太阳能电池板，启动广角照相机；通过奥德赛飞船向地球传输完数据，勇气号就进入休眠状态了 这台十多个小时前成功登陆的火星车，迎来抵达“红色星球”后的第一个早晨火星时间早上8点12分，地面控制人员用英国摇滚乐队披头士的歌曲Good Day Sunshine“唤醒”了远在火星上的“勇气”号，它在地面控制下展开电池板为自己充电，开始一天繁忙的工作勇气号的主要任务是探测火星上是否存在水和生命，,新课导入,并分析其物质成分，以推断火星能否通过改造适合生命生存 远离我们亿万公里之遥的小小探测器为什么能如此听话地“任人摆布”？人们又是如何操控它的？其实人们不必直接接触，就可以控制一些电器例如用红外线遥控器控制电视的开关；用声音的强弱控制走廊内照明灯的开关等要想知道这些自动控制的道理，就要学习一些有关传感器的知识,新课导入,1.能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的物理量(通常是电压、电流等量),或转换为电路的的元件叫传感器. 2.制作传感器常用的元器件有、和金属热电阻、 等.,知识必备,物理,电学,通断,光敏电阻,热敏电阻,霍尔元件,想一想 如图6-1-1所示, 图6-1-1 小盒子A的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关,但是把磁铁B放到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移走,灯泡熄灭.盒子里有什么样的装置,才能出现这样的现象?,学习互动,传感器,考点一,要点总结 1.传感器是这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等 量,并能把它们按照一定的规律转换为、等电学量,或转换为电路的通断. 2.常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的,根据测量目的的不同可将传感器分为物理型传感器、化学型传感器和生物型传感器三类. 3.传感器的原理:非电学量转换器件转换电路.,学习互动,物理,电压,电流,敏感元件,电学量,学习互动,想一想工厂生产车间的生产线上安装计数器后,就可以准确得知生产产品的数量,图6-1-2为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻.此光电计数器的基本工作原理是什么? 图6-1-2,学习互动,光敏电阻,考点二,学习互动,要点总结 1.光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性,即光敏电阻的阻值随光照增强而. 2.光敏电阻能够把这个光学量转换为这个电学量.,学习互动,变好,减小,光照强度,电阻,学习互动,学习互动,想一想如图6-1-4所示,将多用 图6-1-4 电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻(温度升高,电阻减小)RT的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中央.若在RT上擦一些酒精,表针将如何摆动?若用吹风机将热风吹向电阻,表针将如何摆动?,学习互动,热敏电阻和金属热电阻,考点三,要点总结 1.热敏电阻:用材料制成,对于具有负温度系数的热敏电阻,其电阻值随温度而减小. 2.金属热电阻:金属的电阻率随温度而增大,利用这一特性金属丝也可以制作传感器,这种传感器称为金属热电阻. 3.热敏电阻和金属热电阻都能够把这个热学量转换为这个电学量.金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,而热敏电阻的较好.,学习互动,半导体,升高,升高,温度,温度,电阻,灵敏度,学习互动,学习互动,霍尔元件,考点四,磁感应强度,电压,学习互动,学习互动,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,自我检测,自我检测,自我检测,自我检测,自我检测,自我检测,自我检测,自我检测,
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