传感器在高中物理实验中的应用
传感器在高中物理实验中的应用
摘要：物理实验教学是新学科的要求，也是物理教学的重要阶段。在这一过
程中，不仅培养学生学习物理的兴趣，而且培养学生的认真观察，培养自己的分
析比较、判断、总结和提高自身综合素质的习惯，都是有益的。因此，实验物理
教学在实施注重培养学生创新精神和实用技能的优质教育方面发挥着独特和不可
替代的作用。
关键词：传感器；高中物理实验；应用策略
引言
随着新客户的到来，物理学习越来越多，强调了学生真正参与实验和学习知
识应用的重要性。因此，信息技术越来越多地用于实验教学，特别是在传感器中。传感器显示教师自己无法进行的实验，并降低误差率。传感器的使用使学生能够
改善体验，提高学生的素质。
一、高中物理实验教学的现状
（一）没有得到足够的重视
从实际情况来看，虽然很多教师都知道物理实验教学的重要性，知道实验对
学生物理学习能力提升有很大的帮助。但是，在应试教育理念的影响下，还是有
部分学校和教师过于关注学生的物理卷面成绩。因此，在日常教学过程中，就会
过多地去关注学生对于课本理论知识的理解和掌握，却没有在课堂教学中充分重
视实验教学。这样一来就导致学生的实践能力无法得到提升，使学生对于物理实
验操作不是很理解，就会在很大的程度上影响到学生的物理学习情况。
（二）教学方法单一
我国当前的教育环境普遍存在教师教学风格沉闷、教学方法单一的情况,导
致课堂氛围枯燥无趣。高中生的学业压力较大,枯燥乏味的课堂学习更无法吸引
学生的兴趣,教师要把握好学生的青春发育阶段,利用学生的兴趣和活泼好动的特点,加强引导,提高学生的自控力,学生对一些未知的事情充满好奇,教师如果不能
加强引导,学生的课堂注意力难以集中,导致听课效率不高,也影响着教学效率,不
利于学生夯实基础,为今后的物理学习埋下隐患。物理作为连续性学习很强的学科,需要打好基础,由浅入深。除此之外,一些教师没有多角度思考问题,只是一味
地注重知识的灌输和讲解,没有考虑学生的听课效果和理解程度,更没有针对学生
学习情况改变教学技巧,这是忽略学生作为课堂主体的一种表现。
二、什么是传感器及其优点
在实施新教程的过程中，传感器作为一种新的教学工具被引入了高中物理课堂，这是一种新的实验方法。传感器是一种可将物理或化学尺寸转换为更好使用
的遥测信号的装置。传感器在某种程度上类似于人类的五种感官，其主要任务是
获取信息。在进行物理实验时，传感器能够感觉到压力、温度、湿度、位移、速度、流量、声速、光照强度等不是电化学性质的，并将其转化为电压、电流、电
阻等的电能量，同时可以增强、传输或控制。与我们每天使用的仪器相比，我们
还可以用传感器可视化实验，让学生更好地了解他们学到的物理概念。此外，传
感器冻结临时现象，使学生更好地了解物理特性。传感器还可以利用其可放大的
功能使微观现象更加直观，使学生更好地了解实验过程中的微观变化。在整个实
验过程中，学生花更多的时间进行自己的实验，教师花更多的时间在课堂上学习。因此，传感器的使用可以提高学生对物理实验的兴趣，或者在一定程度上激活教
学率，当然也能提高学习效率。
三、传感器在高中物理实验中的应用策略
（一）运用传感器技术使实验过程可视化，帮助学生理解物理概念
物理学是一门实验科学，所有的概念和规则都以实验为基础。物理实验教学
的成功表明，学生“看到现象”对实验的成功至关重要。如果传统实验只能很难
表示物理现象和过程，则可以使用传感器技术直观地显示实验，以便于学生理解
物理概念。
例如，在和谐运动中相应的物理规律是抽象的，学生们意识到在运动过程中
同时观察四种物理量大小和方向的变化是困难的。我们使用力传感器和位移传感
器采集运动数据，并利用计算机技术叠加合成图像，帮助学生创建和谐运动的完
整物理图像。作为弹簧振动实验的一部分，运动任务传感器作为振动阻尼器直接
固定在演示装置上，并相对于位移传感器位置水平振动，以查看振动图像
“shift-time”。通过将力传感器连接到弹簧上，力的图像就达到了摆动的时间。并且帮助学生看到物理现象，总结物理定律，理解物理的概念。
（二）利用传感器来优化物理实验教学传感器
本教程最直接的用途应该是优化练习，因为传感器允许高频采样方法和计算
机处理与相关计算机专家一起，为学生提供更好的信息和更快、更直观的计算结果。物理课程中的所有活动都应针对学生的研究和探索，使学生能够更直接地了
解学习过程，从而提高他们的研究能力和相应的科学教育。在物理教学过程中，
许多实验只能看到学生们相距遥远，只了解某些态度。对于一些动态过程，很难
有效地记录实验的细节，当然也很难理解和理解其中的一些。在牛顿第三定律的
教学中，学生必须知道实验研究中反应力的强度和方向特征，每一瞬间都有相应
的关系是很重要的。在传统的实验中，通过比较两个弹簧载荷的测量来分析力的
尺寸。过程比较粗糙，学生在动态上下文中阅读数值后很难取得有效的学习成功。力传感器代替弹簧力仪表，用计算机处理相关数据，并以图形方式表示。一般来说，传感器每秒可采集10 ~ 1000次数据，这在人眼中是不可能的，并以图形方
式呈现力和反应的动态特性，从而使基本法的内容更加准确。
（三）利用传感器实验进行物理课堂探究性实验教学
现代教学的一个模式是实验科学，它使学生能够通过科学研究过程获得知识，并发展许多传统研究中没有的科学研究能力。由于数字实验系统能够快速呈现物
理过程和强大的数据编辑功能，因此使理论研究学院能够在物理教学中进行实验。该知识的教学以理论为基础，很少描述电容器的实际工作流程。电容器是抽象的，学生很难理解，中学物理教材中描述的电容器的测量方法，中学物理新课程“中
学物理”要求物理教师与实践密切联系，教师积极组织实验，了解学生。采用数
字实验室系统的电压传感器和电流传感器，说明电容器充电时电路和电容器两端
电压的变化。教师可以带领学生在课堂上考察测量设备的容量。将电压传感器连
接到高压电源r，在给电容器充电前将单向和双向触发器设置为1，然后打开电
容器。电压传感器记录电阻两端电压的变化。由于数字实验室系统具有集成功能，因此可以通过将电阻值除以进入电容板的电压来确定电容值，从而快速计算出电
压变化图像的积分值。实验结束后，教师可以继续领导电容器，引导学生通过电
容器。
结束语
总之，物理是高中学习的重要组成部分，物理是物理教学的重要组成部分。
传感器在高中物理中的应用与传统的实验研究方法相比有很多优势。这是教学的
进步，也是教学模式新课改创新的必要步骤。教师应合理运用传感器，扩大学生
物理实验的知识，拓展学生的思想和实践，为实践练习选择合适的传感器和附件，汇编传感器，开发传感器，使其更好地工作，在物理实验中取得最佳效果。
参考文献
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刊,2018(07):124.
[5]张公政.传感器实验与高中生创新能力的培养[D].华中师范大学,2018.
传感器在高中物理实验中的应用
传感器在高中物理实验中的应用 摘要：新课改背景下，物理学习对物理实验的要求越来越高，强调要让学生 真正接触实验，并从中学会知识的应用。因此，信息技术越来越多地被运用到实 验教学中，尤其是传感器。传感器能展示教师无法亲自演示的实验，也可以减少 实验的误差。同时，传感器的使用能让学生获得更好的实践体验，提升学生的综 合素质。 关键词：传感器的应用；高中物理实验；小球碰撞实验 引言 物理实验中引入传感器的测量方法已势在必行，这不仅成为信息技术与物理 课程融合的需求，也为教育手段的现代化提供了契机。与此同时，传感器进入物 理实验中能对学生创造性思维能力的培养有一定的帮助作用。 1．传感器 传感器是一种非电量与电量间的转换和检测的装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出， 以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点有： 微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。通常根据其基本感知功 能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏 元件、放射线敏感元件、色敏元件和Ｐ未敏元件等十大类。由此可见传感器应用 的范围很广，因此在物理实验教学领域，其技术手段也需要不断更新，如：力、热、声、光、磁转换成便于测量的电学量，并能放大、传输、储存、显示或做出 必要的控制输出信号。 2.高中物理教学的不足 2.1物理教学的资源欠丰富
随着新课改的不断深入实施，物理教材也同步在更新，而且不同地方所使用 的物理教材也有所不同，并且也有一些不足。从物理教材所涉及的知识面来看， 受到一定限制，教学资源并不十分丰富。 2.2学生的主体地位并没有充分显现出来 受传统教学模式的影响，在物理课堂上教师仍然是以自我为中心开展教学， 一味地进行知识的灌输与“填鸭”，导致学生的学习处于被动状态，并没有真正 做到自主学习、自主探究。被动接受知识不利于学生的思维发展，由此也降低了 学生的学习效率，导致学生对物理学习产生一定的畏难情绪。基础较差的学生应 该制订合理的预习及学习计划，但是在实践中发现，极少有学生自觉地制订相关 的课程预习以及学习计划，这也使原本基础就差的学生对物理课程的学习无法适应。在作业方面，学生完成情况不佳，有的甚至出现抄袭现象，使教师了解不到 学生的学习情况，无法做到以学定教，因此也影响了教学的顺利开展。 2.3教学模式较为单一，教师着重以讲解为主 机械、单调的教学模式无法调动学生学习的积极性，不利于学生理解抽象的 物理知识，也很难实现教学目标。教师教学模式单一的原因，一方面是教学观念 未曾更新与转变，另一方面在于教师自身的专业素质不高。一些教师忽视了学生 的讨论环节，以及对学生自主思考、学习能力的培养。作业布置上也未能深入进 行探究，所布置的作业并不能体现差异性，无法满足学生各自的需求。过于简单 或太难的作业，无形中都会降低学生的学习积极性及兴趣。 3．传感器应用于高中物理实验教学的优势 3.1使实验过程直观可视 在传统教学模式下的物理学习中，有些实验过程不能够直观地展现出来，教 师往往采用口头讲解，或者借助多媒体设备进行动画演示。对学生而言，理解这 些实验就要借助理解力与想象力，在脑海中想象实验过程，但这样的教学无法保 证学生充分理解相关知识。教师运用传感器开展实验教学，能使实验过程可视化，能让学生直观地看到实验现象，能计算、分析并展示实验数据及整体趋势和变化，
传感器在电磁学实验中的应用
传感器在电磁学实验中的应用 传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置，在电磁学实验中有着广泛的应用。下面将从电场、磁场、电磁波三个方面介绍传感器在电磁学实验中的应用。 一、电场实验中的传感器应用 1. 电势计 电势计是一种用来测量电势差的传感器，它的原理是利用电势差将电荷移动到一个电势较低的位置，从而测量电势差。在电场实验中，电势计可以用来测量电场强度，通过电势计的读数可以计算出电场强度大小。 2. 电场计 电场计是一种用来测量电场强度的传感器，它的原理是利用电场力将一个电荷移动到一个电势较低的位置，从而测量电场强度。在电场实验中，电场计可以用来测量电场强度大小，通过电场计的读数可以计算出电场强度大小。 二、磁场实验中的传感器应用 1. 磁力计
磁力计是一种用来测量磁场强度的传感器，它的原理是利用磁场力将一个磁性物体移动到一个磁场较弱的位置，从而测量磁场强度。在磁场实验中，磁力计可以用来测量磁场强度大小，通过磁力计的读数可以计算出磁场强度大小。 2. 磁通计 磁通计是一种用来测量磁通量的传感器，它的原理是利用磁通量对磁性物体的作用力将一个磁性物体移动到一个磁场较弱的位置，从而测量磁通量。在磁场实验中，磁通计可以用来测量磁通量大小，通过磁通计的读数可以计算出磁通量大小。 三、电磁波实验中的传感器应用 1. 电磁波接收器 电磁波接收器是一种用来接收电磁波的传感器，它的原理是利用电磁波对天线的作用将电磁波转化为电信号，从而接收电磁波。在电磁波实验中，电磁波接收器可以用来接收电磁波信号，通过电磁波接收器接收到的信号可以分析电磁波的性质和特征。 2. 电磁波发射器
传感器在高中物理实验中的应用
传感器在高中物理实验中的应用 摘要：物理实验教学是新学科的要求，也是物理教学的重要阶段。在这一过 程中，不仅培养学生学习物理的兴趣，而且培养学生的认真观察，培养自己的分 析比较、判断、总结和提高自身综合素质的习惯，都是有益的。因此，实验物理 教学在实施注重培养学生创新精神和实用技能的优质教育方面发挥着独特和不可 替代的作用。 关键词：传感器；高中物理实验；应用策略 引言 随着新客户的到来，物理学习越来越多，强调了学生真正参与实验和学习知 识应用的重要性。因此，信息技术越来越多地用于实验教学，特别是在传感器中。传感器显示教师自己无法进行的实验，并降低误差率。传感器的使用使学生能够 改善体验，提高学生的素质。 一、高中物理实验教学的现状 （一）没有得到足够的重视 从实际情况来看，虽然很多教师都知道物理实验教学的重要性，知道实验对 学生物理学习能力提升有很大的帮助。但是，在应试教育理念的影响下，还是有 部分学校和教师过于关注学生的物理卷面成绩。因此，在日常教学过程中，就会 过多地去关注学生对于课本理论知识的理解和掌握，却没有在课堂教学中充分重 视实验教学。这样一来就导致学生的实践能力无法得到提升，使学生对于物理实 验操作不是很理解，就会在很大的程度上影响到学生的物理学习情况。 （二）教学方法单一 我国当前的教育环境普遍存在教师教学风格沉闷、教学方法单一的情况,导 致课堂氛围枯燥无趣。高中生的学业压力较大,枯燥乏味的课堂学习更无法吸引
学生的兴趣,教师要把握好学生的青春发育阶段,利用学生的兴趣和活泼好动的特点,加强引导,提高学生的自控力,学生对一些未知的事情充满好奇,教师如果不能 加强引导,学生的课堂注意力难以集中,导致听课效率不高,也影响着教学效率,不 利于学生夯实基础,为今后的物理学习埋下隐患。物理作为连续性学习很强的学科,需要打好基础,由浅入深。除此之外,一些教师没有多角度思考问题,只是一味 地注重知识的灌输和讲解,没有考虑学生的听课效果和理解程度,更没有针对学生 学习情况改变教学技巧,这是忽略学生作为课堂主体的一种表现。 二、什么是传感器及其优点 在实施新教程的过程中，传感器作为一种新的教学工具被引入了高中物理课堂，这是一种新的实验方法。传感器是一种可将物理或化学尺寸转换为更好使用 的遥测信号的装置。传感器在某种程度上类似于人类的五种感官，其主要任务是 获取信息。在进行物理实验时，传感器能够感觉到压力、温度、湿度、位移、速度、流量、声速、光照强度等不是电化学性质的，并将其转化为电压、电流、电 阻等的电能量，同时可以增强、传输或控制。与我们每天使用的仪器相比，我们 还可以用传感器可视化实验，让学生更好地了解他们学到的物理概念。此外，传 感器冻结临时现象，使学生更好地了解物理特性。传感器还可以利用其可放大的 功能使微观现象更加直观，使学生更好地了解实验过程中的微观变化。在整个实 验过程中，学生花更多的时间进行自己的实验，教师花更多的时间在课堂上学习。因此，传感器的使用可以提高学生对物理实验的兴趣，或者在一定程度上激活教 学率，当然也能提高学习效率。 三、传感器在高中物理实验中的应用策略 （一）运用传感器技术使实验过程可视化，帮助学生理解物理概念 物理学是一门实验科学，所有的概念和规则都以实验为基础。物理实验教学 的成功表明，学生“看到现象”对实验的成功至关重要。如果传统实验只能很难 表示物理现象和过程，则可以使用传感器技术直观地显示实验，以便于学生理解 物理概念。
高中物理实验课程【高中物理实验课程】实验 传感器的简单使用
实验十一传感器的简单使用 考纲解读1.知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用.2。能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性。3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案． 基本实验要求Ⅰ 研究热敏电阻的特性 1．实验原理 闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察． 2．实验器材 半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水．3．实验步骤 (1)按实验原理图甲连接好电路,将热敏电阻绝缘处理； (2)把多用电表置于欧姆挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数； （3）向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温
度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值； (4）将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录． 4．数据处理 在图1坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线． 图1 5．实验结论 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大．6．注意事项 实验时，加热水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温． 基本实验要求Ⅱ 研究光敏电阻的光敏特性 1．实验原理 闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察． 2．实验器材 光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源．3．实验步骤
(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器如实验原理图乙所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡； （2）先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据;（3）打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录． （4）用手掌（或黑纸）遮光时，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录． 4．数据处理 根据记录数据分析光敏电阻的特性． 5．实验结论 (1）光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小．(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．6．注意事项 (1)实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的; (2)欧姆表每次换挡后都要重新调零． 考点一温度传感器的应用 例1 对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将R T和两个适当
高考物理实验传感器的简单使用
高考物理实验传感器的简单使用 (一)实验目的 了解传感器的简单应用. (二)实验原理 传感器是将它感受到的物理量(如力\,热\,光\,声等)转换成便于测量的量(一般是电学量).其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号.例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号,热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号,转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测\,自动控制\,遥控等各种目的了. (三)实验器材 热敏电阻、多用电表、温度计、水杯、铁架台、光敏电阻、小灯泡(或门铃)、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线若干. (四)实验步骤 1.热敏特性实验 按如图所示将一热敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与热敏电阻两端相连.将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中,在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示热敏电阻的阻值;再分几次向烧杯中倒入开水,观察不同温度下热敏电阻的阻值,看看这个热敏电阻的阻值是如何随温度变化的. 2.光敏特性实验 按如图所示将一光敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻两端相连.在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示光敏电阻的阻值;将手张开放在光敏电阻上方,挡住部分光线,观察表盘所示光敏电阻的阻值;上下移动手掌,观察表盘所示光敏电阻的阻值,总结一下光敏电阻的阻值随光线发生怎样的变化.
3.光电计数的基本原理 下图是利用光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是接收光信号的仪器,B 中的主要元件是光电传感器——光敏电阻.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,供给信号处理系统的电压变高,这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理,就会自动将其转化相应的数字,实现自动计数的功能.
高中物理实验基础与实战：16.传感器的简单应用 含答案
高中物理实验基础与实战：16.传感器的简单应用含答案 设计与创新能力：要求考生将教材中的实验原理、实验方法迁移到新的背景中，以完 成新的实验要求的设计性实验，将逐步取代对原教材中实验的考查。 【实验目的】 1．了解传感器的工作原理和一般应用。 2．研究传感器的主要元件(热敏电阻和光敏电阻)的电阻特性【实验原理】传感器是将它感受到的物理量(如光、热、力等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。 热电传感器主要利用热敏电阻将热信号转变成电信号，光电传感器则是利用光敏电阻 将光信号转变成电信号。 热敏电阻是由半导体材料制成的，常态时其阻值约为10KΩ，其电阻率随温度的变化 而迅速变化，温度升高时，其电阻率显著减小。 光敏电阻也是由半导体材料制成的，其电阻率在光照射下显著减小。在没有光照射下 其阻值可以达到几十兆欧，在一般室内光照射下，电阻可以降至几千欧。利用多用电表的 欧姆档测量不同温度下热敏电阻的阻值以及不同光照射条件下光敏电阻的阻值，就可以了 解热敏电阻随温度的变化规律以及光敏电阻随光照的变化规律． 【实验器材】 铁架台(带铁夹)、温度计、烧杯、热敏电阻、光敏电阻、冷水、热水、多用电表、小 灯泡、学生电源，导线、开关、滑动变阻器 【实验步骤】 1.研究热敏电阻的热敏特性。 ①按图所示连接好电路，多用电表选择开关置于R×100档． ②先用多用电表测出烧杯中没有水时，热敏电阻的阻值，并记下温度计示数．③向 烧杯中注入少量冷水，记下温度计示数及万用电表显示的热敏电阻的阻值。 ④将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下，热敏电阻的阻值。⑤观察分析不同 温度下热敏电阻的阻值，应看到随温度升高阻值减小。 2.研究光敏电阻的光敏特性
高中物理实验 传感器的简单使用
高中物理实验传感器的简单使用 1．实验目的 (1)了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性． (2)学会传感器的简单使用． 2．实验原理 闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察． 3．实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等． 4．实验步骤 (1)研究热敏电阻的热敏特性 ①将热敏电阻放入烧杯中的水中，测量水温和热敏电阻的阻值(如实验原理图甲所示)． ②改变水的温度，多次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记录在表格中． (2)研究光敏电阻的光敏特性 ①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器连接好(如实验原理图乙所示)，其中多用电表置于“×100”挡． ②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据． ③打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录． ④用手掌(或黑纸)遮光时，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．1．数据处理 (1)热敏电阻的热敏特性 ①画图象 在如图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线．②得结论 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大． (2)光敏电阻的光敏特性 ①探规律 根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照强度的关系． ②得结论 光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小； 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．2．误差分析 本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数．
3．注意事项 (1)在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温． (2)光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少． (3)欧姆表每次换挡后都要重新调零． 热敏电阻的特性和应用 用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成如图甲虚线框内所示的电路，以使电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值，测量电路如图乙所示，图中的电压表内阻很大．R L 的测量结果如下表所示. 回答下列问题： (1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线．
传感器技术在中学物理实验教学中的应用研究
传感器技术在中学物理实验教学中 的应用研究 研究生姓名：余耀军 入学时间：2006年5月 导师姓名：呼力雅格其副教授 专业（方向）：学科教学（物理） 年级：2006级 现工作单位：内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗世纪中学 2008年12月
传感器技术在中学物理实验教学中的应用研究 中文摘要： 传感器技术是一种与现代科学密切相关的实用技术，具有便捷、直观、实时、准确等特点。在中学物理实验教学中引入传感器技术，不仅使某些在当前条件下无法实现的实验成为可能，提高中学物理实验教学绩效，还能促使学生了解先进的科学技术，获得科学的学习方法，形成正确的学习态度。为了推进传感器技术在中学物理教学中有效应用，本文以现代教育理论为基础，结合传感器技术的特点，分析了应用传感器技术进行中学物理实验教学的优势。从实验效率，效果和教学效益三方面与传统实验进行了比较。利用传感器技术对传统实验进行改进，不仅使实验过程中的变化更为明晰、现象更为清楚，而且从定量的角度反映实验过程中的变化，改变传统的教学模式及学习方式，使教学更加有效，提高学生实验素质和信息素养，反思与评价更加全面。研究表明传感器技术不仅弥补了传统实验工具的缺陷，而且革新了物理实验仪器与方法，拓展了物理实验的内容。将传感器技术应用于探究性学习，可以取得传统实验无法达到的良好效果。此外，笔者对教师和学生使用该技术进行教学的有效性和可操作性进行了分析和总结。但是传感器技术在中学物理教学中的应用远远不止这些，还需要在今后长期的研究中不断摸索和总结经验。 关键字：传感器技术,物理实验,中学物理,实验教学,物理教学。 英文文摘： 目录 （暂缺） 第一章绪论 1.1选题背景 1．1．1问题的提出 物理学是以实验为基础的科学，物理教学必须以实验为基础。随着教学改革的发展，实验教学得到逐步加强，但是总体来说，在中学物理教学中，实验仍然是薄弱的环节，它极大地影响着物理教学质量的提高，与时代发展对人才的要求很不适应。为加强高中物理实验教学，《普通高中物理课程标准（实验稿）》中明确指出：“物理实验是高中物理教学中的重要内容”。“教师应该积极开发适合自己教学的实验项目，并尽可能利用各种实验资源，用各种不同型号、规格的仪器做实验。鼓励将电子计算机等现代多媒体技术应用在物理实验中”。“重视将信息技术应用到物理实验室，加快中学物理实验软件的开发和应用，诸如通过计算机实时测量、处理实验数据，分析实验结果等”。《基础教育课程改革纲要（试行）》也指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式，学生的学习方式，教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。” 现代教学中倡导“探究式教学”，强调学生独立思考的能力、合作学习的能力以及创新精神的培养，计算机和物理实验课程的有机整合，以人机对话的方式实现实验过程，并借助计算机处理实验数据，极大地方便了学生进行探究实验。利用计算机和数据采集系统进行物理实验，形式新颖、内容丰富、操作简单、数
基于数字化传感器实验的高中物理实验设计
基于数字化传感器实验的高中物理实验设计 基于数字化传感器实验的高中物理实验设计 引言： 随着科学技术的发展，数字化传感器成为物理实验中不可或缺的工具。数字化传感器具有快速、准确、可靠、多功能等特点，可以帮助学生更好地理解物理概念和实验原理。本文将设计一系列基于数字化传感器的高中物理实验，通过实验指导学生进行观察、测量、分析和解释，培养学生对物理实验的探究精神和科学思维能力。 实验一：测量加速度的变化特性 目的： 通过数字化传感器测量物体在不同力作用下的加速度，探究加速度与力的关系。 实验装置： 1. 数字化加速度计 2. 弹簧 3. 动力学实验小车 实验步骤： 1. 将弹簧固定在动力学实验小车的后部。 2. 在实验室中找到一个平坦的地面，放置实验小车。 3. 将数字化加速度计固定在实验小车上的合适位置。 4. 完成实验装置的搭建后，首先测量静止状态下的加速度。 5. 用手或其他合适的工具向实验小车施加不同大小的力，记 录相应的加速度值。 6. 改变施加力的方向，再次记录加速度值。 7. 根据实验数据，绘制加速度与力大小的图表，并进行分析
和讨论。 结果与分析： 在实验过程中，我们发现无论力的大小还是方向如何变化，实验小车的加速度始终正比于施加力的大小，且方向与力的方向一致。通过绘制图表和进行计算，可以进一步证明这一关系。 实验二：测量光电效应的特性 目的： 通过数字化传感器测量光电效应的特性，探究光电效应的影响因素。 实验装置： 1. 数字化光电效应实验仪 2. 不同波长的光源 3. 光屏 实验步骤： 1. 将光电效应实验仪放置在实验室中，确保实验环境光线较暗。 2. 将不同波长的光源对准实验仪，并记录此时的光电流值。 3. 改变光源的强度，再次记录光电流值。 4. 在光屏上放置遮挡片，使光线通过不同厚度的遮挡片进行实验，并记录光电流值。 5. 根据实验数据，绘制图表，并讨论光电效应的特性和影响因素。 结果与分析： 通过实验数据的分析可得出，光电流与光源强度成正比，与光源波长无关。此外，光电流随着遮挡片厚度的增加而减小。这些结果验证了光电效应的特性，并揭示了光电流受光源强度和遮挡片厚度的影响。
高中物理数字化传感器实验教学的案例研究
高中物理数字化传感器实验教学的案例研究 高中物理数字化传感器实验教学的案例研究 引言 在当今数字化时代的浪潮下，数字化教学已经变得非常普遍。而高中物理实验作为培养学生实践动手能力和科学思维的重要环节，在数字化教学的大背景下也需要不断更新。本文将通过一个案例研究，探讨高中物理实验教学中数字化传感器的应用，以及对学生学习效果的影响。 案例背景 这个案例研究是在某高中进行的，该高中物理教师决定引入数字化传感器进行实验教学，以期提高学生对物理概念的理解和实验数据的分析能力。此前，学生们在物理实验中主要使用传统实验仪器，由于操作不便、数据提取慢等问题，导致学生在实验过程中存在一定的困惑和学习效果不佳。 方案设计 在教师的指导下，学生们利用数字化传感器进行了几个典型的物理实验，其中包括测量弹簧的弹性系数、验证动能定理、探究光的折射等。在实验过程中，学生们使用数字化传感器测量物体的位移、速度、光强等相关数据，并通过软件实时显示和记录数据。 实施过程 在实验前，为了让学生更好地理解数字化传感器的原理和操作步骤，教师进行了相关的理论讲解和示范。学生们通过观看教学视频和实地操作，逐渐掌握了数字化传感器的使用技巧。 在实验中，学生们配备了数字化传感器，进行了相应的操作。例如，在测量弹簧弹性系数的实验中，学生们使用传感器
测量弹簧受力与弹长的关系，并通过软件绘制出力-位移曲线，进一步计算出弹簧的弹性系数。在探究光的折射实验中，学生们使用传感器测量光线通过不同介质时的折射角，并通过数据分析得出相关的结论。 结果与分析 通过数字化传感器的使用，学生们在实验中获得了更为准确和全面的数据。与传统实验仪器相比，数字化传感器能够实时显示测量数据，并且能够将数据以图形的形式直观呈现，使学生们更好地理解物理现象。同时，数字化传感器还具备数据保存和分析功能，方便学生们对实验结果进行进一步的处理和总结。 在学生学习效果方面，通过对实验结果的分析，教师发现学生们的实验报告质量较以往有所提升。由于数字化传感器能够提供更多、更详细的数据，学生们在实验报告中能够更深入地分析实验现象，并与相关理论知识进行结合，从而得出更丰富和准确的结论。 结论 从本案例研究来看，数字化传感器的引入对高中物理实验教学产生了积极的影响。通过数字化传感器，学生们能够更全面、准确地掌握实验数据，并且能够进行更深入的数据分析和理论总结。数字化传感器的应用也在一定程度上提高了学生们的实验报告质量。因此，在高中物理实验教学中，引入数字化传感器是一种有效的教学手段，可以促进学生的实践操作和科学思维能力的培养。这也提醒我们，在数字化时代，教学手段的创新和更新是保持教育教学活力的重要路径 综上所述，通过数字化传感器的应用，高中物理实验教学得到了显著的改善。数字化传感器能够提供准确、全面的实验
传感器技术应用于中学物理实验的案例研究
传感器技术应用于中学物理实验的案例研究 物理学是以实验为基础的科学，物理教学中怎样体现这一学科特性是课程标准理念下 中学物理改革的重要内容。数字技术正在改变人们的工作方式、思维方式和教育方式，如 何发挥数字技术在课程改革中的作用，也是当前课程改革研究的一个重要问题。笔者就这 两个基本问题及两者联系谈谈看法。 长期以来人们往往把物理实验分成两种基本形式，一种是演示性实验，一种是学生分 组实验。前者定位于培养观察能力，后者着眼于培养操作技能和验证物理原理。这种基本 思想和教学目标决定了实验的性质和基本教学方式。在演示实验中，教师做、学生看，教 师讲、学生听，体现了以教师为中心的传统物理教学模式。学生分组实验虽然是学生动手，但实验目的、仪器准备、操作步骤、实验报告全部由教师预先设计好，学生仅仅是熟悉仪器，进行连接，然后按步骤进行操作、观察，记录和分析实验数据，得到结果。在这种实 验中，学生是完全按教师设计好的方案进行，与工人在车间中“照图施工”非常相似，缺 乏学生自主的独立思考和创造性活动。因此，学生做完实验印象不深，兴趣也不太大，久 而久之对实验也就不太重视。 导致传统物理实验教学这种局面的原因就是多方面的，首先，过去的物理教学大纲没 较好的彰显以“实验为基础”的学科特征，只是对非常有限的十几个学生分组实验并作了 规定。那个时代，对物理实验的教育功能缺少根本性的重新认识，只指出科学知识就是显 然的，仅仅把实验看做就是一种技能训练，没有能够认识到实验在科学知识、能力、方法、情感态度价值观等综合科学素质教育中的关键促进作用，没有认识到物理实验在培育科学 素质方面具备无可替代的独有功能。另一方面就是考试指挥棒的影响，长期以来笔试占到 绝对统治者地位，实验教学在升学考试内容中一直缺少理应的地位，所以评价方式也就是 引致人们对实验缺少足够多注重的关键原因。 改革开放后，随着教育改革的逐步深入，人们对物理实验的重要性、教学目的、结构 和内容逐渐有了新的认识，逐步突破了传统框架。首先从课程结构上突破了演示实验、学 生分组实验的界线，在两者之间派生出一个“边讲边实验”，或“随堂实验”。一方面， 把一些演示实验变成全体学生参与的随堂实验；另一方面，把常规学生分组实验变成课堂 中的边讲边实验。除此之外，还形成丰富多彩的身边小实验也称小实验、小制作。这样在 物理教学中就形成了四个实验层次即：演示性实验、随堂实验、学生分组实验和小实验。 从上世纪80年代开始，物理通报社编写九年义务教育教材，在序言中就明确提出了这四 种实验，并将这四种物理实验层次纳入物理通报版九年义务教育物理教科书之中，受到广 大师生的普遍欢迎，对我国物理教学改革起到了积极的推动作用。 2、课程标准理念下的中学物理实验教学 世纪之交，我国启动的基础教育课程改革，是一场划时代的深刻改革，就物理学科而言，几乎所有的改革理念都紧紧地联系着物理实验。在这场课程改革中，最基本的理念是 提倡“以学生为本”，面向全体学生科学素质提高，旨在培养全体学生终生发展的兴趣和
高中物理实验12 传感器的简单使用
实验十二传感器的简单使用（原卷版） 1.实验原理 (1)传感器的作用 传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。 (2)传感器的工作过程 通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定的规律转换成便于测量的信号。例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号;热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号。转换后的信号经过电子电路的处理就可达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的。 传感器工作的原理可用下图表示: 2.实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、滑动变阻器、开关、导线等。 3.实验步骤及数据处理 (1)研究热敏电阻的热敏特性 ①实验步骤 a.按图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理。 b.把多用电表置于“欧姆挡”,并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数。 c.向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测出的热敏电阻的阻值。 d.将热水分几次注入烧杯中,测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录。 ②数据处理 a.根据记录数据,把测量到的温度、电阻阻值填入下表中,分析热敏电阻的特性。
b.在坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。 c.根据实验数据和R-t图线,得出结论:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大。 (2)研究光敏电阻的光敏特性 ①实验步骤 a.将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图所示电路连接好,其中多用电表置于“×100”的欧姆挡。 b.先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据。 c.打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录。 d.观察用手掌(或黑纸)遮光时电阻的阻值,并记录。 ②数据处理 把记录的结果填入下表中,根据记录数据分析光敏电阻的特性。 结论:光敏电阻的阻值被光照射时发生变化,光照增强电阻变小,光照减弱电阻变大。 4.注意事项
使用压电传感器进行物理实验中的力学测量与分析
使用压电传感器进行物理实验中的力学测量 与分析 引言： 力学是物理学的一个重要分支，负责研究物体的运动和力的作用。在力学实验中，准确的力学测量与分析是非常关键的。压电传感器是一种广泛应用于物理实验的传感器技术，通过其高灵敏度和可靠性，可以帮助研究者准确地测量和分析物体的力学性质。 一、压电传感器的原理与结构 压电传感器是一种能够将电能与力学能相互转换的传感器。其工作原理基于压电效应，即某些特殊材料在受到机械压力作用时，会产生极化电荷。这些材料被用于制造压电传感器，常见的有石英晶体和陶瓷材料等。压电传感器的结构包括电极片和压电材料组成，当外力施加在传感器上时，压电材料压缩或伸展，从而改变电荷分布，进而生成电压信号。 二、压电传感器在力学实验中的应用 1. 力的测量：压电传感器可以用于测量物体受到的压力大小。当压力作用在传感器上时，传感器内部的压电材料会产生电荷，通过测量得到的电压信号可以反映受力情况。这种应用广泛应用于弹簧、刚度等实验中。 2. 力的分析：利用压电传感器可以在力学实验中对力进行分析。通过测量不同位置的力的大小，可以得到力的空间分布情况。这对于研究力的传递、力的平衡以及力的分布等问题都具有重要意义。
3. 动态力学的研究：压电传感器还可以用于研究物体在动态环境下的力学行为。利用其高响应速度，可以对快速运动物体受到的力进行实时测量。这对于研究爆炸、碰撞等动态过程中的力学行为非常有帮助。 三、压电传感器在实验室教学中的应用 除了在科研领域，压电传感器在物理实验的教学中也有着重要的应用。它可以 帮助学生更直观地理解和学习力学的基础知识。通过使用压电传感器进行实验，学生可以亲自操作并获得真实的数据，从而深入理解力的概念和性质。 此外，压电传感器的应用还可以拓展到其他学科领域。例如，在工程学中，利 用压电传感器可以实现结构的强度测试和结构振动的分析。在医学领域，压电传感器可以用于测量人体的压力分布，进而帮助研究者了解人体运动和姿势的变化。 结论： 压电传感器在力学实验中的应用具有广泛的前景和重要的意义。通过其高精度 和可靠性，我们可以准确地测量和分析物体的力学性质。在科研和教学中的应用，使我们更好地理解和探索力学的奥秘。随着科技的不断发展，压电传感器将继续在力学实验中扮演着重要角色，为我们的研究和教学提供更多可能性。
中学物理教学中运用传感器测定平抛运动轨迹的探索与实践
中学物理教学中运用传感器测定平抛运动轨 迹的探索与实践 传感器在物理实验中的应用越来越广泛。本文旨在探索和实践如何运用传感器来测定平抛运动的轨迹，以提高中学物理教学的实践性和趣味性。 一、实验目的 本实验的主要目的是通过运用传感器测定平抛运动物体的轨迹，使学生更好地理解平抛运动的物理原理，并提高他们的实验操作能力和数据处理能力。 二、实验原理 平抛运动是物理学中的基础概念之一，它是指物体在没有任何外力作用下，沿着水平方向以一定初速度进行匀速运动，而在垂直方向上受重力的作用而产生自由落体运动。通过测量物体在不同时间点的位置，可以绘制出其运动轨迹。 三、实验仪器与材料 1. 传感器：可以选择光电门、加速度传感器或光栅传感器等； 2. 弹球：用于进行平抛运动实验； 3. 平面水平桌面：提供实验平台； 4. 计算机：用于连接传感器并进行数据记录和分析；
5. 实验室计时装置：用于测量时间，以获得物体的速度。 四、实验步骤 1. 实验准备： - 将水平桌面放置在实验室中央的稳定位置； - 连接传感器与计算机，并安装相应的数据采集软件。 2. 实验操作： - 确定实验开始的初始位置，并记录该位置的坐标； - 准备弹球，调整弹球的初始速度和角度； - 按下计时装置开始计时，同时释放弹球； - 传感器会自动记录弹球在不同位置的坐标，并将数据传输到计算机上； - 当弹球着地后，停止计时。 3. 数据处理： - 将传感器记录的数据导入计算机，并进行数据分析； - 根据时间和位置数据，绘制弹球的运动轨迹曲线； - 通过轨迹曲线，计算弹球的初速度、运动时间、运动距离等数据； - 结合物理公式，验证平抛运动的理论知识。 五、实验结果与讨论
常用传感器在物理实验中的应用与选择
常用传感器在物理实验中的应用与选择 在物理实验中，传感器是不可或缺的工具之一。它们能够将物理量转化为电信号，并且在实验中提供准确的测量结果。不同的物理实验需要使用不同类型的传感器，因此在实验中正确选择和应用常用传感器非常重要。 首先，温度传感器是物理实验中最常用的传感器之一。它们可以测量物体的温度，并根据不同的工作原理将温度转化为电信号。在实验中，我们可以使用热电偶传感器、热敏电阻或半导体温度传感器等不同类型的温度传感器。选择合适的温度传感器取决于实验的需求，例如所测量的温度范围和精度要求。对于高温实验，热电偶传感器是合适的选择，而半导体温度传感器则适用于低温实验。 其次，压力传感器在物理实验中也有广泛的应用。它们可以测量物体的压力，并将其转化为电信号。在实验中常见的压力传感器有压电传感器、微型压力传感器和电容式压力传感器等。不同的压力传感器适用于不同的压力范围和应用需求。例如，在流体力学实验中，我们常使用微型压力传感器来测量流体的压力，而在材料力学实验中，电容式压力传感器则能提供更高的压力测量精度。 除了温度和压力传感器，光传感器也是物理实验中常用的传感器之一。它们可以测量物体的光强度和光谱，并将其转化为电信号。在物理实验中常见的光传感器有光电二极管传感器、光电倍增管和光纤光谱传感器等。不同类型的光传感器适用于不同的光学测量需求。例如，在光谱分析实验中，光纤光谱传感器能够提供较高的光谱分辨率和灵敏度。 此外，加速度传感器也是物理实验中常用的传感器之一。它们可以测量物体的加速度，并将其转化为电信号。在力学实验中，加速度传感器常被用于测量物体的加速度和振动。根据实验的需求，我们可以选择压电型加速度传感器、微机械加速度传感器或光纤光栅加速度传感器等不同类型的加速度传感器。
传感器在高中物理实验教学中的应用-最新教育文档
传感器在高中物理实验教学中的应用 传感器是能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号的装置。它能感受力、热、光、电、声等多种信息，并将它们换成便于测量的电学量，再进行放大、传输、储存、显示或做出必要的控制输出，便于我们数据处理。电流传感器、电压传感器、力传感器、温度传感器等代替传统实验常用测量器材有电流表、电压表、弹簧秤、水银温度计等。与传统实验仪器相比，传感器具有数据可靠优点，可以节约时间，提高课堂教学效率。 传感器与数据采集器、计算机相结合，并辅以教学软件，构成了数字化信息系统实验室（简称DISLab），通过数字化信息系统实验室（简称DISLab）突破一些传统实验室中不能做、难观察的实验。 1.运用传感器可以使实验现象更加明显直观 物理是一门实验学科，许多物理概念规律的推导都需要借助实验获得，帮助学生理解。进入高中阶段后，物理知识更加抽象，实验更复杂，所用仪器多，处理数据过程繁琐。电流、微电流、电压、压强、温度、声波、位移、力、磁、光电门等多种传感器可以代替传统测量元件，完成力、热、光、电、磁等多种物理量的测量。摩擦力是生活中常见的一种力，学生很容易认识它，教师在讲解时多采用弹簧秤拉静止在水平面上的物体，让大家认识静摩擦力的大小，通过弹簧秤匀速拉动物块测滑动摩擦力的大
小，但是在讲解静摩擦力与滑动摩擦力大小的关系时，传统实验用弹簧秤很难观察，因为由静摩擦力变为滑动摩擦力的过程，力的大小变化并不明显，学生不易观察。但是通过传感器，再连接数据采集器，可以直接把摩擦力变化输入电脑，并绘制成图像，使所有学生都清晰地认识到：最大静摩擦力大于滑动摩擦力。 又如学习《简谐运动》这一节时，传统处理模式是教师直接告诉学生弹簧振子的振动图像，并不是学生直接观察到的，学生只能默默接受。新课标的理念强调发挥学生的主观能动性，让学生发现新知识。如果我们将传感器技术直接运用于本实验，将位移传感器接收模块固定在支架上，连接到数据采集器第一通道；将位移传感器发射模块两端的金属环与弹簧振子实验器上的水 平弹簧相连，并用软线将其垂直悬吊在实验器的垂直杆上。此时，位移传感器发射模块即作为弹簧使用。将位移传感器连接数据采集器，即可在电脑上输出图像。 2.运用传感器技术可以节约课堂时间，更快更精准地完成实验 传统实验由于测量数据集处理数据都比较麻烦，因此一般实验室实验都要花一节课的时间，甚至一节课都做完。由于传感器简化数据采集及数据处理过程，提高实验课的课堂教学效率。如在教学《实验：探究碰撞中的不变量》一节时，利用传统的实验室方案，单是测质量、速度等物理量就要花费5至10分钟的时间，大大浪费课堂时间，而利用光电门传感器，连接数据采集器
浅谈传感器技术在物理实验教学中的应用
浅谈传感器技术在物理实验教学中的应用 随着我国教育课程改革的不断推进，凡是有助于创造出学生主动学习和和谐发展的资源都应该加以开发和利用。物理实验的工具也应增加新科技新技术手段，通过对传感器的了解。我认为将传感器技术引入中学物理实验和实验教学中是一个很好的方式。 一、传感器技术 1、传感器 传感器通常是把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。有时又被称做检测器、探测器或变换器。在智能化的机器中，传感器相当于人的眼、耳、鼻、舌或手等感官，给机器提供必要的信息[1]。可以看到传感器可以满足我们在物理实验中需要测量或感受的一些物理量如：力、热、声、光、磁等。 2、传感器种类 传感器根据敏感元件的不同可分物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应而传感器。物理上能用到的主要是：电压传感器、电流传感器、微电流传感器、磁感强度传感器、温度传感器、压强传感器、力传感器、光照度传感器、位移传感器、光电门传感器、声波传感器等。通过传感器进行测量更加的精确、实时、便捷。也让物理实验研究能跟上科学技术的发展，让学生体验物理知识在我们生活的应用，更加的热爱物理这门学科。 二、传感器在物理实验中的应用。 在教育科学出版社的普通高中课程标准实验教科书物理教材中，有《选修 3-2》第三章传感器的学习。一些实验中也引入了传感器技术，如： 1.《必修一》第一章、3 运动快慢与方向的描述—速度。发展空间应用数据实时采集系统（DIS）测速度，用的是光电门传感器和运动传感器测量物体的瞬时速度大小。 2.《必修一》第三章、2 探究加速度与力、质量的关系。实验方案中提出了用位移传感器来采集数据输入计算机来描绘出小车的速度图像并测量出其加速度的大小。 3.《选修 3-1》第三章、3 磁感应强度磁通量。发展空间用传感器测量磁感应强度，器材中用到了电流传感器、磁传感器。可见在我们的教科书上已经提出了一些传感器的使用。但在平时的物理实验和教学中我们还很少使用传感器。 三、传感器技术应用的好处 1.利用传感器技术，物理实验现象的可视化。 在演示实验中有的物理过程短或者现象变化快与变化不明显。这使得学生在观察的时候很难观察到现象。物理实验教学的成功经验表明, 把物理现象和规律纳入学生的可视化范围, 让学生“看到现象”是实验成功的关键。 [2] 这种情况我们可以通过传感器技术来进行感受，把这些现象转化成可视的数据或图像。 如在研究超重与失重这节知识中的演示实验，传统方式采用的是弹簧测力计下挂一个重物，用手提着弹簧测力计，使重物在竖直方向上做多种方式的运动。观察并记录弹簧测力计示数的变化情况。在演示过程中由于实验过程短，弹簧测力计的示数变化太快。学生根本就很难观察到弹簧测力计的具体示数和变化情况，更谈不上记录数据和后面的讨论交流。将传感器技术引入超重、失重教学, 就可以在很短的时间内清楚地记录下拉力（压力）随时间变化的图像 [3] 。获得的拉力数据将为本节知识的研究与学习提供素材，让学生或得直观的认识。
传感器在高中物理新课程教学中的应用-精选教育文档
传感器在高中物理新课程教学中的应用 在新课程的实施过程中，随着教学手段现代化发展，传感器作为一类新的教学仪器、一种新的实验方法进入了高中物理课堂，部分学校还配置了以传感器和计算机为基础，实现信息技术与实验教学相结合的数字化实验室。 物理是一门以实验为基础的科学，《高中物理课程标准》指出：“突出物理学科特点，发挥实验在物理教学中的重要作用，物理实验是高中物理教学中的重要内容。教师应该积极开发适合教学的实验项目，充分利用实验资源做实验。鼓励教师将电子计算机等多媒体技术应用在物理实验中……”。建构主义学习理论和教学理论认为，学生是知识意义的主动构建者，教师是教学过程的组织者和指导者，意义建构的帮助者和促进者，教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象，媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习和协作式探索的认知工具。显然新课程标准理念下的物理实验教学，改革了物理实验教学的目标和性质，因此，必须相应地改革实验教学的内容和形式。数字化实验以真实实验为基础，通过各种传感器替代传统的仪表，将实验数据采集之后交由计算机分析处理，能够更加清晰、明确地展示现象，帮助学生建立物理模型，得出物理规律。
在物理课堂教学中，有许多物理实验的完成是瞬时的，现象是单一的，学生很难观察清楚；有的实验受条件的限制，现象不够清晰或者无法在课堂上进行，而这些实验现象中往往蕴含着丰富的信息和深刻的物理规律，对学生知识的构建有很好的作用。传感器进入中学物理实验室，不仅成为信息技术与物理教学相结合、教育手段现代化的一个新的突破口，而且还能突出物理学科重实际、重应用的特点，对培养学生实践动手能力，激发学生学习物理的兴趣,提高综合素质和发展创新思维有着重要的作用。下面就笔者采用传感器所做实验的一些经验与大家分享，体会其相比传统的实验器材所带来的优势。 1 运用传感器可以使传统实验器材无法演示的实验成为可能 在《磁场》这一章中讲到磁感应强度时，由于磁感应强度本身是一个比较抽象的物理概念，在传统中学物理实验设备中，没有器材能很方便地测量磁感应强度，所以给学生的学习带来了很大的困难。现在有了磁感应传感器，就可以用它很方便地测量磁感应强度。实验过程如下：把磁感应传感器和电脑相连，打开配套的软件，使磁感应传感器的测量头伸入通电线圈内部的不同位置，就可以从传感器上采集到不同位置的磁感应强度。实验演示和结果如图1所示。从图像中可以很明显的得到通电螺线管内磁场的磁感应强度的分布：中间位置磁感应强度最大，两边逐渐减弱，与课本上的磁感线分布图相吻合。