高中物理教案- 实验：传感器的应用(区一等奖)
6.3实验：传感器的应用
----教学设计
姓名：侯伟杰
学校：阜阳二中
6.3 实验：传感器的应用（教学设计）
教材分析
本章讲述传感器的相关知识。这部分内容是《课程标准》中“在课程内容上体现时代性”的一个标志。本章共有三节，第一节介绍常见的传感器及其基本工作原理；第二节介绍常见传感器在生活中的应用；本节是常见传感器的应用研究。教材在本节安排了两个用传感器完成一定控制任务的学生实验，其目的是使学生动手体会传感器的应用，培养学生组装和调试电子电路的能力。能够帮助学生了解现在电子行业的发展层次，加强理论联系实际，树立学以致用的教育理念。
学情分析
通过第一节和第二节的学习，学生对传感器已经有了初步的了解。但是学生在技术方面的知识仍然十分匮乏的，动手能力也亟待培养。
教学三维目标
（一）知识与技能
1．了解斯密特触发器的工作特点，了解两个实验的基本原理。
2．通过实验，加深对传感器作用的体会，培养动手能力。
（二）过程与方法
通过实验培养动手能力，体会传感器在实际中的应用。
（三）情感、态度与价值观
1.在实验中通过动手组装和调试，增强理论联系实际的意识，激发学习兴趣，培养良好的科学态度。
2.感受传感器在现代社会中的作用及意义
教学重点、难点
重点
1．了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。
2．理解温度报警器的电路工作原理。
难点
光控电路和温度报警器电路的工作原理。
教学方法
讲授法、谈论法、演示法、讨论法、启发法
课前准备
斯密特触发器（74ls14集成电路块），二极管，蜂鸣器，变阻器，热敏电阻，光敏电阻，5V直流电源，面包板等。
教学过程
（一）引入新课
随着科技的发展，传感器的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关（实物展示内部结构），火灾报警器，路灯的自动控制，商场酒店门口的自动门等都用到了传感器。就连我们每天都用的手机，也用了多种传感器。请同学们讨论一下手机用到了哪些类型的传感器？
接下来请欣赏老师自制智能机器人小车的超声波避障表演（实物展示）
图1
大家想不想也制作一些类似的科技作品呢？首先我们需要学习一些与传感器相关的知识和技能，这节课我们就来动手制作光控开关或温度报警器吧！
（二）进行新课
教学任务1：了解相关元件的功能及其工作原理。
师生活动：
在我们学习这些知识之前，先要学习一些相关的元件的作用、功能及其工作原理。
图2
1.发光二极管
发光二极管简称为LED，如图2所示。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
[演示实验] 检测发光二极管
按照图3连接电路使发光二极管工作，电源为5V的电源，串联的限流电阻R可取220 Ω，调节变阻器，二极管就会发光，这时通过它的电流仅为几毫安。
图3
思考：正向导通电压是多少？实验中为何要串联一电阻R?
学生：正向导通电压大于1.8 V，普通发光二极管工作电流只需要几毫安，最大不得超过10 mA。过大的电流会损坏发光二极管，因此，在使用时必须串联合适的限流保护电阻R。
总结：(1)二极管具有单向导电性。
(2)发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管工作电流只需要几毫安，最大不得超过10 mA，正向导通电压大于1.8 V。
2.逻辑电路（快速复习3-1逻辑电路）
以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。由于只分高、低电平，抗干扰力强，精度和保密性佳。广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面。逻辑门电路包括与门，或门，非门。
(1)与门：只要一个输入端输入为0，则输出端一定是0，只有当所有输入端输入都同为1时，输出才是1。
(2)或门：只要一个输入端输入为1，则输出一定是1，反之，只有当所有输入端都为0时，输出端才是0。
(3)非门：当输入为0时，输出总是1；当输入为1时，输出反而是0，非门电路也称反相器。
3.斯密特电路（74ls14集成电路块）
图4
斯密特触发器是一种特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6 V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25 V，而当输入端A的电压下降到另一个值0.8 V的时候，Y会从低电平跳到高电平3.4 V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，而这正是进行光控所需要的。对于斯密特触发器的性能描述，可用图5所示的图象来描述。
图5
4.集成电路实验板（俗称面包板）
教师介绍：实验板由塑料制成，上下两面的结构如下图所示。板的上面有许多整齐排列的小插孔，分布在凹槽的两侧，每个孔内都有一个用来夹持元件引线的铜爪，它们由若干条形铜片按一定的规律连接起来，揭去板的下面的塑料膜，就能看清楚。其中标有X的一行小孔是用整条铜片连通的，通常用来连接电源的正极，标有Y的一行小孔也是用整条铜片连通的，通常用来连接电源的负极(接地端)。其余的孔则是每五个为一组纵向连通，例如第一列的A、B、C、D、E五个孔连通，F、G、H、I、J五个孔连通。
图6
使用实验板时，集成电路要跨在凹槽之上，让它两侧的引脚分别插入E、F等孔。其余的元件按照电路的结构插入合适的孔中，并且让应该连接在一起的引脚插入同一组的五个孔就可以了，不需要焊接，也不需要接线柱。
教学任务2：实验Ⅰ——光控开关
师生活动：
图7
问题展示：(PPT投影)如图7所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为330 kΩ，试分析其工作原理。
思考并讨论：电路由哪几部分组成？
学生回答：斯密特触发器、光敏电阻、发光二极管LED、变阻器、定值电阻。
思考并分析：组装电路图应注意些什么？
交流结果：①图中的接地符号表示电路的公共端，并非与大地连接。
5 V电源的负极是与接地端连接的。
②在电子技术中，习惯上常用“电平”来描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实，电平值就是某个端点与“地”之间的电压。
③因为控制门电路的逻辑状态的物理量是输入端的电平，而不是电流或电阻，所以要将电阻R1与光敏电阻R G组成串联分压电路，把光敏电阻因光照而发生的电阻的变化，转化为电压的变化，加到非门的输入A端。
④控制灯的亮、灭需要的是一种跳变的开关量，而光敏电阻输出的是
连续变化的模拟量，所以要使用触发器把模拟信号转换为数字信号。
⑤R2是发光二极管的限流电阻，使通过它的电流不超过10 mA。
教师提问：请同学们在图8的提示下试着分析一下光控电路的工作原理。
图8
原理分析：白天，光强度较大，光敏电阻R G电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，R G的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值(1.6 V)，输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。
互助合作：学生分小组根据电路图连接实物图9。(培养学生的动手能力，教师巡回指导)
功能预测：连接完毕后，教师可让学生自行检测其作品是否能实现预
期功能。
图9
思考讨论：要想在天色更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？
交流结果：应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值(如1.6 V)，就需要R G的阻值达到更大，即天色更暗。
实验验证：学生再次动手做实验，验证分析的结果。(体验成功的喜悦)
思维拓展：(PPT投影)在下图中，用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？
图10
分析交流：由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路。
深入探究：(PPT投影)如下图所示电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点。
问题拓展：说明控制电路的工作原理。
学生分析：天较亮时，光敏电阻R G阻值较小，斯密特触发器输入端A 电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻R G电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，R G阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭。
教学任务：实验Ⅱ——温度报警器(热敏电阻式报警器)
师生活动：
创设问题：上一节我们学习了火灾报警器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化，从而达到报警目的的。这种设计其敏感性是否值得怀疑，你想过吗？既然发生火灾时，环境温度要升高，我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢？
学生预测：小组分工、讨论并交流结果。
交流结果：(PPT投影)温度报警器的工作电路，如图11所示。
图11
思考讨论：电路由哪几部分组成？
学生回答：斯密特触发器、热敏电阻、蜂鸣器、变阻器、定值电阻。
教师提问：请同学们试着分析一下温度报警器的工作原理。
原理分析：常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值(高电平)，其输出端由高电平调到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，R1的阻值不同，则报警器温度不同。
互助合作：学生分小组根据电路图连接实物图如图12所示。
图12
功能预测：连接完毕后，教师可让学生自行检测其作品是否能实现预期功能。(教师巡回指导)
思考讨论：要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？
交流结果：应该减小R1的阻值。R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。
实验验证：学生再次动手验证分析的结果。(体验成功的喜悦)
那么大家学完以上实验以后是不是就可以制作本课开始的时候大家看到的机器人小车了呢？暂时还不行，大家还需要了解一些自动化方面的知识。
开拓视野（教师展示）
展示:基于Arduino开发板的一些智能化的控制作品。
图13
谈一谈：
学生以摄像头（光学传感器）为例从正反两个方面谈一谈传感器给人们生活带来的影响？
图14
进一步探讨了科技发展给人类带来的利和弊。体会传感器给人带来方便的同时也会给人们带来负面影响。突出物理教学与文化、社会生活的联系。对学生进一步进行情感态度和价值观方面的教育。
课堂小结
教学任务：(PPT投影)引导学生小结本节课的学习活动。
布置作业
1．复习本节教材。
2．完成课本课后问题与练习。
（三）板书设计
实验：传感器的应用
Ⅰ.实验：光控开关
Ⅱ.实验：温度报警器
（四）教学反思和自我评价
本课教学充分体现了实验创新及其在教学中的融合应用，体现了实验教学设计思想与育人效果，灵活使用了新技术、新方法、新器材。
充分发挥教师自身在实验设计和动手能力方面的优势，大胆创新。实验教学，拓展了学生的思维，进一步探讨了科技发展给人类带来的利和
弊。
Thank you！
(完整版)高中物理《传感器的应用实验》教案
高中物理《传感器的应用实验》教案转载 一、教材分析 本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后，再进一步拓展学生的视野，提高学生的认识和分析能力以及动手能力，并通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 二、教学目标 1．知识目标： （1）、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。 （2）、知道晶体三极管的放大特性。 (3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。 2．能力目标： 通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 3．情感、态度和价值观目标： 培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主，实践为重的素质教育理念。 三、教学重点难点 重点：传感器的应用实例。 难点：由门电路控制的传感器的工作原理。 四、学情分析 我们的学生属于理解较差，动手能力不好，尽量让学生多动手，必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。 五、教学方法 PPT课件，演示实验，讲授 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习新课，初步把握实验原理及方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：四人一组，课前准备好斯密特触发器或非门电路，二极管，三极管，蜂鸣器，滑线变阻器，热敏电阻，光敏电阻等材料用具。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？
学生思考后回答：电饭锅，测温仪，鼠标器，火灾报警器 这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。（三）合作探究、精讲点拨。 探究一：（！）普通二极管和发光二极管 1、二极管具有单向导电性 2、发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V。 （2）晶体三极管 1、三极管具有电流放大作用。 2、晶体三极管能够将微弱的信号放大，晶体三极管的三个极分别是发射极e，基极b和集电极c。 3、传感器输出的电流和电压很小，用一个三极管可以放大几十倍或几百倍，三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。 （三）逻辑电路 逻辑门电路符号图包括与门，或门，非门， 1．与逻辑 对于与门电路，只要一个输入端输入为0，则输出端一定是0，只有当所有输入端输入都同为1时，输出才是1. 2．或逻辑 对于或门电路，只要一个输入端输入为1，则输出一定是1，反之，只有当所有输入端都为0时，输出端才是0. 3.非门电路 对于非门电路，当输入为0时，输出总是1，当输入为1时，输出反而是0，非门电路也称反相器。 4.斯密特电路： 斯密特触发器是特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25V，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候0.8V，Y会从低电平跳到高电平3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。而这正是进行光控所需要的。 探究点二：应用实例 1、光控开关 电路组成：斯密特触发器，光敏电阻，发光二极管LED模仿路灯，滑线变阻器，定值电阻，电路如图所示。
【物理一轮】2021高中物理一轮复习学案--实验十三 传感器的简单应用
实验十三传感器的简单应用 ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU 知识梳理·自测巩固 一、实验目的 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征。 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。 二、实验原理 传感器是将它所感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件。例如：热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号；光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号，转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可达到自动控制等各种目的。 三、实验器材 铁架台，温度计，多用电表，烧杯，开水(可装在热水瓶内)，冷水，热敏电阻，光敏电阻，导线，纸带，光电计数器，钩码。 四、实验步骤 1．热敏电阻特性实验：如图所示。 ①在烧杯内倒入少量冷水，放在铁架台上，将悬挂在铁架台上的温度计放入水中。 ②将多用电表的选择开关置于“__欧姆__”挡，将两支表笔短接，调零后再将两支表笔分别与热敏电阻的两个输出端相连。 ③将热敏电阻放入烧杯内的水中，在欧姆挡上选择合适的倍率，再重新__调零__，把两支表笔接到热敏电阻两输出端，观察表盘指示的热敏电阻的阻值，填入表格内。 实验记录： 实验次数 1 2 3 4 5 6
温度/℃ 电阻/Ω 记录在表格内。 ⑤通过比较这些测得的数据，看看热敏电阻的阻值是怎样随温度变化的。 ⑥将多用电表的选择开关置于__交流电压最高__挡或“__OFF__”挡，拆开装置，将器材按原样整理好。 2．光敏电阻特性实验：如图所示。 ①将多用电表的选择开关置于欧姆挡，选择合适的倍率，将两支表笔短接后调零。 ②把多用电表的两支表笔接到光敏电阻的两个输出端，观察表盘指示的光敏电阻的阻值，记录下来。 ③将手张开放在光敏电阻的上方，挡住照到光敏电阻上的部分光线，观察表盘所示光敏电阻阻值的变化，记录下来。 ④上下移动手掌，观察光敏电阻阻值的变化。 ⑤将多用电表的选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡，拆开装置，将器材按原样整理好。 3．光电计数的基本原理 将钩码放在纸带上，如图所示。拖动纸带向前运动，观察光电计数器上的数字变化。 4．简单自动控制实验 请同学们自己设计一个由热敏电阻或光敏电阻作为传感器的简单自动控制实验。 五、注意事项 1．在做热敏实验时，加开水后要等一会再测其阻值，以使电阻温度与水的
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
高中物理电学教案-传感器
[高二物理教案sy-12] 实验十二传感器的简单应用 一、实验目的 认识光敏电阻、热敏电阻等传感器的特性；了解传感器在技术上的简单应用。 二、实验原理 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），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电信号，转换后的电信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制的目的。 三、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、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。 四、实验步骤 （1）热敏电阻特性 ①按照图13-1将热敏电阻连入电路中，多用电表的两只表笔分别与热敏电阻的两端相连，烧杯中倒入少量冷水。 ②将多用电表的选择开关置于欧姆挡，选择合适的倍率，并进行欧姆调零。 ③待温度计示数稳定后，把测得的温度、电阻值填入表13-1中。 ④分几次向烧杯中倒入少量热水，测得几组温度、电阻值填入表13-1中。 ⑤在坐标纸上中，描绘出热敏电阻的阻值R随温度t变化的R-t图线。
⑥结论：该热敏电阻的阻值随温度的升高而：变化是否均匀？ 表13-1 （2）光敏电阻特性 ①按照图13-3将光敏电阻连入电路中，多用电表的两只表笔分别与光敏电阻的两端相连。
②将多用电表的选择开关置于欧姆挡，选择合适的倍率，并进行欧姆调零。 ③在正常的光照下，把测得的电阻值填入表13-2中。 ④将手张开，放在光敏电阻的上方，上下移动手掌，观察阻值的变化，记录不同情况下的阻值，将测量结果填入表13-2中。 表13-2 ⑤结论。 五、实验探究 1．让学生自己设计一个由热敏电阻作为传感器的简单自动报警 器，当温度过高时灯亮或者响铃，向人报警。 可供选择的器材有：小灯泡（或门铃）、学生电源、继电器、滑 动变阻器、开关、导线等。 在右侧方框中划出电路图。 引导学生思考，可以将这样的装置用在哪些方面？ 2．图13-4是利用光敏电阻自动计数的示意图，其中A是，B是，B中的主要元件是。 六、巩固练习 1．欧姆表中间刻度线标有“40”字样，用它测量一个阻值约为5kΩ的电阻，应选R ×倍率挡。
新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册第5章传感器及其应用 学案讲义(知识点考点汇总及配套习题)
第5章传感器及其应用学案 第1节常见传感器的工作原理.................................................................................. - 1 - 第2节科学制作：简单的自动控制装置.................................................................. - 10 - 第3节大显身手的传感器.......................................................................................... - 10 - 章末复习 ....................................................................................................................... - 20 - 第1节常见传感器的工作原理 学习目标：1.[物理观念]知道什么是传感器，知道传感器的组成和作用。 2.[科学思维]了解传感器将非电学量转换为电学量的一般应用模式。 3.[科学态度与责任]了解光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件的性能、工作原理及作用。 阅读本节教材，回答第101 页“问题”并梳理必要知识点。 教材P101问题提示：传感器是利用敏感元件感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件或装置。 一、初识传感器 1．定义：能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转换成可用输出信号(主要是电信号)的器件或装置。 2．功能：传感器通常用在自动测量和自动控制系统中，担负着信息采集和转化任务，把非电学量转化为电学量。 3．组成与结构 (1)组成：传感器主要由敏感元件和转换元件组成 (2)结构：非电学量→敏感元件→转换元件→电学量 二、敏感元件 1．光敏元件 (1)光敏电阻是一种典型的光敏元件，广泛应用于光敏传感器。 (2)光敏电阻的构成物质为半导体材料，当光照射到这些半导体物质上时，会激发半导体内部受束缚的电子，其阻值会发生改变。光照越强被激发出的电子数就越多，电阻就越小。 (3)特点：光照越强，电阻越小。 2．热敏元件 (1)热敏电阻是一种常用的热敏元件，广泛应用于温度传感器。
高中物理选修3-2第六章传感器全章教案
教学课题：传感器及其工作原理 一．教学目标 【知识和技能】 1、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义； 2、知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。 3、了解传感器的应用。 【过程和方法】 通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。 【情感、态度、价值观】 1、体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，并加强物理与STS的联系。 2、通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。 【教学重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。 二．教学重点、难点 重点：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。 难点：分析并设计传感器的应用电路。 三．教学仪器 干簧管，磁铁，光敏电阻、热敏电阻演示仪、传感器简单应用实验盒、万用表。 四．教学方法 实验、探究、讨论 五．教学过程 引入 一、引入新课 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。 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纵的？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的体温检测的？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 1．什么是传感器 演示实验1：如图1所示，小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，当把磁铁放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移开，灯泡熄灭。 提问：盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？ 学生猜测：盒子里有弹性铁质开关。 师生探究：打开盒子，用实物投影仪展示盒内的电路图（图2），了解元件“干簧管”的结构。探明原因：当磁体靠近干簧管时，两个由软磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引，电路导通，干簧管起到了开关的作用。 教师点拨：这个装置反过来还可以让我们通过灯泡的发光情况，感知干簧管周围是否存在着磁场。演示实验2：教师出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。 教师提问：音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？ 学生猜测：在茶杯底部，所受压力发生改变。 实验探究：提起茶杯，用手压杯的底部，音乐并没有停止。 学生猜测：是由于光照强度的改变。 实验探究：用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐茶杯受光照强度的控制。 师生总结：现代技术中，我们可以利用一些元件设计电路，它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是：把非电学
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．
高中人教物理选择性必修二(教案)常见传感器的工作原理及应用
常见传感器的工作原理及应用 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道传感器中常见的四种敏感元件：光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片和霍尔元件。 2．通过实验，知道常见传感器的工作原理及应用。 二、过程与方法 通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的观察能力、实践能力和创新思维能力。 三、情感、态度与价值观 体会传感器在生活、生产、科技领域的种种益处，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，并加强物理与STS的联系。通过动手实验，培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。 【教学重点】 知道传感器中常见的四种敏感元件：光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片和霍尔元件。【教学难点】 知道常见传感器的工作原理及应用。 【教学过程】 一、复习旧知 1．传感器：能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置。 2．传感器的种类： ①物理传感器：力传感器、磁传感器、声传感器等 ②化学传感器：离子传感器、气体传感器等 ③生物传感器：酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等 3．传感器的基本部分：敏感元件、转换元件 敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。 转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。 4．传感器应用的一般模式
那么，常见的传感器是怎样感知非电学量，并将其转换为电学量的呢？利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢？ 二、学习新知 （一）光敏电阻 学生实验1：学生两人一组，用万用电表的欧姆挡测量一只光敏电阻的阻值，实验分别在暗环境和强光照射下进行。 学生总结实验结果：光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小。 师生总结：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。 教师简单介绍：光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。有些物质，例如硫化镉，是一种半导体材料，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，导电性变好。 应用：自动计数装置 没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小；有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大。 （二）金属热电阻和热敏电阻 1．金属热电阻： 教师提问：金属导体的导电性能与温度有关吗？关系如何？ 学生回答：金属导体的电阻随温度的升高而增大，如白炽灯钨丝的电阻在正常工作情况下比常温下的电阻大得多。 学生探究：钨丝的电阻随温度的升高而增大。 师生总结：用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。如前面已经学过的用金属铂可制作精密的电阻温度计。
高中物理实验12 传感器的简单使用(解析版)
实验十二传感器的简单使用（解析版） 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
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
高考物理复习 实验11 传感器的简单应用教案
实验11 传感器的简单应用 【考纲链接】 1.本实验在新课标物理《高考大纲》中是必考内容实验之十一.传感器的简单应用。 2. 本实验见普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-2（人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心编著，人民教育出版社出版）的第6章传感器 第4节传感器的应用实验（第70~72页）。由于本实验是历来的教科书所没有的，许多教师没有做过，不太熟悉，有些学校实验室没有所需器材（如施密特触发器等）,所以要特别重视。 以型号HEF40106B 施密特触发器为例 图6-2-1 图6-2-1是型号HEF40106B 触发器的引脚示意图，由图可以看出，在同一块集成片上分别做了6块独立的施密特触发器，如果使用第1块，只需要在1i 接输入电压，在1o 接输出电压，然后分别把DD V 接到稳压电源，SS V 接地，就可以工作了。 实验原理： 图6-2-2 将电路按图6-2-2连接，G R 为光敏电阻，1R ，2R 为电阻箱，LED 为发光二极管，A 点为施密特触发器的输入端，Y 点为施密特触发器的输出端。适当选择1R ，2R 的阻值后，当外
R上的电阻相对比较小，A点的电压小于Vp，Y点输出高电位，发光二极管界光线很强时， G R上的电阻显著增大， A点的电压两端的电势差很小，因此不能发光；当外界光线变弱时， G 也显著增大，当增大到Vp=3.0V时，Y点输出低电位，发光二极管两端有大约5V的电势 R上的电阻减小，A点的差，发光二极管开始正常发光，如果光线强度又进一步开始回升， G 电压也开始减小，当A点的电压小于Vn=2.2V时，Y点又输出高电位，发光二极管熄灭。 为了更直观地了解整个电路工作过程，也可以分别用两个电压表对A点和Y点的电压进行测量。 实验一：光控开关 实验目的：了解光控开关，对自动控制有初步理解。 实验电路：见图6-2-3 图6-2-3 实验电路 实验步骤： 1. 当光弱时，光敏电阻阻值大，电流小，A端输入高电位（1），Y端输出低电位（0），发光二极管亮，如图6-2-4.
高中物理教案- 实验：传感器的应用-“衡水杯”一等奖
《传感器的应用》 参赛选手：江卓华 工作单位：九江市同文中学 联系电话： 电子邮箱： 目录 教材的地位、作用和特点 (3) 三维目标 (3) 重难点 (3)
学情分析 (3) 教法分析 (4) 学法分析 (4) 教学过程 (4) 新课引入 (4) 1.传感器应用的一般模式 (5) 2.力传感器的应用——电子秤 (6) 3．声传感器的应用——话筒 (6) 4.温度传感器的应用——电熨斗 (7) 5.温度传感器——电饭锅 (8) 6.光传感器的应用——火灾报警器 (9) 实例应用 (10) 板书设计 (10) 课堂反馈 (11) 作业布置 (11) 教学反思 (11) 《传感器的应用》 一、教材的地位、作用和特点 《课程标准》将“传感器”列为选修3-2模块的二级主题，集中体现对科学，技术和社会相互关系的关注。传感 器应用在生活中的各个方面，人类已经进入电气化和计算机时代，许多信息都需要转化为电学量来处理。现代技 术产品是基于许多物理原理设计的，可以很好的将它们联系起来，使学生对于科学与技术的关系有更全面和深入 的体会，最后传感器在促进现代社会的发展中起到了重要的作用。本节有关技术的内容十分丰富，但在教学要求 上不同于技术课程。 二、三维目标 本节有关技术的内容十分丰富，但在教学要求上不同于技术课程。侧重于物理原理在传感技术中的应用，让学生 通过观察，了解和学习一些比较简单的技术知识，而不要一味的追求高层次的技术问题，没有任何价值。 1、知识与技能目标：了解力传感器在电子秤上的应用。了解声传感器在话筒上的应用。了解温度传感器在电熨
斗上的应用。在本节课之前，学生已有了传感器的初步知识和实验基础，学生一般能较熟练地掌握传感器的种类，这就从理论上和实验上为学生理解传感器的应用奠定了比较坚实的基础，因而本节课的目标是：让学生了解三种典型的传感器在现实生活中的应用。 2、能力、方法目标：观察能力、实验能力、思维能力、自学能力。综合应用能力；训练科学方法；培养创新精神；发展个性和特长。通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。 3、情感态度与价值观：在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值。让学生体会到生活中处处蕴含物理知识，物理就在身边，从而进一步培养学生学习物理的兴趣。 三、重点与难点 成功的演示实验能使学生获得丰富正确的感性认识，严密的理论推导能使学生获得必要的理性认识，正确深入理解传感器的概念能使学生定性地认识传感器的应用。本节重难点在于理解温度、光传感器的应用原理及结构。 四、学情分析 长期以来，物理教学中非常重视基础的理论知识，研究许多理想的物理模型，以及科学在技术中的应用，这是完全必要的，但是，学生的技术知识甚至于技术常识十分贫乏。所以在教学中不能追求高技术的知识，对本节而言，教学中，让学生通过观察，了解运用传感器在生活和生产中的某些需求的过程，体会到应用技术的重要性，了解和学习一些比较简单的技术知识，让学生列举传感器的各种应用事例的同时，认识传感器的应用对社会发展所起到的重要作用。讨论中要鼓励学生发表不同的意见和设想，既要肯定正面的作用，又要关注如何防止负面的影响。要最大限度地调动学生积极参与教学活动。充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。 五、教法分析 本节课采用了演示法和讲授法相结合的启发式综合教学方法。教师边演示边让学生分折传感器如何在现实生活中的应用，充分调动学生的积极性和主动性。 观察和实验是学生认识物理世界，获取物理知识的重要途径，是发展学生智力的前提条件，是检验物理知识真理性的标准。在“传感器的应用”教学中，要“以观察和实验为基础”以增强学生的感性认识为突破口，有机地融合各种教法于一体。做到步步有序，环环相扣，前后呼应，不断引导学生动手、动口、动脑，积极参与教学过程，才能圆满完成教学任务，收到良好的教学效果。本课是运用演示实验、融合多种教学的讲授课。 六、学法分析 1、教学生观察、分析、归纳实验的方法 根据高二学生的认识和思维发展水平，注意根据所讲授的每项知识，确定其演示观察的重点，有序地引导学生逐项观察，逐项分析，再综合观察，再综合分析，使学生通过实践—认识—再实践—再认识，完成认识上的飞跃。 2、教学生用较简单的器材做实验，以发挥实验效益，提高教学效果的方法 如在引入新课时，引导学生根据课本做实验，可以增强感性认识，复习相关知识，克服错误定势，激发学生的观察热情和学习积极性，为进行新课做好知识上和情感上的准备。 3、通过设疑，启发学生思考 通过实验培养学生学习兴趣，通过练习强化有意注意，根据练习情况及时评价鼓励学生，重在让学生弄清楚建立物理概念的过程，而不是死记硬背一个结论。 七、教学程序： 新课引入
【高中物理】常见传感器的工作原理及应用教学设计 2023-2024学年高二人教版2019选必二
5.2常见传感器的工作原理及应用 教学设计 课题常见传感器的工作原理及 应用 单元 5 学科物理年级高二 学习目标1.了解光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻片、霍尔元件等特性，知道利用其特性制作敏感元件。 2.知道传感器是如何将非电学量转化为电学量的物理过程，培养学生理论联系实际的思维习惯。 重点了解光敏电阻、热敏电阻、电阻应变片以及电容式传感器的工作原理。 难点知道不同传感器在实际生产中应用时所涉及的物理原理、相应的定性分析及定量运算。 教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课我们知道，传感器可以把非电学量转换为对应 关系的电学量输出。 那么，常见的传感器是怎样感知非电学量，并将其转换为电学量的呢？利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢？观察图片思考引起学生学习的 兴趣，为本节课 的学习做铺垫 讲授新课一、光敏电阻 1.光敏电阻 （1）把硫化镉涂敷在绝缘板上，在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的梳状电极，这样就制成 了一个光敏电阻。 硫化镉光敏电阻 （2）硫化镉表面受到的光照强度不同时，两阅读课文了解 光敏电阻 锻炼学生的自主 学习能力
个电极间的电阻也不一样，光敏电阻是光电传感器中常见的光敏元件。 （3）光敏电阻特性 光敏电阻对光敏感，当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。 下面我们通过实验来研究光敏电阻特性 3.实验：观察光敏电阻特性 （1）实验器材 多用电表、遮光盒、手电筒、导线 （2）实验步骤 ①选择开关置于倍率为×100的电阻挡，同时把多用电表重新进行欧姆调零。 ②如图，连接光敏电阻，在室内自然光的照射下，观察电阻的大小，把数据记录到表格中。 ③用遮光盒遮住光线，用多用电表测出此时光敏电阻的阻值，把数据记录到表格中。 ④用手电筒照射光敏电阻，用多用电表测出此时光敏电阻的阻值，把数据记录到表格中。 实验器材 模拟光照条 件光敏电阻阻值 无自然光约350欧遮光盒几乎无光约25000欧手电筒较强光约100欧（3）视频：观察光敏电阻特性学生了解实验 器材和实验步 骤，并把实验 数据记录到表 格 锻炼学生的动手 操作能力和观察 能力
2020_2021学年高中物理第五章传感器及其应用第1节揭开传感器的“面纱”教案鲁科版选修3_2
揭开传感器的面纱 教学目标： 1.知识与技能 （1）知道非电学量转化为电学量的技术意义 （2）通过实验，知道常见传感器的工作原理 （3）了解并能列举传感器在生活和生产中的应用 2.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、熟悉传感器工作原理，以拓展学生思维，培养创新意识 （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 （3）通过资料查阅拓展视野，培养资料收集分析的能力。 3.情感态度价值观： （1）引导学生进一步加深对传感器的了解，引导学生关注物理与生活、技术与社会发展的紧密联系，渗透STS思想。 （2）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 教学重点：几种常见传感器的工作原理； 教学难点：学生自己设计简单的传感器. 教学器材： 1.实验器材：电池组、开光、导线、电阻、发光二极管、温控器、蜂鸣器 教法与学法：问题导学、教师教授与学生讨论相结合
教学过程设计: 1.情景启发： 生活中的传感器1：电子秤 如图，将物体放在电子秤上即可称出质量。 师问：电子秤如何实现这样的控制？ 生猜：（可以自由讨论，也可以请学生回答） 师点拨：当我们把重物放在电子称上，电阻应变片的阻值发生变化，将力信号转换成电信号输出。 生活中的传感器2：光控开关控制电路的通断 如图，夜幕降临，路灯亮起来。 师问：如何实现这样控制路灯？ 生猜：（可以自由讨论，也可以请学生回答） 师点拨：当夜幕降临，光敏电阻感知光照强度的变化，转换成电信号输出。 师问：请同学们说说看，你家里，或者在你的生活当中，都使用过，或听说过什么样的电器中有传感器？ 生讨论并交流：例如，①当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动，而当温度低于设定值时，制冷系统又会自动停止。冰箱的控制，是通过温度传感器实现的。②楼梯道的电灯，晚上，有人经过楼道时，开关自动接通，灯就亮；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，灯总是不亮，这种开关用的就是声光传感器。③为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子，当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报，这个小盒子就是烟雾传感器。④其他如宾馆洗手间的墙壁上干手机的湿度传感器、电视机里换频道的红外传感器、电饭锅的温控开关、养鸡场里的孵化器、交警用来测驾驶员是否酒后开
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。