高中物理-常見傳感器的工作原理教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

從上世紀(jì)八十年代起，國際上出現(xiàn)了“傳感器熱”，傳感器在當(dāng)今科技發(fā)展中有著十

分重要的地位。新課程標(biāo)準(zhǔn)緊扣時代脈搏，對傳感器教學(xué)提出明確要求。根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》

強(qiáng)調(diào)對傳感器教學(xué)應(yīng)側(cè)重從技術(shù)應(yīng)用的角度展示物理，強(qiáng)調(diào)物理學(xué)科與技術(shù)的結(jié)合，著重體

現(xiàn)物理學(xué)的應(yīng)用性、實踐性。本課的教學(xué)思路是通過創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)對傳感器工作原理

的探究，進(jìn)入新課教學(xué)。整節(jié)課以實驗貫穿始終，通過對實驗的觀察、思考和探究，了解什

么是光電傳感器、溫度傳感器傳感器是如何將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)晝的并抓住這一共性

原理特征，使學(xué)生學(xué)會利用傳感器的工作原理設(shè)計、制作簡單的自控裝置。

本節(jié)課的教學(xué)重點是實驗探究光敏電阻和熱敏電阻的特性，理解傳感器是如何將非電

學(xué)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)量的。教學(xué)難點是設(shè)計簡易光電報警器。雖然原理比較簡單，但要學(xué)生獨(dú)立

設(shè)計出來卻不容易。本教學(xué)難點的突破應(yīng)在學(xué)生對光電報警電路原理的充分理解和熟知光敏

電阻的阻值特性的基礎(chǔ)上，通過提升傳感器控制電路的共性特征使設(shè)計簡易光電報警器的

難度降低水到渠成。

由于學(xué)生思維能力發(fā)展上的不成熟性，還不能成為完全獨(dú)立的探究主體等特點，本節(jié)

課的實驗探究過程是在教師引導(dǎo)和啟發(fā)下，學(xué)生獨(dú)立思考、主動探索的過程。教學(xué)時力避深

奧的理論，側(cè)重于聯(lián)系實際，讓學(xué)生感受傳感器的巨大作用，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培

養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感和崇尚科學(xué)的精神。本課的設(shè)計思路是通過對實驗的觀察、思考和探

究，了解什么是傳感器，傳感器是如何將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的，傳感器在生產(chǎn)、生活中

有哪些具體應(yīng)用，為學(xué)生利用傳感器制作簡單的自控裝置作一鋪墊。教學(xué)時力避深奧的理論,

側(cè)重于聯(lián)系實際，讓學(xué)生感受傳感器的巨大作用，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛

科學(xué)的情感和崇尚科學(xué)的精神。

常見傳感器的工作原理

三維教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

(1)知譴什么是傳感器;

(2)了解光敏電阻、熱.敏電阻的工作原理；

2、過程與方法：通過實驗，知道常見傳感器的工作原理。

3、情感態(tài)度與價值觀：通過己有知識在傳感器中的應(yīng)用激發(fā)科學(xué)探究的興趣。

教學(xué)重點：認(rèn)識各種常見的傳感器；了解光敏電阻、熱敏電阻的工作原理。

教學(xué)難點：光敏電阻、熱敏電阻的工作原理。

教學(xué)方法：實驗法、觀察法、歸納法。

教學(xué)手段：磁鐵、干簧管、光敏電阻、熱敏電阻、多用電表、熱水、冷水、投影儀等。

教學(xué)過程：

(-)引入新課

演示實驗：

將一支魔術(shù)筆靠近一個心型的圖案盒子，關(guān)燈，圖案亮，盒子里有什么樣的裝置會有如

此神奇的效果？

(二)進(jìn)行新課

1.傳感器之磁控開關(guān)

揭示實驗,“奧秘”：魔術(shù)筆里有一個磁鐵，盒子里用.到了一種稱為“干簧管”的元件。

介紹干簧管的構(gòu)造和工作原理，干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器,相當(dāng)于是自動開關(guān)。白一

---0---1|-

2.傳感器之元器件儂z~件

像這種自動開關(guān)的傳感器在生活當(dāng)中還有？引導(dǎo)學(xué)生舉例說明：聲控開關(guān)，光控開關(guān)。

展示聲光控開關(guān)里的光敏電阻。而聲光控開關(guān)不能實際操作，拿出小夜燈，展示給大家，其

實里邊也將一個光微電阻。

再用感溫杯把熱敏電阻引出。并展示光敏電阻和熱敏電阻的外形。

接下來就探究為什么光敏電阻和熱敏電阻會具有這樣的特性！

實驗：光敏電阻與熱敏電阻的特性

(1)實驗?zāi)康模禾骄抗饷綦娮璧淖柚惦S光照強(qiáng)度的變化特性；探究熱敏電阻隨溫度的變化特

性

(2)實驗器材：向大家介紹實驗桌上擺放的器材，特別介紹歐姆表。

(3)實驗設(shè)計：給大家3到5分鐘時間，根據(jù)給出的實驗器材來設(shè)計方案，設(shè)計中分為兩大

組，1、2、3組設(shè)計光敏電阻，4、5、6組設(shè)計熱敏電阻

學(xué)生分組討論后教師:探測光敏電阻的方法有哪些?

學(xué)生回答：(1)歐姆表直接測量

(2)用電沆表測量,看電流的變化

(3)把蜂嗎器串到電路當(dāng)中看蜂鳴器的響聲

引導(dǎo)學(xué)生最簡便直接的方式來探究光敏、熱敏電阻的特性

(4)實驗操作:

光敏電阻小組將一只光敏電阻接到多用電A的兩端.電AJL于倍率為100的歐姆檔(圖6.1,5)。

在室內(nèi)口感光的照射下.電阻值約有步大？用于掌速光時電阻值又是多少？用陽光

JL接照射呢？

甲光敏電班在明環(huán)境中.電用值很大乙強(qiáng)光黑射下，電阻值能小

思考：光敏電阻在被光照射時電阻發(fā)生明顯變化。

(1)光敏電阻受到光照時會發(fā)生什么變化？

(2)光敏電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么最？

熱敏電阻小組

(1)熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關(guān)系？

(3)熱敏電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么量？

(5)實驗結(jié)論

引導(dǎo)學(xué)生一起總結(jié)

芍感器元材料

非電學(xué)量電學(xué)量特性圖象

件

光敏電阻

熱敏電阻

3.傳感器之設(shè)計制作光電報警裝置

（1）如果把整個裝置放入公文包內(nèi)，那么當(dāng)打開公文包時，這個裝置會發(fā)聲告警而成為

防盜告警裝置。

給學(xué)生介紹實驗儀器并展示電磁繼電器的微視頻。

學(xué)生討論設(shè)計實驗并在教師引領(lǐng)下將完整的電路圖設(shè)計好后，學(xué)生自己動手將實物展板連好。

（2）傳感器之大自然災(zāi)害

播放大自然災(zāi)害視頻，引導(dǎo)學(xué)生通過傳感器，來降低大自然的災(zāi)害損失

4.作業(yè)

調(diào)交研究感應(yīng)式傳感器的種類、構(gòu)造、原理及應(yīng)用，并以其中一種自動裝置為例，寫

一篇綜述性調(diào)查報告。

【評測練習(xí)】

1、簡單的說，光敏電阻就是一個簡單的傳感器，熱敏電阻就是一個簡單的—

傳感器。

2、為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝一個傳感器與電燈控制電路的相接。當(dāng)樓道內(nèi)有走動

而發(fā)出聲響時，電燈即與電源接通而發(fā)光，這種傳感器為傳感器，它輸入的是一

一信號，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是信號。

3、如圖所示，R|為定值電阻，R2為熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時（)

R1兩端的電壓增大

電流表的示數(shù)增大

小燈泡的亮度變強(qiáng)

D、小燈泡的亮度變?nèi)鮛__________________

4、關(guān)于光敏電阻，下列說法正確的是（）

A、光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量

B、硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時，載流子極少，導(dǎo)電性能不好

C、硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時，載流子較少，導(dǎo)電性能良好

D、半導(dǎo)體材料的硫化鎘，隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好

5、如圖所示，Ri、R2為定值電阻，L是小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時,

（）

A、電壓表的示數(shù)增大R1

B、R2中電流減小E--1-0-1~I~

C、小燈泡的功率增大rTR2V

D、電路的路端電壓增大

6、如圖所示，R3是光敏電阻，當(dāng)開關(guān)S閉合后在沒有光照射時，a、b兩點等電勢，當(dāng)用

光照射電阻R3時，則（）

光、

A、R3的電阻變小，a點電勢高于b點電勢￡&

B、R3的電阻變小，a點電勢低于b點電勢"

C、R3的電阻變小，a點電勢等于b點電勢―KbR2

D、Rs的電阻變大，a點電勢低于b點電勢一

本節(jié)課，學(xué)生了解了感器是如何將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的，傳感器在生產(chǎn)、生活中的

具體應(yīng)用。雖然學(xué)生思維能力發(fā)展不成熟，但在教師引導(dǎo)和啟發(fā)下，學(xué)生能獨(dú)立思考、主動

探索。側(cè)重于聯(lián)系實際，讓學(xué)生感受了傳感器的巨大作用，培養(yǎng)了學(xué)生熱愛科學(xué)和生命的情

感。教學(xué)時力避深奧的理論，側(cè)重于聯(lián)系實際，讓學(xué)生感受傳感器的巨大作用，進(jìn)而提高

了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感和崇尚科學(xué)的精神。

新課引入新穎，能調(diào)動學(xué)生渴望探索原理的激情.講授干簧管時與生活實際相聯(lián)系，把抽

象的工作原理生活化.新課教學(xué)中，將時間放給學(xué)生，主動探索和操作光敏熱敏電阻的實驗方

案，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維以及動手能力。實驗設(shè)計光電報警裝置，使學(xué)生親生體會傳感器裝

置的設(shè)計過程。最后，提升本課堂的主體，傳感器來源于生活又應(yīng)用于生活，通過傳感器來

降低大自然這種人類不可抗拒的力量，保護(hù)人類的生命。并以作業(yè)調(diào)研的形式來進(jìn)一步了