《传感器及其工作原理》教学设计期.doc
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1、(完整版)传感器及其工作原理教学设计期江苏省南京市第一中学(210000)郭兴华1设计思想随着科学技术的发展,传感器的应用越来越普及,在我们的身边大量地使用着各种各样的传感器,但是很多学生会觉得传感器很神秘,是遥不可及的高科技产品。笔者希望能将学生实验和教师演示实验结合起来,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铺垫。在教学内容的设计方面,注重知识问题化,问题层次化,让不同层次的学生都有思考与讨论、交流与合作的空间;关注学生对知识形成过程的理解,让学生亲历思考和探究的过程,领
2、悟科学探究的方法。2教材分析本节课介绍传感器的概念和一些制造传感器所使用的敏感元件,使学生对传感器的知识有一个初步的了解,体会物理知识在生活中的应用。为传感器的应用和利用传感器制作简单的自控装置作铺垫。3学情分析学生在物理学习中,一般会做大量的习题,有较强的解题能力。但是,当遇到具体的实际问题和一些简单的有科技含量的产品时,却常常不会分析和处理。教材中即使安排了数量有限的物理实验和有关高新技术发展的阅读材料,在实际教学中往往也难以落实。因为学生对传感器了解较少,所以教学时应避深奥的理论,消除传感器的神秘感。学生之所以会“怕”,就是因为不熟悉,接触多了,问题就很容易解决了。在教学中多举些例子并多
3、做实验,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。4教学目标4.1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)知道常见的传感器的类型。(3)了解两种常见的敏感元件光敏电阻、热敏电阻及其工作原理。4.2过程和方法学生在了解传感器、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。4。3情感态度价值观(1)体会传感器在生活、生产、科技领域中的种种益处,激发学生的学习兴趣,拓展学生的视野。(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.5教
4、学重难点(1)重点:理解并掌握传感器的3种常见敏感元件的工作原理。(2)难点:分析并设计传感器的应用电路.6教学仪器音乐茶杯、光敏电阻、热敏电阻、光敏电阻演示仪、开关、导线、多用电表、手电筒、小灯泡、干簧管、磁铁等。7教学方法实验法、探究法、讨论法等。8教学过程8.1引入课题上课前,先让学生观看一段机器人大赛的视频,机器人在自动搜寻火源.看完这个视频,学生心中都有一个问题:机器人是如何自动找到火源的呢?进而引入课题。8.2新课教学师:“在大家看来传感器非常神秘,其实传感器对我们而言再熟悉不过了,因为我们人体本身就是传感器。”人类制造的传感器,就像人的感觉器官一样,也可以感觉到外界的信息,然后把
5、它转化为生物电信号。其实传感器的工作原理就是一感、二传。它可以感受到外界的非电学量,然后把它转为电学量。(1)问题1:传感器的定义是什么呢?传感器是指这样一类元件: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。师:在我们的生活中,传感器的应用其实非常广泛,请大家看如图1所示的图片。这些物体中有哪些是你们认识的?生:图片1是摄像头,可以将图像画面转化为电信号.生:图片5是火灾报警器,发生火灾的时候可以发出报警声。生:图2是一个测温仪,它不需要和人体接触,就能测出体温。生:图6是电子秤,可以称量物品的重量。师:同学们说得都
6、很好,上面图片中的这些物体都应用了传感器的原理。图片1和5是光电传感器的应用,图片2是温度传感器的应用,图片3是声音传感器的应用,图片4是电容传感器的应用,图片6是力传感器的应用。演示实验1:教师出示一只音乐茶杯,茶杯平放于桌上时,无声无息,提起茶杯便播放悦耳的音乐。(2)问题2: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:用一个纸盒挡住底部(不与底部接触),音乐停止,可见音乐茶杯受光照强度的控制.这是因为在音乐茶杯的底部有一个光敏电阻。(3)问题3:光敏电阻
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