高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 常见传感器的工作原理及应用教案

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 常见传感器的工作原理及应用教案，共6页。
课 题
人教版(2019)高中物理·选择性必修·第二册
第五章 第2节 常见传感器的工作原理及应用
课 型
新授课☑ 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：
2.4.2 通过实验，了解常见传感器的工作原理。会利用传感器制作简单的自动控制装置。
教材分析：
本节内容分别以光敏电阻、金属热电阻和热敏电阻、电限应变片、霍尔元件等传感器元件为代表，介绍光、热、力、磁中常见传感器的工作原理，并从原理和应用两个层面认识传感器。有关本节的几种敏感元件的教学，建议教师不仅要引导学生认识和使用它们，更重要的是引导学分析物理量的转换过程，培养学生基于实际情境提炼、分析各种要素和解决需求的应用实践意和能力。可以采用演示实验或分组实验来认识敏感元件材料的特性。
学情分析
知识储备：了解光敏电阻、热敏电阻以及电阻应变片的工作原理，及其在现实生活中的应用。
能力基础：传感器不是一层不变的，针对特定的工作需要比较陌生。
思维能力：生活实践较少，应用知识的能力较差。
核心素养
物理观念∶了解传感器的感念，知道非电学量转化为电学量的技术意义。
科学思维∶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。
科学探究：看视频，增加视野，广泛了解传感器在社会生产中的应用。
科学态度与责任∶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，增强学习兴趣，培养良好的科学态度。
教学重难点
教学重点：了解各种传感器的工作原理。
教学难点：知道不同传感器在实际生产中应用时所涉及的物理原理。
教学准备
多媒体课件
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一：导入新课
我们知道，传感器可以感受光强、温度、力、磁等非电学量，并把它们转换为与之有确定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?
引导学生回顾上一节的内容并设置疑问引出本届内容
1.回顾上节课的主要内容；
2.思考老师提出的问题。
1.让学生让程复习和预习的习惯；
环节二：新课教学
活动一：光敏电阻
1.光敏电阻的制作
特定材料：硫化镉，它有光，电阻率小；无光、电阻率大。
制作：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栅状电极，这就制成一个光敏电阻。
2.光敏电阻的特性与原理
实验：观察光敏电阻特性
将一只光敏电阻接到多用电表的两端，选择开关置于倍率为×100的电阻挡。在室内自然光的照射下，电阻约有多大?用手掌遮光时电阻又是多少?用阳光直接照射呢?
换用一只普通的电阻，小心地把它表面的漆层除去一些，使里面的导电膜露出来接受光照。重做上述实验，结果相同吗?
动图展示过程。
结论：（1）光敏电阻在暗环境下电阻值很大，随着光强的变化阻值不断减小，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。
3.光敏电阻的应用——计数器
A是发光仪器，B是接收光信号的仪器。
无物品→光照→电阻小→电压低；有物品→挡光→电阻大→电压高。
这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能。
1.介绍光敏电阻的制作过程；
2.通过实验或者视频演示；
1.观察和阅读教材内容；
2.总结光敏电阻的特点；
让学生养成要透过现象看本质神奇的背后也许是简单的原理
培养学生的分析能力
活动二：金属热电阻和热敏电阻
1.原理与特性
特性：金属的电阻率随温度的升高而增大
应用——电阻温度计
原理：把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
实验：观察热敏电阻特性
将多用电表的选择开关调到电阻挡（注意选择适当的倍率），然后仿照图所示的方法，将一只热敏电阻连接到多用电表表笔的两端。
分别用手和冷水改变热敏电阻的温度，观察电阻的变化情况。
2.应用————油位报警装置
油位高→电阻大→灯不亮
油位低→电阻小→灯亮→报警
展示图片引导学生观察和分析；
2.展示图片介绍实验现象；
观察图片总结其特性和原理；
2.分析总结工作原理；
培养学生的观察、分析和总结的能力
活动三：电阻应变片
1.原理与特性
根据电阻的决定式
拉力→L变长→S变小→电阻变大，压力→L变短→S变大→电阻变小。这就是金属的电阻应变效应。
原理：能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量。
3.电容式传感器
电容式位移传感器能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量
1.提出问题引导学生结合教材小组成员之间分析讨论电阻应变效应。
1.阅读教材找出答案并与小组成员分享答案，每小组推举一名发言人；
培养学生的合作精神、表达能力
环节三：课堂练习
按照你对以下几种传感器的理解填写下面的表格，并和同学们讨论可能的工作原理。
传感器名称
输入的物理量
输出的物理量
光敏电阻
热敏电阻
金属热敏电阻
电阻应变片
电容式位移传感器
1.展示表格
1.结合资料并作答。
培养学生分析能力
环节四：课堂小结
学到了什么？
引导学生小结
小组讨论，总结本节课得失
培养学生梳理能力
环节五：作业设计
作业设计：
教材102页“练习与应用”第1-3题。
指导学生完成练习，面批练习。
按要求完成练习。
锻炼学生应用能力
主板书设计
5.2常见传感器的工作原理及应用
1.光敏电阻（光传感器）：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.热敏电阻和金属热电阻（ 温度传感器）：热敏电阻或金属热电阻∶把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
3.电阻应变片（力传感器）：应变片发生形变时其电阻随之发生变化，把形变这个力学量转换为电压这个电学量。
4.电容式传感器（位移传感器）：电容式位移传感器能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量。
教学反思