《传感器》教学设计.

《传感器》教学设计

纪孟嘉

北京市物理学科教学设计评比一等奖

《传感器》教学设计

北京市平谷中学纪孟嘉

一、设计思路

新课程强调对传感器教学应侧重从技术应用的角度展示物理,强调物理学科与技术的结合,着重体现物理学的应用性、实践性。本课的教学思路是通过创设问题情境,引发对传感器工作原理的探究,进入新课教学。整节课以实验贯穿始终,通过对实验的观察、思考和探究,了解什么是光电传感器、温度传感器,传感器是如何将非电学量转换成电学量的,并抓住这一共性原理特征。但由于学生思维能力发展上的不成熟性,还不能成为完全独立的探究主体等特点,本节课的实验探究过程是在教师引导和启发下,学生独立思考、主动探索的过程。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。

二、教学目标

1.知识与技能:

(1)知道什么是传感器。

(2)知道非电学量转化为电学量的技术意义;

(3)了解干簧管、光敏电阻、热敏电阻的特性及其工作原理。

2.过程与方法:

(1)通过实验,知道常见传感器的工作原理和特性。

(2)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。

3.情感态度与价值观:

(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。

三、教学重点

实验探究干簧管、光敏电阻及热敏电阻的特性,理解传感器是如何将非电学量转变为电学量的。

四、教学难点

传感器的工作原理和特性

五、教学资源

(1)实验器材:干簧管、光敏电阻、热敏电阻(负温度系数)、金属热电阻(取日光灯灯头处的钨丝),万用表、磁铁、电源、小灯泡、导线、温度计、烧杯、铁架台、酒精灯等。

(2)课件:各视频或图片资源。

六、教学过程

(2)教师演示三个实验,由此建立传感器的概

设问:上面三个实验中,每个实验现象是什么

①仔细观察光敏电阻,结合课本相关内容,请说

七、教学反思

1、本节课依据学生的认知规律组织教学,引入新课从生活实例入手,设置悬念,提出问题,激发学生兴趣,增强学生的求知欲;在进行“什么是传感器”的教学中注重实验探究,引导学生从三个实验的探究中加以归纳,让学生了解把非电学量转化为电学量的技术意义;在对光敏电阻、热敏电阻和干簧管这些制作传感器的元器件教学中,注重将教师演示实验与学生动手实验相结合,注重理论与实践相结合。整个教学过程符合新课程的三维目标,体现新课程的理念,注意培养学生的自主、合作、探究能力,注意从生活走向物理,从物理走向生活,以此增进学生的学习能力和科学素养。

2、在探究“电阻-温度”特性图线的实验中,由于水导电,使得实验存在着误差,如换成不导电的液体(如油)可能要好一点。

教科版选修3《传感器》教案及教学反思

教科版选修3《传感器》教案及教学反思 教案 一、讲授目标 通过本节课的学习,学生将会: 1.了解什么是传感器; 2.掌握传感器的分类和应用; 3.理解传感器的工作原理; 4.能够设计简单的传感器电路,并完成实验。 二、教学策略 1.自主探究。在开始正式讲解之前,可以让学生通过 网络自主搜索、查阅相关资料,了解一些基本的传感器知识,有助于引导学生主动探索和思考。 2.案例展示。利用具有代表性的案例,让学生有更深 刻的认识和理解传感器在现实应用中的作用和价值。 3.多媒体教学。结合多媒体教学手段,以图示和动画 形式展现传感器的结构和工作原理,让学生更形象地了解和掌握传感器的工作原理。 4.合作学习。鼓励学生之间相互讨论、合作,共同解 决实验中的问题。 三、教学内容及进度 时间教学内容 10分钟引入,激发学生兴趣,简要介绍传感器 20分钟讲解传感器的分类和应用 15分钟通过具体案例展示传感器在现实中的应用

20分钟重点讲解传感器的工作原理 20分钟设计简单传感器电路并完成实验 四、教学过程 第一步引入,激发学生兴趣 通过向学生提问的方式,为本节课的介绍做铺垫,可以提 问一些如下问题: •你是如何感知身边的温度的? •你如何知道当前时间并调整手表的时间? •你如何知道手机电池的电量并进行充电? 第二步讲解传感器的分类和应用 分类: •按照被测量的物理量: –光电传感器:感知光照强度,常用于光照控制系统; –压力传感器:感知压力大小,广泛应用于工业、制造业、医疗、消费品等领域; –温度传感器:感知温度变化,应用于各类电器、家电、汽车、医疗、军工等领域; –位移传感器:感知目标距离、空间运动等参数,应用于机械、机器人、汽车等领域。 •按照测量原理: –电阻性传感器:常用于应力、形变、位移、温度等参数的测量。 –感应传感器:感知磁场变化,应用于电机、发电机等领域。

《传感器》教学设计.

《传感器》教学设计 纪孟嘉 北京市物理学科教学设计评比一等奖

《传感器》教学设计 北京市平谷中学纪孟嘉 一、设计思路 新课程强调对传感器教学应侧重从技术应用的角度展示物理,强调物理学科与技术的结合,着重体现物理学的应用性、实践性。本课的教学思路是通过创设问题情境,引发对传感器工作原理的探究,进入新课教学。整节课以实验贯穿始终,通过对实验的观察、思考和探究,了解什么是光电传感器、温度传感器,传感器是如何将非电学量转换成电学量的,并抓住这一共性原理特征。但由于学生思维能力发展上的不成熟性,还不能成为完全独立的探究主体等特点,本节课的实验探究过程是在教师引导和启发下,学生独立思考、主动探索的过程。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。 二、教学目标 1.知识与技能: (1)知道什么是传感器。 (2)知道非电学量转化为电学量的技术意义; (3)了解干簧管、光敏电阻、热敏电阻的特性及其工作原理。 2.过程与方法: (1)通过实验,知道常见传感器的工作原理和特性。 (2)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。 3.情感态度与价值观: (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。 三、教学重点 实验探究干簧管、光敏电阻及热敏电阻的特性,理解传感器是如何将非电学量转变为电学量的。 四、教学难点 传感器的工作原理和特性

(完整版)传感器教案

传感技术及应用课程教案 第一章传感器概述 §1-1 传感器与非电量测量 一、非电量与非电量测量 一切物质都处在永恒不停的运动之中。物质的运动形式很多,它们通过化学现象或物理现象表现出来。表征物质特性或其运动形式的参数很多,根据物质的电特性,可分为电量和非电量两类。电量一般是指物理学中的电学量,如电压、电流、电阻、电容、电感等;非电量则是指除电量之外的一些参数,如压力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、转速、温度、浓度、酸碱度等。 在众多的实际测量中,大多数是对非电量的测量。在早期,非电量的测量多采用非电的测量方法,例如用尺测量长度;用秤称重量;用水银温度计测温度等等。但随着科学技术的发展,对测量的准确度、测量速度、尤其对被测量动态变化过程的测量和远距离的检测都提出了更高的要求,原有的非电量测量方法已无法适应这一需要。因此需要研究新的测量方法和技术。这就是非电量的电测技术,这种技术就是用电测技术的方法去测量非电的物理量。(或称把被测非电量转换成与非电量有一定关系的电量,再进行测量的方法)。 非电量电测技术的主要特点: 1.应用了已经较为成熟和完善的电磁参数测量技术、理论和方法。因而,非电量电测技术中的关键技术是研究如何将非电量变换成电磁量的技术——传感技术。 2.便于实现连续测量。连续测量对于某些参数的自动测量(例如地震监测等)是十分重要的,但用非电的方法连续测量大电量却难以实现。 3.电信号容易传输(有线、无线)、转换(放大、衰减、调幅、调频、调相等)、记录、存贮和处理,便于实现遥测、巡回检测、自动测量,并能以模拟或数字方式进行显示和记录测量结果。 4.可在极宽的范围内以较快的速度对被测非电量进行准确的测量。 5. 与计算机相配合可进行传感器输出非线性的校正,误差的计算与补偿,进而使仪器智能化。同时,也可实现某些参数的自动控制。 6.可完成用非电量方法无法完成的检测任务(如温度场测量等)。 二、非电量电测系统 随着计算机技术的普及和应用,人们对传感技术的重要性有了进一步的认识,把传感器视为计算机的“五官”,推动了传感技术的发展。

传感器教学设计

《传感器及其原理》 时间:4月2日地点:高二14班教者:于祎兴 一、教学目标分析 1、知识与技能目标: (1)知道非电学量转换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。 2、过程与方法 (1)观察及调查日常生活中传感器; (2)了解传感器在日常生活中的应用; (3)通过实验了解传感器的原理。 3、情感态度与价值观 (1)认识传感器在生活和生产中的理论意义和实践意义; (2)意识到物理规律在现实生活中的重要作用,增强对物理学习的兴趣; (3)在探究合作过程中,增强探究意识与合作意识,增强与人交流的意识; 二、学习者特征分析 本节是对高二理科14班的一节,这一班的学生物理学习基础相对较好,已经对电阻、电容的决定因素清楚认识,对电路的分析与设计

也有一定基础,同时具有较好的实验操作能力。全班学生在城镇生活了最起码一年以上的时间,对传感器在生产、生活中的应用有一定的认识。但相当部分是农村的孩子,对高科技的东西了解不多,知识面不广,但求知欲很强。 三、教学策略选择与设计 ·自主合作探究式学习策略:建立小组讨论、交流、合作的课堂氛围·情景创设策略:运用生活中与教学内容相关的情景,设计问题,设计物理实验,组织教学内容,提出有启发性的引申问题,激发学生的学习兴趣,积极地参与到实验验证、实验猜想、探究规律的学习当中 四、教学重难点。传感器原理的理解光敏电阻热敏电阻霍尔元件的特性探究 五、教学资源与工具设计 ·人教版新课标教材高中物理选修3-2 ·相关实验器材,如光声控开关,和光敏电阻,热敏电阻 六、教学过程 一、预习检测 二、新课教学 1.课题引入 情景引入 2.新课教学

传感器 教学设计

传感器教学设计 教学设计:传感器 一、教学目标: 1. 知识与能力目标: a. 了解传感器的定义和作用; b. 了解常见的传感器种类和应用场景; c. 掌握传感器的工作原理和基本原理。 2. 过程与方法目标: a. 通过讲解、实验演示和小组讨论的方式,培养学生的学习兴趣和主动探究能力; b. 通过小组合作和信息检索,培养学生的合作和独立学习能力; c. 引导学生运用所学知识,对实际应用进行分析和解决问题的能力。 3. 情感态度和价值观目标: a. 培养学生的实践创新精神和实际应用能力; b. 培养学生的团队合作精神和分享交流能力; c. 培养学生的科学探究精神和对技术发展的兴趣。 二、教学内容:

1. 什么是传感器? a. 传感器的定义; b. 传感器的作用; c. 传感器的分类和应用。 2. 传感器的工作原理和基本原理: a. 传感器的感知过程; b. 传感器的转换原理; c. 传感器的输出和应用。 三、教学过程: 1. 导入(10分钟) a. 引入传感器的概念,并与学生进行讨论:你们知道传感器是什么吗?在生活中有哪些常见的传感器? 2. 知识讲解(30分钟) a. 讲解传感器的定义、作用和分类; b. 讲解传感器的工作原理和基本原理; c. 举例说明传感器在实际应用中的场景和功能。

3. 实验演示(30分钟) a. 制作简单的温度传感器实验装置,演示传感器的工作原理; b. 手持红外测距仪进行测量实验,演示红外传感器的应用。 4. 小组讨论(30分钟) a. 将学生分成小组,每个小组讨论一个具体的传感器应用场景,并说明该传感器的工作原理; b. 各小组轮流展示自己的讨论结果,其他小组进行提问和讨论。 5. 总结(10分钟) a. 对本节课的掌握情况进行回顾和总结; b. 引导学生思考:传感器对我们的生活有什么帮助?未来的科技发展中,传感器将发挥什么样的作用? 四、教学资源准备: 1. 课件和投影仪; 2. 温度传感器实验材料和装置; 3. 手持红外测距仪; 4. 标志纸和笔。 五、教学评价:

传感器教案

发动机限制模块 曲轴位置传愿器的输出可用于决定发动机曲轴的旋转位置和转速,是系统中给ECU 最主要的信号输出. 视频分析:曲轴位置传感器(CKP) 2、凸轮轴位置传感器(CMP) 安装在气门室罩盖后部,信号轮安装在凸轮轴后部,和凸轮轴同步运转,提供凸轮轴位置信息.信号输入给ECM (发动机限制模块).然后ECM根据输入的信号计算燃油喷射顺序等. 视频分析:凸轮轴位置传感器(CMP) 3、节气门位置传感器(TPS) 位于电子节气门上,结构为滑动电阻片式,ECU通过检测信号输出端的电压,在计算机内部通过比照电路,得出节气门的开度信号. 原理分析:

视频分析:节气门位置传感器(TPS) (O连接搦端子图 图节,门住省•传感器端子及三直接电的 4.冷却液温度传感器(ECT) 安装在发动机的出水阀座上,用于向发动机电控模块提供冷却液温度信

三、探讨与研究 传感器安装的位置需要考虑哪些因素? 四、归纳小结 几种汽车传感器安装位置和工作原理: 1、曲轴位置传感器(CKP) 2、凸轮轴位置传感器(CMP) 3、节气门位置传感器(TPS) 4、冷却液温度传感器(ECT) 五、稳固练习 1.简述以下传感器安装位置及工作原理: A. CKP B. CMP C.TPS D、ECT 教学过程(二) 一、导入新课 复习 1.简述以下传感器安装位置及工作原理: A. CKP B. CMP C.TPS D、ECT 二、学习新课 5、空气流量传感器 位于空气滤清器之后节气门之前进气软管中,用于测量进入发动机进气管的进气总量以及进气气流的温度,为发动机ECU提供负荷信息,由ECU根据这些信息再结合其他传感器送来的信息限制喷油脉宽.

传感器教案

传感器教案 传感器教案 一、引言 本教案旨在帮助学生了解传感器的基本概念、工作原理和应用,为学生提供传感器相关的理论知识和实践经验。传感器在现代工业、环境和日常生活中有着广泛的应用,对于掌握现代科技知识的学生来说是必不可少的。 二、传感器概述 传感器是一种能够感知和传递物理量的设备,用于检测、测量和识别各种物理量,如力、压力、温度、湿度、光照、声音等。传感器由敏感元件和转换元件组成,敏感元件负责感知物理量,转换元件则将感知到的物理量转换为电信号或其他易于处理的信号。 根据应用领域不同,传感器可以分为多种类型,如力学传感器、光学传感器、温度传感器、环境传感器等。传感器的输出信号可分为模拟信号和数字信号,其中模拟信号需要进行数模转换,数字信号则可以直接被计算机处理。 三、传感器工作原理 传感器的工作原理主要包括物理效应和转换过程。物理效应是指敏感

元件在感受到物理量时产生的物理变化,例如压电效应、热电效应等。转换过程则是将敏感元件产生的物理变化转换为电信号或其他信号 的过程。 以力学传感器为例,当力作用于敏感元件时,会产生形变,这个形变会转化为电阻的变化,从而产生电信号。再比如光学传感器,当光线作用于敏感元件时,会产生光电效应,产生电信号。 四、传感器测量原理 传感器的测量原理主要包括信号调理、数据采集和数据转换。信号调理是指对原始信号进行放大、滤波等处理,以便于后续的数据采集。数据采集是指将调理后的信号转换为数字信号或易于处理的信号。数据转换是指将采集到的信号转换为实际物理量值,以便于分析和处理。 五、传感器应用举例 传感器在工业、环境和日常生活中有着广泛的应用。在工业领域,传感器被用于监测和控制系统,如压力控制系统、温度控制系统等。在环境领域,传感器被用于监测环境参数,如空气质量、水质等。在日常生活中,传感器也被广泛应用于各种电子产品和智能设备,如手机、智能手表等。 以温度传感器为例,温度传感器可以用于监测环境温度,并将温度值转换为电信号输出。在农业生产中,温度传感器被用于监测大棚内的

传感器电子教案

传感器电子教案 教案标题:传感器电子教案 教案目标: 1. 了解传感器的基本原理和应用领域。 2. 掌握传感器的分类和特点。 3. 能够使用传感器进行实际应用和实验。 4. 培养学生的观察和实验设计能力。 教学重点: 1. 传感器的基本原理和分类。 2. 传感器的应用领域。 3. 传感器的实际应用和实验设计。 教学难点: 1. 传感器的工作原理和特点。 2. 传感器的实际应用和实验设计。 教学准备: 1. 多种类型的传感器(如温度传感器、光照传感器等)。 2. 电子元件和工具(如电源、导线、面包板等)。 3. 计算机和投影仪。 教学过程: 步骤一:导入(5分钟) 引导学生思考传感器的概念和作用,通过提问和讨论激发学生的兴趣。步骤二:基础知识讲解(15分钟)

1. 介绍传感器的基本原理:传感器是一种能够感知外界信息并将其转化为电信 号的装置。 2. 分类讲解:根据不同的测量物理量和工作原理,传感器可以分为温度传感器、光照传感器、压力传感器等多种类型。 3. 应用领域:介绍传感器在工业、农业、医疗等领域的应用案例,以及其在智 能家居、无人机等新兴领域的应用。 步骤三:实验演示(20分钟) 1. 选择一个具体的传感器进行演示,如温度传感器。 2. 展示传感器的外观和接线方式。 3. 使用示波器或计算机软件监测传感器输出的电信号。 4. 改变传感器所处环境的温度,观察传感器输出信号的变化。 步骤四:实践操作(30分钟) 1. 将学生分成小组,每个小组选择一个传感器进行实际操作。 2. 学生根据教师提供的实验设计要求,连接传感器和其他电子元件。 3. 学生记录实验过程和结果,并进行数据分析和讨论。 步骤五:总结和展示(10分钟) 1. 学生汇报实验结果和分析。 2. 教师总结本节课的重点内容,并强调传感器的重要性和应用前景。 教学延伸: 1. 鼓励学生自主探究其他类型的传感器,并进行实验设计和应用探索。 2. 引导学生思考传感器技术的发展趋势和对社会的影响。 教学评估:

传感器及其工作原理的教学设计

传感器及其工作原理的教学设计 传感器及其工作原理的教学设计范文 传感器及其工作原理的教学设计1 【学习目标】 1、知道什么是传感器 2、了解传感器的常用元件的特征 【自主学习】 一、传感器: 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——量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等量,或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 传感器一般由敏感元件和输出部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换——信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。 常见的传感器有:、、、、力 传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。 二、常见传感器元件: 1、光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,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,导电性能变好,光敏电阻能够把 ,这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛,可以看到光线的强弱。 2、金属热电阻和热敏电阻:金属热电阻的电阻率随温度的升高而, 用金属丝可以制作传感器,称为。它能用把这个热学 量转换为这个电学量。 热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而或。 与热敏电阻相比,金属热电阻的好,测温范围,但 较差。 3、电容式位移传感器能够把物体的这个力学量转换为这个电

学量。 4、霍尔元件能够把这个磁学量转换为电压这个电学量 【典型例题】 例一、如图所示,将万用表的选择开关置于“欧姆”挡,再将电表的两支表笔与一热敏电阻Rt的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精,表针将向(填“左”或“右”)移动;若用吹风机将热风吹向 电阻,表针将向(填“左”或“右”)移动。 例二、传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力F作用于可动膜片电极时,可使膜片产生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路,那么() A、当F向上压膜片电极时,电容将减小 B、当F向上压膜片电极时,电容将增大 C、若电流计有示数,则压力F发生变化 D、若电流计有示数,则压力F不发生变化 例三、如图所示,有电流I流过长方体金属块,金属块宽度为d,高为b,有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里,金属块单位体积内的自由电子数为n 试问金属块上、下表面哪面电势高?电势差是多少?(此题描述的是著名的霍尔效应现象) 【针对训练】 1、简单的说,光敏电阻就是一个简单的传感器,热敏电阻就是一 个简单的传感器。 2、为解决楼道的照明,在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路的相接。 当楼道内有走动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这种传感器为 传感器,它输入的是信号,经传感器转换后,输出的是信号。 3、如图所示,是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液构成电容品的两极,把这两极接入外电路中的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h变化为() A、h增大 B、h减小 C、h不变

《传感器教案》word版

传感器及应用 教案 教师:张东虞

周次: 时间: 课题:模块一认识传感器 课时:2课时 教学目标:1、了解传感器的作用和分类 2、理解传感器的组成和适用范围 3、掌握传感器的应用 重点、难点:传感器的应用 教具:传感器模块 教学方法:讲授法 时间分配:新授 80分钟小结 15分钟作业布置 5分钟 教学过程: 课题一、传感器的认识 任务导入 相关知识 一.传感器的认识 二.传感器的定义及组成 能够感受规定的被测量并按一定规律和精度转换成可用输出信号的器件或装置. 它是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。 敏感元件(sensing element):直接感受被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件,是传感器的核心。 转换元件(transduction element) :将敏感元件输出的物理量转换成适于传输或测量的电信号。 测量电路(measuring circuit):将转换元件输出的电信号进行进一步的转换和处理,如放大、滤波、线性化、补偿等,以获得更好的品质特性,便于 后续电路实现显示、记录、处理及控制等功能。 三、传感器的分类 按工作原理分类:可分为电参数式 (电阻式、电感式和电容式)传感器、压

电式传感器、光电式传感器、热电式传感器等。 按被测量分类:可分为力、位移、速度、加速度传感器等。 按结构分类: 可分为结构型、物性型和复合型传感器。 按能量转换关系分类:可分为能量控制型和能量转换型传感器两大类。 四、传感器的作用 光敏传感器—视觉 声敏传感器—听觉 气敏传感器—嗅觉 化学传感器—味觉 课题二、传感器的技术指标 任务导入 相关知识 一、测量误差与仪表等级 1、绝对误差 绝对误差表示测量值与被测量真实值(真值)之间的差值, 2、相对误差 它是指测量仪表中相对仪表满量程的一种相对误差 3、仪表的准确度 仪表的测量结果的准确度叫仪表的准确度。 二、传感器的技术指标 1、传感器的静态特性 当传感器的输入信号是常量,不随时间变化(或变化极缓慢)时,其输出输入 关系特性称为静态特性。传感器的静态特性主要由下列几种性能来描述。 测量范围 量程 精度 线性度 x A ∆=-m 100%γ∆==-测量范围上限测量范围下限

传感器教案人教版

传感器教案人教版 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.

[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?

传感器教案详案

课题:传感器 【教学目标】 1、让学生认识各种传感器元器件并了解其特性 2、通过实验,培养学生的观察能力、协作能力、探究能力 3、通过实例,让学生了解各种传感器对人类生产生活的作用 【教学重点、难点】 了解各种元器件的特性,元器件在电路中的作用和一般应用 【教学器材】 传感器的应用实验组件、自制U型双金属片、光控路灯、烟雾报警器 【教学方法】 PPT课件,学生实验,演示实验,讲授 【教学设计说明】 学生列举生活中的传感器实例,重点探究光敏电阻、热敏电阻的特性后,展开传感器应用设计活动,在对传感器的应用方案的总结基础上,转入开发传感器的创新思维发展阶段,激发学生学习物理的兴趣,拓展学生的知识视野,加强物理与STS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。 【教学过程】 (一)引入 我们大多数人都有这样的经历,当你走近某些写字楼、机场、宾馆等大厅时,大门会自动打开,进入大厅后,门又会自动关闭,如短片,这些自动控制装置都是因为它们都装备了传感器,随着科技的进步,传感器应用越来越广泛,上节课我们简单介绍了传感器的基础知识,并让课外兴趣小组的同学查找有关传感器的资料,现在就请这些同学向大家介绍一下他们的成果。 现实生活中还有很多传感器的实例,例如:配有先进传感器的新型太阳镜可预防中暑,带有热传感器的智能手杖和眼镜帮助盲人出行等等,总之,传感器能够感受诸如磁场、温度、光、声、力、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、电容、电感等电学量,或转换为电路的通断。 (二)新课教学 为了制作传感器,我们需要一些元器件,下面我们介绍几种常见的元器件,并通过实验了解其特性及其在简单电路中的作用。

传感器教案

传感器教案 引言 传感器作为现代科技领域的重要组成部分,正在不断发展和应用。在科学课程中,传感器技术的教学内容逐渐引起人们的关注。本教案旨在介绍传感器的基本概念和原理,并探讨如何在教学中有效地引导学生了解传感器的应用和作用。 一、教学目标 1. 了解传感器的基本概念和原理。 2. 掌握传感器的分类和常见应用。 3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。 4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。 二、教学内容 1. 传感器的基本概念和原理 a. 传感器的定义和作用 b. 传感器的工作原理(电阻、电容、电感、光电等)

c. 传感器的特点和性能指标 2. 传感器的分类和常见应用 a. 按测量物理量分类(温度、湿度、压力、光照强度等) b. 按工作原理分类(电阻式、电容式、电感式、光电式等) c. 传感器在生活和工业领域中的应用案例 3. 传感器实验设计和数据分析 a. 学生通过实验自行设计传感器实验方案 b. 学生收集实验数据并进行分析和比较 c. 学生讨论实验结果,并得出结论和改进方向 4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力 a. 学生参与小组讨论和合作,解决传感器应用相关问题 b. 学生思考传感器在未来科技发展中的应用前景和挑战 c. 学生提出自己的创新想法和解决方案 三、教学方法与过程

1. 教师授课:讲解传感器的基本概念和原理,以及分类和常见应用的案例分析。 2. 学生实验:根据教师指导,学生自行设计传感器实验方案,并进行实验操作和数据记录。 3. 学生讨论:学生小组讨论实验结果,进行数据分析和比较,得出结论和改进方向。 4. 学生发展:鼓励学生提出问题和创新思路,展开小组合作或个人研究项目。 5. 教师评估:根据学生实验报告、讨论表现和创新项目成果进行评估,并给予指导和反馈。 四、教学评估 1. 学生实验报告的设计和完成情况。 2. 学生在讨论和小组合作中的参与度和表现情况。 3. 学生创新项目的研究内容和成果展示。 4. 学生对传感器应用前景和挑战的思考和表达能力。

《传感器》教学设计模版

《传感器及其工作原理》教学设计

新课引入概念引入:上课之前,老师先为大家表演一个小 魔术,这是一辆遥控小车,老师可以用手来遥控 它的发动与停止,大家来试一试,你们的手是否 同样能做到呢?下面就是见证奇迹的时刻! 老师提问:同学想一想为什么老是的手会有魔 力呢? 教师讲解:小车上方安装了干簧干,老师手中隐 藏了小此片,它们共同组成了能感应磁场的开 关,他也是我们今天要学习的传感器的一种. [板书]课题:传感器及其工作原理 学生仔细观察魔术, 然后模仿老师试着用 手去遥控未发动的小 车,发现不能是小车 发动. 同学们互相交流后发 现小车被改装过 用魔术的 形式吸引 学生的眼 球,调动 学生学习 的兴趣, 并积极思 考. 新课教学生活中有哪些运用传感器的实例呢?老师为大 家准备了几个例子: 能感应人体温度的自动水龙头,能感应自身位 移的光电鼠标等 思考:它们的他、共同特征在哪里? 引出传感器的概念: 传感器:指这样一类原件,它能够感受诸如力、 温度、光、声、化学成分等物理量,并能把它们 按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一 个物理量〔通常是电压、电流等电学量〕,或转 换为电路的通断. 让学生了解生活中有 哪些地方用到传感 器,并思考传感器的 共同特征,互相交流, 表达自己的观点,不 同的观点进行辩论. 回答:它们可以感知 温度,光照,磁场等物 理量 结合课件,记忆并理 解传感器的概念. 让学生了 解传感器 给生活带 来的积极 影响,培 养学生发 现问题的 能力,体 现从生活 走向物理 的理念.

[板书]传感器: 非电学量→电学量 老师提问:上面几种传感器量的转换关系是怎样的?回答: 干簧干:磁场→电路通断 水龙头:温度→电路通断 光电鼠标:位移→电信号 引 入新课传感器其实并不神秘,它们已经悄无声息地走 进了我们的生活.既然传感器在我们的生活中 有广泛的运用,老师和同学们一起学习传感器 的重要元件 从生活的 问题入 手,创设 情境,引 入实验, 激发学生 探究的兴 趣. 实验探究[演示实验1]探究光敏电阻的特性 对该传感器作用强中弱三种不同程度的光照强 度: ①用不透光的小盒子该在该传感器上 学生猜想:小盒子移 开和盖上去是不是改 变了光照强度呢? 让学生初 步体验科 学探索的 思维程 序,锻炼 实验探究 的科学素 养. 以师生互 动的方式 培养学生 的观察能 力和语言 表达能 力. 电路图 传感器

传感器教案课程

绪论 一、传感器的概念 1、传感器:把特定的被测信息(包括物理量、化学量、生物量等)按一定 规律转换成某种可用信号输出的器件或装置。 这里“可用信号”是指便于处理、传输的信号。当今电信号最易于处理和便于传输,因此,可以把传感器狭义地定义为: 传感器(狭义定义):能将外界非电信号转换成电信号输出的器件。 当人类进入光子时代,光信息成为更便于快速、高效地处理与传输的可用信号时,传感器的概念也可以变为:能把外界信息转换成光信号输出的器件。 2、传感器技术:是涉及传感(检测)原理、传感器设计、传感器开发和应用 的综合技术。 传感技术的含义则更为广泛,它是传感器技术、敏感功能材料科学、细微加工技术等多学科技术相互交叉渗透而形成的一门新技术学科——传感器工程学。 3、传感(检测)原理:是指传感器工作所依据的物理、化学和生物效应,并 受相应的定律和法则所支配。如:物理基础的基本定律包括:守恒定律(能量、动量、电荷等),场的定律(包括动力场运动定律、电磁场的感应定律等,其作用与物体在空间的位置及分布有关。),物质定律(如虎克定律、欧姆定律、半导体材料的各种效应等,表示本身内在性质的定律),统计法则(它把微观系统与宏观系统联系起来的物理法则,它们常与传感器的工作状态有关)。 敏感材料:是传感技术发展的物质基础;此外,传感器的加工技术也是传感技术必不可少的组成部分,现代的微细加工技术、光学刻划技术、光学镀磨技术、扩散及各向异性腐蚀技术等新型加工方法的引入,使传感器的加工上了一个大台阶。 二、传感器的组成 传感器一般由三部分组成:敏感元件、转换元件、测量电路组成。 图0-1传感器的组成 其中,能把非电信息转换成电信号的转换元件,是传感器的核心。敏感元件是传感器预先将被测非电量变换为另一种易于变换成电量的非电量,然后再变换为电量,如弹性元件。因此,并非所有传感器都包含这两部分,对于物性型传感器,一般就只有转换元件;而结构型传感器就包括敏感和转换元件两部分。 测量电路,将转换元件输出的电量变成便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路。传感器的测量电路,经常采用电桥电路、高阻抗输入电路、脉冲调宽电路、振荡电路等特殊电路。 三、传感器的分类 按基本效应分:物理型、化学型、生物型等。 按构成原理分:结构型、物性型。 按测量原理分:应变式、电容式、压电式、热电式等。 按能量关系分:能量转换型(自源型)、能量控制型(外源型)。 按输入量分:位移、温度、压力、流量、加速度等。 按输出量分:模拟式、数字式。 传感器,作为测量与控制系统的首要环节,必须具有快速、准确、可靠、经济实现信息转换的基本要求: 1、足够的容量――工作范围或量程足够大、有一定的过载能力。 2、与测量或控制系统匹配性好,转换灵敏度高。

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