2015—2016学年鲁科版选修3-2 常见传感器的工作原理 教案

5.2 常见传感器的工作原理

［课时安排］1课时

［教学目标］：

（一）知识与技能

1．通过实物认识光敏电阻，了解光传感器的工作原理。了解光传感器的用途。2．通过实物认识热电偶和热敏电阻，了解温度传感器的工作原理。了解温度传感器的用途。

3．利用传感器制作简单的自动控制装置，通过实验认识传感器，体会非电学量转换成电学量好处。

（二）过程与方法

实验探究及要求学生使用多种资源去收集信息，多整理信息，最后形成书面报告在课堂上与教师和同学交流。

（三）情感、态度与价值观

激发学生的学习兴趣，拓展他们的视野，培养学生收集信息、与他人进行交流的能力，提高他们的创新意识。

通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度。

［教学重难点］：光敏电阻和热敏电阻的工作原理及实验设计

［教学器材］：光敏电阻和热敏电阻，小灯炮，干簧管，欧姆表，烧杯，导线，二极管，干电池，开水等

［教学方法］：实验探究，讲授

［教学过程］

（一）引入新课

通过教师演示实验，用光敏电阻控制小灯炮的亮暗。

（二）进行新课

一、.光电传感器原理

1、工作原理：光电传感器是指能够感受光信号，并按照一定规律把光信号

转换成电学量信号器件。

光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来，新的光电器件不断涌现，特别是CCD图像传感器的诞生，为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。

2、干簧管：

3、光敏电阻：

A：实验探究及见课件：

用多用电表测量光敏电阻的阻值，改变入射到光敏电阻上光的强度，再次测量阻值，并将各数据记人表格

注意事项：

应不断改变对光敏电阻的照射光强度，其方法是用手指张开与并拢、手掌上下移动；也可用白纸挡住部分光线。

B：填写90页表格

C：结论：①无光照时，光敏电阻阻值很大，如2000千欧。

②有弱光照时，光敏电阻阻值较大，如200千欧。

③有强光照时，光敏电阻阻值很小，如20千欧。

4、光电报警装置的工作原理：

课本87页迷你实验室

5.光电传感器应用：

一种简易水污染指示器课本第89页

二、温度传感器

1、工作原理：：温度传感器是指能够感受温度变化信号，并按照一定规律把温度变化信号转换成电学量信号器件。

2、热电偶：利用温差电效应制成金属感温元件（见选修1-1第133页）

热电阻：根据金属受热后电阻会增大的原理制成的。

3、热敏电阻：

A：实验探究及见课件：

实验步骤：

（1）将绝缘处理好的热敏电阻放入烧杯内的水中，测量记录水温和热敏电阻的阻值，填人事先制好的表格中．

（2）改变水的温度，多次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记入表格．注意事项：

（1）在做热敏特性实验时，烧杯中先要放入少量冷水，为了明显观察热敏电阻的阻值随温度变化的关系，应分几次向烧杯中倒入开水，这样通过多次观察，才能总结出热敏电阻随温度变化的关系。

（2）用多用电表测电阻时，应注意选择开关和调零旋钮的使用。

B：填写90页表格

C：结论：①冷水时，热敏电阻阻值很大，如2000千欧。

②放入热水中时，随着热敏电阻温度变高时，热敏电阻阻值越来越小。

③有强光照时，光敏电阻阻值很小，如20千欧。

4、温度报警装置的工作原理：

课本89页，设计实验电路图

5. 温度传感器应用：

①空调遥控器---介绍

②PTC热敏电阻--介绍

小结：．通过实验认识光敏电阻和热敏电阻，了解光传感器温度传感器的工作原理及用途。利用传感器制作简单的自动控制装置，体会非电学量转换成电学量好处。

[作业布置]

［教学反思］：