河北教師資格結構化——《傳感器及其工作原理》教案

http://hebei.hteacher.net 2023-02-01 17:11 河北教師資格證 [您的教師考試網]

 一、教學目標

【知識與技能】初步形成傳感器的概念;了解光敏電阻和熱敏電阻的性能和工作原理。

【過程與方法】在探究敏感元件性能的過程中，提升根據(jù)已有知識設計實驗的能力。

【情感態(tài)度與價值觀】感受傳感器技術在信息技術時代的應用。

二、教學重難點

【重點】理解傳感器是如何將非電學量轉化為電學量。

【難點】傳感器的工作原理和特點

三、教學過程

環(huán)節(jié)一：導入新課

播放特警使用的“拆彈機器人”在復雜的地形中行駛和機場的“自動門”的視頻，提問：視頻中的機器人避障和門的開關有什么共同點?

總結：人們可以實現(xiàn)自動控制和自動檢測。

過渡性問題：這些自動控制或自動檢測的原理是什么?導入新課

環(huán)節(jié)二：新課講授

(一)什么是傳感器

教師出示幾個傳感器的圖片，認識傳感器的外形和結構。接下來進行演示實驗

實驗一：一個小盒子，側面露出燈泡，盒子外面沒有開關，將一塊磁鐵放在盒子上，小燈泡變亮;將磁鐵拿走，燈泡熄滅。

提問：盒子里面是什么樣的電路?磁鐵對電路又會有什么影響?

引發(fā)學生思考，教師揭秘，打開盒子，認識特殊元件“干簧管”，了解到它是電路的開關，要想開啟需要周圍有磁場。

實驗二：教師演示音樂茶杯，茶杯放在桌面上，沒有聲息，當拿起茶杯，有悅耳的音樂。

提問：音樂茶杯的開關又在哪?開啟的條件又是什么?

學生預設：桌面對茶杯底部的壓力，光照強度。

教師繼續(xù)演示：用手按壓茶杯底部，用手遮蓋底部，演示實驗效果。總結感光元件。

實驗三：將熱敏電阻做好防水處理，并接在萬用表的兩端，將熱敏電阻放入水中，插入溫度計，改變水的溫度。

提問：猜測一下實驗會有怎樣的現(xiàn)象?

提問：上面三個實驗涉及到的元件有怎樣的特性?

干簧管：磁場影響電阻變化

光敏電阻：光照影響電阻變化

熱敏電阻：溫度影響電阻變化。

非電學量通過傳感器，轉化為電學物理量或改變電路的通斷。教師總結以上這些元件和轉化電路組成的裝置稱為傳感器。講解傳感器的概念和傳感器對現(xiàn)代生產生活的意義。

(二)傳感器的工作原理

觀察“單簧管”的結構，提問：單簧管有怎樣的結構?怎樣起到開關的作用?是一種什么樣的傳感器?

閱讀光敏電阻的材料和科學漫步中的內容，觀看半導體導電的示意動畫，提問：半導體的導電機理是什么? 當有光照時光敏導電性能會有怎樣的變化?它是一個什么樣的傳感器?

出示金屬熱電阻和熱敏電阻的“電阻-溫度曲線”提問：它們將那些非電學量轉化為電學量?

學生思考討論，總結回答。

環(huán)節(jié)三：鞏固提高

討論生活中的家用電器都應用了哪些傳感器?學生討論展示。

環(huán)節(jié)四：小結作業(yè)

小結：讓學生分組總結干簧管，光敏電阻和熱敏電阻的原理及特性。

作業(yè)：分發(fā)熱敏電阻和光敏電阻，思考怎樣設計火情報警器與節(jié)能路燈。

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責任編輯：云云