新课标人教版3-2选修三6.4《传感器的应用实验》WORD教案1

传感器的应用实验教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解常见传感器的种类及其工作原理；（2）学会使用传感器进行数据采集和分析；（3）能够设计简单的传感器应用实验。

2. 过程与方法：（1）通过实验探究，培养学生动手操作能力和团队协作能力；（2）运用科学方法，分析实验现象，提高问题解决能力。

3. 情感态度价值观：（1）培养学生对科学的兴趣和探究精神；（2）增强学生对传感器的认识，提高在生活中应用传感器解决问题的意识。

二、教学内容1. 传感器概述：（1）介绍传感器的定义、作用和分类；（2）讲解传感器的基本原理及其在生产、生活中的应用。

2. 常见传感器简介：（1）温度传感器；（2）湿度传感器；（3）光传感器；（4）压力传感器；（5）流量传感器。

3. 传感器实验装置及操作：（1）介绍实验装置的组成及功能；（2）演示传感器的基本操作方法；（3）引导学生进行实验操作，掌握传感器使用技巧。

三、教学过程1. 导入新课：（1）通过生活中的实例，引出传感器的话题；（2）激发学生兴趣，引导学生思考传感器在生活中的作用。

2. 讲解传感器相关知识：（1）介绍传感器的定义、作用和分类；（2）讲解传感器的基本原理及其在生产、生活中的应用。

3. 演示传感器实验：（1）演示温度传感器的实验操作；（2）演示湿度传感器的实验操作；（3）演示光传感器的实验操作；（4）演示压力传感器的实验操作；（5）演示流量传感器的实验操作。

4. 学生动手实验：（1）学生分组，每组选择一个传感器进行实验；（2）引导学生根据实验要求，进行数据采集和分析；（3）指导学生观察实验现象，培养学生总结归纳能力。

四、教学评价1. 学生对传感器的基本概念、原理和应用的理解程度；2. 学生动手操作传感器实验的能力；3. 学生对实验现象的观察、分析和总结能力。

五、教学资源1. 传感器实验装置；2. 传感器相关教材、资料；3. 计算机、投影仪等教学设备。

六、教学策略1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究传感器的工作原理和应用场景。

传感器的应用实验教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解传感器的概念、原理和作用；（2）掌握常见传感器的接线方法和使用技巧；（3）学会利用传感器进行实验，分析实验数据，并解决实际问题。

2. 过程与方法：（1）通过观察、实践和探究，培养学生的动手能力和实验技能；（2）培养学生运用传感器解决实际问题的能力；（3）培养学生团队合作和交流分享的良好习惯。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对科学实验的兴趣和热情；（2）培养学生勇于尝试、积极进取的科学精神；（3）培养学生关注身边科技发展的意识。

二、教学内容1. 传感器的基本概念：传感器的作用、分类和特点2. 传感器的接线方法：电压传感器、电流传感器、模拟传感器、数字传感器的接线方式3. 传感器的使用技巧：传感器的调试、校准和维护4. 传感器实验操作：传感器的选用、实验装置的搭建、实验数据的采集与处理5. 传感器在实际中的应用案例：温度传感器在空调系统中的应用、光传感器在自动开关灯中的应用等三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）传感器的概念、原理和作用；（2）传感器的接线方法和使用技巧；（3）传感器实验的操作步骤和数据处理方法。

2. 教学难点：（1）传感器的接线方法；（2）传感器实验数据的采集与处理；（3）传感器在实际中的应用案例分析。

四、教学准备1. 实验器材：传感器、实验板、导线、电源、计算机等；2. 教学资源：传感器的相关资料、实验指导书、PPT等；3. 实验室环境：安全、整洁、有序。

五、教学过程1. 导入新课：通过生活中常见的例子，引发学生对传感器的兴趣，激发学生的学习热情。

2. 讲解传感器的基本概念：介绍传感器的作用、分类和特点，让学生对传感器有初步的认识。

3. 演示传感器的接线方法：通过实际操作，讲解电压传感器、电流传感器、模拟传感器、数字传感器的接线方式。

4. 教授传感器的使用技巧：讲解传感器的调试、校准和维护方法，让学生掌握传感器的使用方法。

学校：实验高中学科：物理编写人：张洁审稿人：刘云涛选修3-2第六章第3节：传感器的应用（二）教案一、教材分析本节继第二节之后再介绍四种传感器的应用实例，进一步拓展学生的视野，提高学生的认识和分析能力，了解这几种传感器的工作原理，了解敏感元件的特征，学会分析控制电路，并能够迁移到其他控制电路的分析和简单设计中去。

二、教学目标1．知识目标：（1）、理解温度传感器的应用――电饭锅的工作原理。

（2）、理解温度传感器的应用――测温仪的工作原理。

( 3 )、理解光电传感器的应用――鼠标器的工作原理（4）、理解光电传感器的应用――火灾报警器的工作原理。

2．能力目标：（1）通过对电饭锅的构造和原理的探究以及测温仪的了解，进一步地深入认识温度传感器的应用（2）通过小组对鼠标器以及火灾报警器的原理的探究和讨论，认识光传感器的应用。

3．情感、态度和价值观目标：培养学生的学习兴趣，激发创造的欲望。

三、教学重点难点重点：温度、光传感器的应用原理及结构。

难点：温度、光传感器的应用原理及结构。

四、学情分析我们的学生属于基础较差，讲太快的话接受不了，因此讲解时要细致，并且因为本节与生活联系较密切，尽量让学生多动手，必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。

五、教学方法PPT课件，演示实验，讲授六、课前准备1．学生的学习准备：预习新课，初步把握传感器的原理和方法步骤。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

3．教学环境的设计和布置：四人一组，课前准备好电饭锅，鼠标器，烟雾式火灾报警器等材料用具。

七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

上节课我们学习了力传感器、温度传感器、声音传感器及其工作原理。

请大家回忆一下我们学了哪些具体的力、温度、声音传感器？学生思考后回答：电子秤，动圈式话筒，电容式话筒，驻极体话筒，电熨斗，他们都是传感器。

传感器的应用实验教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解传感器的概念、种类和作用；（2）掌握传感器的基本原理及其在实际应用中的操作方法；（3）培养学生动手实践能力和团队协作精神。

2. 过程与方法：（1）通过实验观察传感器在不同条件下的性能变化；（2）学会使用传感器进行数据采集和分析；（3）运用传感器解决实际问题。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对科学探究的兴趣和好奇心；（2）增强学生对传感器技术的认识，提高其科技素养；（3）培养学生关注社会、贴近生活的意识。

二、教学内容1. 传感器概述（1）传感器的定义；（2）传感器的分类；（3）传感器的作用。

2. 传感器的基本原理（1）电阻式传感器；（2）电容式传感器；（3）电压传感器；（4）电流传感器；（5）霍尔传感器。

3. 传感器的应用实例（1）温度传感器在空调系统中的应用；（2）光线传感器在自动开关灯中的应用；（3）压力传感器在汽车制动系统中的应用；（4）湿度传感器在农业灌溉中的应用。

三、教学过程1. 导入新课（1）教师通过生活中常见的实例引入传感器概念；（2）学生分享对传感器的了解和认识。

2. 讲解与演示（1）教师讲解传感器的基本原理及其作用；（2）演示传感器在不同条件下的性能变化；（3）学生动手实验，观察传感器性能。

3. 实践操作（1）学生分组进行实验，使用传感器进行数据采集和分析；（2）教师巡回指导，解答学生疑问；（3）学生总结实验现象和结论。

4. 应用拓展（1）学生讨论传感器在实际生活中的应用；（2）教师分享传感器技术在前沿领域的应用；（3）学生进行创意应用设计。

四、教学评价1. 学生对传感器概念、种类和作用的了解程度；2. 学生掌握传感器基本原理及其操作方法的情况；3. 学生在实践操作中解决问题的能力；4. 学生对传感器技术的认识和关注程度。

五、教学资源1. 传感器实验器材；2. 传感器相关教材和参考资料；3. 网络资源：传感器技术发展趋势、应用案例等。

实验：传感器的应用教学目标1. 知识与技能(1)知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性．(2)掌握逻辑电路的基本知识和基本应用．2. 过程与方法通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用．3. 情感、态度与价值观培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主、实践为重的素质教育理念．教学重点难点1．传感器的应用实例。

2．由门电路控制的传感器的工作原理。

教学方法与手段PPT课件；演示实验；讲授。

课前准备斯密特触发器或非门电路，二极管，三极管，蜂鸣器，滑线变阻器，热敏电阻，光敏电阻。

导入新课[事件1]教学任务：创设情景，导入新课。

问题展示：上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。

请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器。

思考并回答：电饭锅、测温仪、鼠标器、火灾报警器。

导入新课随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关，温度报警器，孵小鸡用的恒温箱，路灯的自动控制，银行门口的自动门等，都用到了传感器。

传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大、处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。

这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。

讲授新课[事件2]教学任务：相关元件的作用功能及其工作原理。

师生活动：在我们学习这些知识之前，先要学习一些相关的元件的作用、功能及其工作原理。

1.发光二极管发光二极管发光二极管简称为LED，如下图所示。

发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。

当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入N区的空穴和由N 区注入P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。

不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。

当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。

常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

可编辑修改精选全文完整版§6.2传感器的应用授课年级高二课题§6.2传感器的应用课程类型新授课课程导学目标目标解读1．认识力传感器、温度传感器、光传感器的作用，初步了解其工作原理．2．初步了解传感器应用的一般模式，能分析简单的涉及力传感器、温度传感器、光传感器的问题．3．了解生产、生活中常用的四种传感器的作用．4．了解电饭锅中传感器的工作原理．学法指导本节以演示、分析、讨论、讲解为主，结合问题法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。

课程导学建议重点难点传感器的原理及其应用的一般模式。

教学建议本节内容需安排1个课时教学。

在教学中首先要讲清楚传感器应用的一般模式，在此基础上，介绍常见的传感器的应用，通过这些具体实例，使学生了解传感器应用的具体模式及传感器的一般结构，本节侧重于联系实际，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。

课前准备电子秤、电熨斗、电饭锅等有传感器的电器中局部放大的图象导学过程设计程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境在日常生活中，我们经常见到电子秤．例如，在超市里，当我们购买水果时，售货员把水果放在表面平整的电子秤上，电子秤就可显示出所购水果的质量及应付的钱数．你想探究一下它的工作原理吗？传感器应用视频第一层级研读教材指导学生学会使用双色笔，确保每一位学生处于预习状态。

通读教材，作必要的标注，梳理出本节内容的大致知识体系。

PPT课件呈现学习目标完成学案巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。

尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。

结对交流指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。

就学案中基础学习交流的内容与结对学习的同学交流。

第二层级(小组讨论小组展示补充质疑教师点评)主题1：力传感器的应用教师可准备较大图象让学生结合图象讲解展示。

在超市里，当我们购买水果时，售货员把水果放在表面平整的电子秤上，电子秤即可显示出所购水果的质量及应付的钱数．阅读课本中“力传感器的应用——电子秤”的内容，电子秤用到的是什么传感器？图片口头表述。

6．2 传感器的应用（一）教案★新课标要求（一）知识与技能1．了解力传感器在电子秤上的应用。

2．了解声传感器在话筒上的应用。

3．了解温度传感器在电熨斗上的应用。

（二）过程与方法通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。

(三）情感、态度与价值观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.★教学重点各种传感器的应用原理及结构。

★教学难点各种传感器的应用原理及结构。

★教学方法实验法、观察法、讨论法。

★教学工具驻极体话筒的工作电路示教板，示波器，学生电源，电熨斗，日光灯起动器(若干)★教学过程（一)引入新课师：上节课我们学习了传感器及其工作原理。

传感器是能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量,或转化为电路通断的一类元件。

请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件？生：光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。

热敏电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。

霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量.师：这节课我们来学习传感器的应用。

[板书课题］传感器的应用(一)（二）进行新课1、传感器应用的一般模式师：阅读教材开头几段，然后合上书,在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。

生：阅读教材并在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。

师:下面学习几个传感器应用的实例。

2．力传感器的应用-—电子秤师：阅读教材61页最后一段,思考并回答问题。

（1)电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？（2)简述力传感器的工作原理。

（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？生:阅读教材，思考并回答问题.师：总结点评,结合板画强调讲解应变片测力原理(如图所示).应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量.3．声传感器的应用——话筒师:阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。

第3节实验：传感器的应用一、实验目的1．利用斯密特触发器设计光控开关电路和温度报警器。

2．提高电子技术方面的设计和制作能力。

二、实验原理1．光控开关(1)电路如图6­3­1所示。

图6­3­1(2)斯密特触发器的工作原理：斯密特触发器是一个性能特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)。

(3)光控开关的工作原理：白天，光照强度较大，光敏电阻R G阻值较小，加在斯密特触发器输入端A的电压较低，那么输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天暗到一定程度时，R G阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到1.6 V，输出端Y 突然从高电平跳到低电平，那么发光二极管LED导通发光(相当于路灯)，这样就达到了使路灯天明自动熄灭，天暗自动开启的目的。

2．温度报警器(1)电路如图6­3­2所示。

图6­3­2(2)工作原理：常温下，调节R1的阻值使斯密特触发器输入端A处于低电平，那么输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T阻值减小，斯密特触发器输入端A的电压升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端Y由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声。

R1的阻值不同，那么报警温度不同，可以通过调节R1来调节蜂鸣器的灵敏度。

三．实验器材1．光控开关实验斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V，0.3 A)、可变电阻R1(最大阻值51 kΩ)、电阻R2(330 Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线假设干、黑纸。

2．温度报警器实验斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1 kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线假设干、烧杯(盛有热水)。

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校四、传感器的应用实例【要点导学】1、本节通过学生亲自动手实验，组装一个光控开关、一个温度报警器，以加深对传感器的理解。

2、实验中的主要部件是一种“非”逻辑关系的电路，简称“非门”，其符号如图6-4-1所示。

“非门”的工作原理是，当输入为1时，输出为 ；输入为0时，输出为 。

由于单个非门很少，实际生产是总是将多个“非”门集成在一个电路板上做成集成电路，如图6-4-2为具有六个“非”门的斯密特触发器，其输入端为A ，输出端为Y 。

斯密特触发器工作特点是：当加在A 端的电压超过1.6V 时，输出端Y 从高电平跳到低电平（0.25V ）；当输入端A 的电压降低到0.8V 时，输出端Y 从低电平跳到高电平（3.4V ）。

3、用斯密特触发器组装一个光控电路（1）实验电路图如图6-4-3所示，图中LED 为发光二极管，R G 为光敏电阻传感器，R 1的最大值为51K Ω，R 2为330Ω。

电路原理分析如下：A 端的电平计算公式为GG G A R R R R R U /15511+=+=。

设环境光亮度为某个值，调节R 1的阻值，使U A <0.8V ，此时Y 端输出为高电平，发光二极管因截止而不发光。

当环境光亮度降低时，R G 的阻值变大，有上述计算公式可知U A 上升，当环境光亮度降低到一定值时，U A ≥1.6V 时，输出点Y 变为低电平，发光二极管导通而发光。

（2）要想在环境光亮度更暗（即R G ）更大时发光二极管才会点亮，时由A 端的电平计算公式≥+=GA R R U /151 1.6V 可知，应该把R 1调 （填“大”或“小”）一些。

（3）由于发光二极管允许通过的电流强度较小，太大会烧毁二极管，因此电路中与发光二极管串联的电阻R 2的作用是 。

光敏电阻（课程标准教科书人教版选修 3 -2第57页）实验原理：当光辐射到光敏电阻的表面，使载流子浓度增加，从而降低了材料的电阻。

两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换. 光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可以加直流电压, 也可以加交流电压。

R| £© V LT 心□—©门图1将R G的感光面朝上，然后按图1连接电路，分别用2个电压传感器测量R和R G两端的电压，假设两电压传感器测到的电压分别为U i，U2，那么R G二护R i，只要预先知道R的大小就能计算出光敏电阻的U1阻值来。

为了定量地观测光敏电阻的电阻值随光照强度的变化，实验中还需要使用光强传感器同时测量光照的强度。

实验目的：观察光敏电阻实验装置:计算机，数据采集器，光强传感器，两个电压传感器，电阻箱，光敏电阻，学生直流电源，导线若干。

实验步骤：1调节R电阻箱的阻值，选择合适的电阻（例如R=400W ）,将两个电压传感器与数据采集器的1, 2通道连接，把光强传感器连接到3或4通道，然后将数据采集器与计算机连接，进入“ TriE iLab ”数字化信息系统；2.把两个电压传感器的两个信号输入端的导线分别短接，对电压传感器进行校零，然后把连接1通道的电压传感器接到R两端，把连接2通道的电压传感器接到R G两端。

3.将光敏电阻的感应面朝上，将光强传感器与光敏电阻放置在一起，打开实验模板“光敏电阻”，在采集间隔和采集时间窗口输入合适的数值，在“公式编辑”中建立物理量电流I二Ui；光敏电阻R i4.点击“开始”按钮，用一块大的挡光物将光敏电阻附近的光线慢慢挡住，然后再慢慢把挡光物撤掉，观察实验数据曲线，最后结束实验。

实验数据记录与分析：1. 光敏电阻的阻值随时间的变化swr '■苏威尔数字化信息系统实验室［硏究光變电皿］30冈2.光敏电阻的阻值与光照强度的关系swr '■苏威尔数字化信息系统实验室［硏究光變电皿］30冈此次实验选择R =4000门，通过上面的数据曲线可以看出，光照变强以后，电阻的确变小了。

第四节传感器的应用实验教学目标：1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性.2、知道晶体三极管的放大特性.3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用.4、综合实验培养动手能力，体会物理知识实际中的应用.教学重点：1、了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。

2、温度报警器的电路工作原理教学难点：光控电路和温度报警器电路的工作原理。

教学方法：PPT课件，演示实验，讲授教学用具：PPT课件教学过程：〔一〕引入新课随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的．这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。

〔二〕新课教学1．实验1 光控开关实验原理及知识准备如下图光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R1的最大电阻为51 k Ω，R2为 330 kΩ，试分析其工作原理．工作原理：白天，光强度较大，光敏电阻R G电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，那么输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，R G的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值〔1.6V〕，输出端Y突然从高电平跳到低电平，那么发光二极管LED导通发光〔相当于路灯亮了〕，这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的问题：要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？分析：应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值〔如1.6V，就需要R G的阻值达到更大，即天色更暗。

问题：用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？分析：由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路．如下图电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点．试分析电磁继电器的工作原理．分析：当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路．问题：说明控制电路的工作原理。