高二物理传感器及其工作原理教案

6.1传感器及其工作原理1.教材分析首先，通过观察一些现象和常见的事例，初步形成传感器的概念。

然后，介绍三种制作传感器所使用的敏感元件，运用以前学习的物理知识了解它们的工作原理。

这样，就为认识传感器的应用打下了基础。

为了引起学生的兴趣和加强感性认识，安排了几个演示实验和随堂的学生分组实验，这是必不可少的。

2.传感器概念的教学学生在平时很少感受到传感器的存在及其所起的作用。

．因此，宜采用从具体的事例引导的方法，来认识什么是传感器。

首先，用“永磁体控制小灯泡开关”的实验引入课题，所使用的干簧管构造很简单，并且易于由磁化的知识了解其工作原理，具体内容可参阅后面实验参考资料部分的相关内容。

接着，通过若干事例提出了温度传感器的应用，还可以由教师和学生共同举出能够接触到的其他事例。

最后，概括出传感器的一般概念。

传感器将非电学量转换成的电学量可以有两类。

一类是模拟量，如电阻、电压、电流等，便于计量。

光敏电阻就属于这一类。

另一类是开关量，如电路的通与断，便于实现控制的功能，干簧管就属于这一类。

课本图6．1—3中的温度传感器照片，从上到下分别是：开关型热敏电阻、热电偶、铂热电阻、硅P—N结集成温度传感器。

3.光敏电阻的教学光敏电阻是一种最简单的光敏元件，它的价格低(几角钱)，不易损坏，适合学生实验。

用课本图6．1—5所示的方法做随堂实验，可以直接观察到电阻随光照的变化，并且能够让学生再次练习使用多用电表。

有关使用光敏电阻做传感器应用电路的内容将在后面介绍。

要将光敏电阻与普通电阻器对比，突出显示光敏电阻对光照的高度敏感性。

普通电阻器的导电物质是附着在细瓷棒(或细瓷管)上的金属膜或碳(石墨)膜，不具有光敏性。

讲解光敏电阻的工作原理，能够扩展学生关于物质导电性的知识。

除了已学过的金属的自由电子导电和溶液的离子导电外，又认识了半导体依靠载流子导电的机理。

在课本“科学漫步”栏目中，对这种导电机理做了浅显的解释，学生有所领会即可，不要求掌握。

传感器高中物理教案年级：高中课时：1课时教学目标：1.了解传感器的基本概念和作用。

2.了解不同类型的传感器及其应用领域。

3.掌握传感器的工作原理和制作方面的基本知识。

教学重点：1.传感器的概念和作用。

2.不同类型传感器及其应用领域。

教学难点：1.掌握传感器的工作原理。

教学准备：1.教师准备：PPT、传感器实物样品、课件资料、实验器材。

2.学生准备：书本、笔记本。

教学过程：Step 1：导入（5分钟）教师利用PPT或实物介绍传感器的定义和作用，引导学生了解传感器在日常生活中的重要性。

Step 2：讲解不同类型传感器及其应用领域（15分钟）教师结合PPT资料讲解不同类型传感器的分类、特点和应用领域，例如光敏传感器、温度传感器、压力传感器等。

Step 3：掌握传感器的工作原理（20分钟）教师通过实例和实验示范，让学生了解传感器的工作原理，如光敏传感器的光电效应、温度传感器的热电效应等。

Step 4：实践操作（15分钟）学生根据教师的指导，进行简单的传感器制作实验，加深对传感器工作原理的理解。

Step 5：总结（5分钟）教师带领学生对本节课的学习内容进行总结，强调传感器在现代科技中的重要作用，并鼓励学生探索更多传感器应用领域。

作业布置：1.整理课堂笔记，加深对传感器的理解。

2.探索传感器在其他领域的应用，并撰写一份小结。

教学反思：本节课通过讲解传感器的概念、分类和工作原理，结合实践操作加深学生对传感器的理解，激发学生对现代科技的兴趣和探索欲望，达到了预期的教学目标。

在今后的教学中，可以通过更多生动的实例和案例展示，让学生更直观地感受传感器的神奇之处。

《常见传感器及其应用》教学设计《常见传感器及其应用》教学设计师生活动设计意图【引课】神奇小魔术——“心灵感应”教师将戴手套的手放到盒子上方，盒内灯泡发光，将手移走，灯泡熄灭。

师：盒子里有什么装置？邀请一位同学上台将盒子拆开，观察盒子内部电路。

生：灯泡和一个装置串联。

师：盒子的内部有一只干簧管，干簧管的结构如下，玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片，软磁性材料的显著特性是容易被磁化，当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而使电路接通。

师：我们观察这个电路图，对于这一电路而言，干簧管在电路中起到了什么作用呢？生：开关。

师：那么，是谁操纵开关的通断呢？ 生：磁铁。

师：操纵开关的手，正是磁场这只看不见的手，干簧管是能够感知磁场的有无，并把它转换为电路通断的一种元件。

像干簧管这样，能够将非电学量转换成电学量的元件，就是传感器。

【讲授内容】 一、传感器的定义【学案】传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。

从而实现方便地测量、传输、处理和控制。

利用干簧管设计小魔术进行引课，引出传感器的定义，以激发学生的学习兴趣。

将机器人感知外部信息的元件传感器和人感知外部信息的五官做类比，培养学常见传感器 及其应用01引课：小魔术 02物理观念传感器的定义 03科学思维传感器的分类04 物理观念传感器的组成及应用模式05 物理观念、科学探究 敏感元件06 科学态度与责任课后延伸、课堂练习、课堂小结科学探究程教 学 过【学案】四、敏感元件师：在了解完传感器的组成和应用模式之后，我们不禁要问，传感器是如何代替人类五官来感知非电学量的？那么传感器是利用哪个元件来感受或响应非电学量呢？生：敏感元件。

师：利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢？下面我们来探究敏感元件感知非电学量的工作特性，及对应传感器的应用。

师：敏感元件，顾名思义就是对非电学量比较敏感的元件，我们先来了解一下光敏电阻。

高中物理传感器教案课题：传感器教学目标：1. 了解传感器的定义和分类；2. 掌握传感器的工作原理；3. 能够分析传感器在物理实验中的应用。

教学重点：1. 传感器的定义和分类；2. 传感器的工作原理；3. 传感器在物理实验中的应用。

教学难点：1. 传感器的工作原理；2. 传感器在物理实验中的应用。

教学过程：一、引入1. 利用图片展示一些常见的传感器，并让学生猜测其作用；2. 引导学生思考，什么是传感器？传感器的作用是什么？二、讲解1. 定义传感器：传感器是一种能够感知、检测并转换物理量或化学量的设备；2. 分类：按检测的物理量分为光、热、声、压、电等传感器；3. 工作原理：以温度传感器为例，讲解传感器如何通过物理或化学效应将被检测的物理量转换为电信号；4. 应用：讲解传感器在物理实验中的应用，如利用压力传感器测量气体压强等。

三、实践1. 学生分组进行实验，利用温度传感器测量不同温度下水的温度；2. 学生写出实验报告，分析传感器的工作原理和实验结果。

四、讨论1. 学生展示实验结果和分析，并进行讨论；2. 引导学生思考传感器在现实生活中的应用，并提出自己的见解。

五、总结1. 总结传感器的定义、分类、工作原理和应用；2. 引导学生思考传感器对科学技术发展的重要性。

六、作业1. 回答几道传感器相关的习题；2. 思考一个自己设计的实验，利用传感器进行数据采集和分析。

教学反思：通过这堂课的教学，学生对传感器有了更深入的了解，能够独立进行实验并分析实验结果。

同时，也引导学生思考传感器在日常生活和科学研究中的重要作用，培养了学生的实验能力和创新思维。

第六章传感器 1 传感器及其工作原理【学习目标】1）通过观察一些现象和常见的事例，初步形成传感器的概念，感受传感器技术在信息时代的作用与意义；2）通过实验，阅读和讨论的方法，学习光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件三种敏感元件，知道它们的性能，了解其工作原理．3）知道非电学量转换成电学量的技术意义，进一步探讨科技发展给人类带来的利与弊。

【教学重点】传感器的三种常见敏感元件的工作原理。

【教学难点】分析并设计传感器的应用电路。

【教学方法】阅读、实验、探究、讨论【教学用具】用干簧管自制的传感器，磁铁，光敏电阻，经过绝缘处理的热敏电阻，普通电阻，万用电表，铁架台，温度计，烧杯，热水、手电。

【教学过程】一、引入新课同学们，我们先来做一个“猜猜看”的小游戏。

1.下面列出了联合国卫星导航委员会认定的四大卫星导航系统，猜一猜，哪个是我们中国的？Ａ．GPS Ｂ．BDS Ｃ. GLONASS Ｄ．GALILEO2.下面将要播放的短片中介绍的是一个自动化车间，猜一猜，这个车间是哪个国家的？Ａ．美国Ｂ．中国Ｃ.德国Ｄ．日本从前面的游戏中，可以看出，我国的科技水平已经处于世界前列，同学们，我们应该感到自豪，但同时也应该知道，我们和美国等发达国家，还有很大的差距。

需要我们一起努力，实现赶超。

无论是卫星导航定位系统，还是自动化控制，都离不开传感技术，传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志，世界上各个国家都非常重视传感技术的发展。

今天这节课，我们来学习传感技术，第六章，传感器，第一节，传感器及其基本原理。

引出课题（板书：6.1传感器及其工作原理）出示学习目标（请同学们齐声朗读。

）二、新课教学1.传感器的概念通过两个例子来说明这个问题。

例1：出示一个测质量的压力传感器图片。

师生共同分析其原理。

总结:这个传感器能感知压力这个力学量，并按照一定的规则，将它转化为电流这个电学量。

例2：传感器实例：用干簧管制作的磁场感应器出示装置：学生观察，一个小盒子，侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关。

6.1传感器及其工作原理整体设计教学分析本节以传感器的功能与原理为主线，让学生综合运用已经学过的或将要学到的物理知识来认识传感器的工作原理。

这是本章第一节内容，侧重点在让学生了解传感器，认识其工作原理，知道有哪些重要的传感器元件，同时还要给学生以学习方法的指导，通过探究性学习和合作学习来学习新知识。

传感器在现代生活中已经被广泛应用，是测量和控制电路中不可缺少的元器件。

传感器的设计和使用中涉及相当多的物理学知识，将力学、电磁学的知识与传感器的设计、应用紧密联系，是物理教学中一项重要任务和内容，也是新课改中心思想的重要体现。

传感器及其工作原理这一节内容要求学生能通过观察一些现象和常见的事例，初步形成传感器的概念，并介绍三种制作传感器所使用的敏感元件，运用以前学习过的物理知识了解它们的工作原理，从而为了解传感器的应用打下良好的基础。

为了增加学生的技术知识和常识，提高应用知识以及进行电器复杂设计的能力，学好本节知识是非常必要的。

教学设计教学原则：学生主体，教师主导。

以学生自主活动为主，以探究为原则。

问题教学模式：一、是什么？通过出示大量的传感器应用及实例让学生了解传感器是什么。

二、为什么？通过对传感器元件原理及功能的学习知道传感器为什么会起到转换物理量的作用。

三、怎么用？通过学习让学生知道基本的应用，并加以简单的设计，以提高其知识应用的能力。

由以上教学原则和教学模式出发，本节课设计了四个阶段：第一阶段：采用实例、实验引入新课。

第二阶段：传感器原理认识。

第三阶段：学生讨论电容式位移传感器的作用和原理。

第四阶段：学以致用。

教学目标(1)通过实验及生活中的实例获得对传感器的感性认识。

(2)知道干簧管、光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻的特性和工作原理。

(3)知道什么是传感器，它的作用、类别、目的。

教学重点传感器的概念，光敏电阻、热敏电阻的特性，热敏电阻、金属热电阻的特性差异。

教学难点传感器的工作原理。

教学方法探究式教学法：具体实例引导→感知传感器→传感器元件特性探究→引导学生观察→功能总结→尝试应用。

《传感器及其工作原理》教学设计【教材】普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3－2第六章第一节【设计说明】从上世纪八十年代起，国际上出现了“传感器热”，传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。

新课程标准紧扣时代脉搏，对传感器教学提出明确要求。

本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。

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。

【教学目标】1.知识与技能：（1）知道什么是传感器。

（2）了解干簧管、光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻的特性及其工作原理。

2.过程方法：通过实验，知道常见传感器的工作原理和特性。

3.情感态度与价值观：通过实验激发学习的求知欲，通过采集实验数据，用Excel描绘“电阻—温度”曲线，让学生养成实事求是的科学精神。

【设计思路】1．关于课题的引入，利用“人进出电梯门”和“人进出商场的自动门”这两个生活实例，让学生得出“自动控制”的感性认识，然后启发学生列举相类似的生活现象，体现物理知识源于生活，服务于生活的基本观点。

2．关于传感器概念的建立：教材中只用了一个干簧管实验就得出了传感器的概念，在教学中要增加几个实验，从多个实验事实中建立出传感器的概念，这样建立物理概念才比较科学，同时也能培养学生科学概括的能力。

3．关于各传感器特性及原理的教学：通过设计实验，从定性和半定量的角度让学生获得比较清晰的认识，特别是金属热电阻和热敏电阻的“电阻—温度”曲线，课本中没有安排实验，但在教学中我们是完全可以通过实验得到的，所以本设计中就设计了一个探究实验，这样，课本中的“电阻—温度”曲线的得出就有依有据，更重要的是培养了学生的科学探究能力。

4．关于本节内容要培养学生的能力主要有：理论联系实际的能力、观察分析能力、自主合作探究的学习能力。

2.常见传感器的工作原理及应用-人教版高中物理选择性必修第二册（2019版）教案一、教学目标1.了解常见传感器的种类、工作原理和应用领域；2.学习测试电路并合理搭建传感器电路；3.能够使用传感器合理解决实际问题。

二、教学重点1.常见传感器的工作原理；2.应用实例分析。

三、教学难点1.传感器工作原理的深入理解；2.传感器的实际应用能力。

四、教学内容1. 常见传感器种类及其工作原理（1）红外线传感器红外线传感器是将物体发出的红外线反射回来，通过差分放大电路来检测被检测物体的存在。

（2）人体红外传感器人体红外传感器是感知人体释放的红外线，主要用于自动照明，自动门等场合。

（3）超声波传感器超声波传感器主要使用高频电磁波来测距，具有测距准确，反应时间短等优点。

（4）气体传感器气体传感器主要是通过化学反应等方法来感知周围的气体种类，浓度等信息。

（5）光敏传感器光敏传感器主要是通过感知周围的光照强度来反映太阳的高度、白天还是夜晚等信息。

2. 传感器的应用领域（1）红外线传感器的应用红外线传感器可以应用于光电开关、红外感应门、红外感应警报等领域。

（2）人体红外传感器的应用人体红外传感器可以应用于自动门、自动照明等场合，使门窗启动和照明等设备更加智能。

（3）超声波传感器的应用超声波传感器可以应用于智能家居、物流运输等领域，使得家居更加智能化，物流更加高效。

（4）气体传感器的应用气体传感器可以应用于气体检测领域，如汽车尾气检测、工业环保等领域。

（5）光敏传感器的应用光敏传感器可以应用于自动照明等领域，使得家居智能化更加方便。

五、教学方法本节课采用理论讲授和实际操作相结合的教学方法，理论部分先对每种传感器进行简单的介绍，电路部分通过实际操作，使学生动手操作，上机实践。

六、教学步骤1. 传感器种类及工作原理讲解首先对5种传感器的种类及其工作原理进行介绍，通过分类介绍的方式，让同学深入理解各种传感器的工作原理。

2. 传感器应用领域讲解然后对不同的传感器应用领域进行讲解，如何将传感器应用于实际生活，增强学生的实际应用能力。

1传感器及其工作原理知识与技能：(1)通过实验及生活中的实例获得对传感器的感性认识。

(2)知道干簧管、光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻的特性和工作原理。

(3)知道什么是传感器，它的作用、类别、目的。

知道非电学量转换成电学量的技术意义；重点：传感器的概念，光敏电阻、热敏电阻的特性，热敏电阻、金属热电阻的特性差异。

难点：传感器的工作原理。

教具准备：声控光控灯泡1支，干簧管1只，光敏电阻、热敏电阻各30个，多用电表30个，烧杯30个过程与方法：学生主体，教师主导。

以学生自主活动为主，以探究为原则。

探究式教学法：具体实例引导→感知传感器→传感器元件特性探究→引导学生观察→功能总结→尝试应用。

情感态度与价值观：体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣教学过程现象：把磁铁放到干簧管上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡熄灭。

这个元件能感受到什么物理量？盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？师生共同探究：了解元件“干簧管”的结构。

探明原因：玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。

当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，电路导通。

所以，干簧管能起到开关的作用。

引导学生总结：干簧管能将磁场的变化，转变为电路的通断。

【板书】1、干簧管：磁场强弱→电路通断下面让我们再来研究一个更有意思的传感器元件【板书】2、光敏电阻探究实验一：用多用电表的欧姆档研究光敏电阻的阻值与光照强弱的定性关系探究：1、打开盖子，光敏电阻在普通的光照情况下的电阻大概多大？2、用手慢慢一点点遮住光敏电阻，阻值有什么变化？3、用手电筒照射光敏电阻，阻值有什么变化？学生探究得出实验结果：光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小。

引导学生总结：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。

【板书】光照强弱→电阻大小教师讲解光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。

光敏电阻是由硫化镉制成的，硫化镉是一种半导体材料，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。

传感器及其工作原理教学目标知识与技能结合实际生产及生活，展示各种事例及应用，使学生知道非电学量转换成电学量的技术意义．(2)通过实验，对传感器中常见的敏感元件加以了解，并从中知道它们的工作原理．通过分析大量传感器在生产和生活中的应用，了解传感器是如何工作的，并会结合原有的电学知识设计一些简单的传感器电路．过程与方法用热敏电阻、光敏电阻等常用元器件做实验，了解传感器是怎样把非电学量转换成电学量的．通过对实际传感器工作原理的分析，了解传感器是怎样应用到技术中，实现信息采集或自动控制的．(3)结合生活实际，在课外或家庭活动中设计组装简单的自动控制装置．(4)通过调查、上网或从图书馆查阅相关资料，列举传感器的应用实例．(5)根据设计与制作的需要，通过多种方式学习与拓展相关的知识和技能．情感、态度与价值观在理解传感器工作原理的根底上，通过自己设计简单的传感器，体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣．教学重难点1．干簧管、光敏元件、热敏元件等电学实验元件在电路中的作用．2．设计电路，理解传感器的工作原理及应用．教学准备小盒子、小灯泡、干簧管、条形磁铁、干电池、导线、音乐茶杯、光敏电阻、多用电表、金属热电阻、热敏电阻等．教学过程设计主要教学过程教学设计教师活动学生活动【演示实验】观察实验现一、引入象，思考盒子里小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是新课的装置.把磁铁放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡熄灭.问题：盒子里有什么装置，才能出现这样的现象？答案预设：盒子里有弹性铁质开关.思路点拨：翻开盒子，引导学生观察盒内实物的电路结构．利用多媒体课件展示盒内的电路图，了解元件“干簧管〞的结构．当磁铁靠近干簧管时，两个由软磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引，电路导通，干簧管起到了开关的作用.二、新课教学(一)什么是传感器思考讨论：生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操控的？楼梯上的电灯如何做到人来就开，人走就熄？工业生产中所用的自动报警器、恒温烘箱是如何工作的？所有这些问题的答案都离不开一个核心——本节课所要学习的传感器.【演示实验】出示一只音乐茶杯，茶杯平放在桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯播放悦耳的音乐.问题：音乐茶杯的工作开关在哪里？开启的条件是什么？猜想假设：开关在茶杯底部，茶杯被提起后，所受的压力发生改变，茶杯的开关闭合，音乐响起.开关在茶杯底部，茶杯被提起后，茶杯底部的光线由弱变强，茶杯的开关闭合，音乐响起.实验探究：提起茶杯，用两根手指使劲挤压茶杯的底部，音乐并没有停止.提起茶杯，用书挡住茶杯的底部但不挤压，音乐观察电路图，聆听教师的介绍，结合所学知识，思考工作原理.观察实验现象，思考音乐茶杯的控制开关.停止.【自主学习】阅读课本P52“什么是传感器〞的内容，学习相关的知识.1.传感器能够感受诸如力、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 .阅读课本内容，了解传感器的知识.(二)光敏电阻2.传感器的优点：可以把非电学量转换为电学量，方便进行测量、传输、处理和控制.【演示实验】将一只光敏电阻接到多用电表的两端，电表置于倍率为100的欧姆挡．在室内自然光的照射下，电阻值很大；在强光的照射下，电阻值很小.问题：换用一只普通的电阻，小心地把电阻外表的漆涂层除去一些，使里面的导电膜漏出来接受光照．重做上述实验，结果相同吗？答案点拨：普通电阻的阻值与光照的程度无关.【自主学习】阅读课本的P53“光敏电阻〞的内容，学习相关的知识.1.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.工作原理：光敏电阻在光照下电阻发生变化．光敏电阻是由硫化镉制成的，硫化镉是一种半导体材料，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，导电性变好.分析实验现象，思考光敏电阻与光照程度的关系.阅读课本内容，了解光敏电阻的电阻变化的特点.(三)热敏电阻和金属热电阻【演示实验】分析实验现将一只热敏电阻接到多用电表的两端，电表置于倍率象，思考热敏电为100的欧姆挡．在冷水中，电阻值很大；在热水中，电阻与温度的关阻值很小. 系.问题：换用一只金属热电阻，重做上述实验，结果相同吗？答案点拨：金属热电阻的化学稳定性好，温度范围大，但灵敏度较差.【自主学习】阅读课本P54“热敏电阻和金属热电阻〞的内容，学习相关的知识.1.热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显.2.金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量.【课件展示】利用多媒体课件展示霍尔元件的工作原理示意图和相关内容，引导学生学习相关的知识.如图，在一个很小的矩形半导体(例如砷化铟)薄片(四)霍尔上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件．假设在E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁元件场B，那么薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现电压U H.这个电压叫做霍尔电压，其决定式为U H＝k IB.式中d为薄d片的厚度，k为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关.1.一个霍尔元件的厚度d、k为定值，假设保持I恒定，那么UH的变化就与B成正比.2.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量.阅读课本内容，了解热敏电阻的特点.观看课件展示的霍尔电压的相关内容，了解霍尔元件在传感器中的作用.三、课堂梳理本节知回忆本节课“你学到了什么？〞小结识要点四、课堂教师巡视、讲评. 完成检测题检测五、布置问题与练习：1、2. 课后完成作业板书设计传感器及其工作原理1.传感器：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的元件.2.传感器的优点：把非电学量转换为电学量，很方便地进行测量、传输、处理和控制.3.一些制作传感器的元器件(1)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：能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量.(3)霍尔元件：能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量.。

高中物理传感器教案一、教学目标1. 了解传感器的概念、作用和分类。

2. 掌握常见传感器的原理和应用。

3. 能够分析传感器在实际问题中的作用和效果。

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. 常见传感器的原理与应用：温度传感器、压力传感器、光传感器等。

3. 传感器在实际问题中的应用案例分析。

三、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、原理和应用。

2. 案例分析法：分析传感器在实际问题中的作用和效果。

3. 小组讨论法：分组讨论传感器在不同领域的应用。

四、教学准备1. 课件：制作传感器相关内容的课件。

2. 实验器材：准备传感器实验器材，如温度传感器、压力传感器等。

3. 案例素材：收集传感器在实际问题中的应用案例。

五、教学过程1. 导入：通过问题引发学生对传感器的思考，如“什么是传感器？它在我们的生活和学习中有什么作用？”2. 讲解：讲解传感器的基本概念、原理和应用，如温度传感器、压力传感器等。

3. 案例分析：分析传感器在实际问题中的作用和效果，如智能家居、工业自动化等领域的应用。

4. 小组讨论：分组讨论传感器在不同领域的应用，如交通、医疗、环境监测等。

5. 总结：总结传感器的特点和作用，强调其在现代科技中的重要性。

6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学内容。

教学反思：在课后对教学效果进行反思，看是否达到了教学目标，学生是否掌握了传感器的知识和应用。

如有需要，对教学方法和内容进行调整。

六、教学评价1. 评价目标：检查学生对传感器概念、原理和应用的理解及分析实际问题的能力。

2. 评价方法：课堂问答：通过提问检查学生对传感器基本概念的理解。

实验报告：评估学生在传感器实验中的操作能力和对实验结果的分析。

小组讨论：评价学生在小组讨论中的参与程度和对传感器应用案例的分析能力。

课后作业：通过作业完成情况评估学生对课堂所学知识的掌握。

七、教学拓展1. 延伸学习：介绍传感器在其他领域的应用，如生物医学、地球科学等。

江苏省淮阴中学06－07年度优秀教学案例传感器及其工作原理的创新教学设计王刚教学依据①物理新人教版选修3－2第六章第1节传感器及其工作原理P56－P60；②新物理课程标准实验.教学流程图教学目标1.知识与技能：①知道非电学量转换成电学量的技术意义；②通过实验,知道常见传感器的工作原理；③初步探究利用和设计简单的传感器.2.过程与方法：①通过对实验的观察、思考和探究,让学生了解传感器、熟悉传感器工作原理；②让学生自己设计简单的传感器,经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的实践能力和创新思维能力.3.情感态度与价值观：在理解传感器工作原理的基础上,通过自己设计简单的传感器,体验科技创新的乐趣,激发学习物理的兴趣.重、难点 1.几种常见传感器的工作原理演示实验；2.学生自己设计简单的传感器.教学策略用几个有趣的传感器实验引入课题,激发学生探究传感器原理的兴趣.给出“传感器就是把非电学量转换为电学量”的概念之后,重点介绍光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻.安排音乐茶杯和火警装置两个设计性问题让学生体会传感器的简单应用.结合电容、霍尔效应、电阻定律等知识让学生设计传感器,进一步深化传感器的工作原理.最后在对本节课总结的基础上,结合思考与讨论进行教学反馈.教学程序教学环节教学内容及师生互动设计情感与方法一．课题的引入二．什么是传感器演示实验1干簧管控制电路的通断如图,小盒子A的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关,但是把磁铁B放到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移走,灯泡熄灭.师问：盒子里有怎样的装置,才能实现这样的控制生猜：可以自由讨论,也可以请学生回答师生探究：打开盒子,用实物投影仪展示盒内的电路图,了解元件“干簧管”的结构;探明原因：玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片;当磁铁靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通,电路导通;所以,干簧管能起到开关的作用;师点拨：这个装置反过来还可以让我们通过灯泡的发光情况,感知干簧管周围是否存在着磁场;演示实验2声光控开关控制电路的通断①先在普通光照条件下,②在把开关置于黑暗环境中;师生总结：声光控开关师：刚才的两个实验,都用了一种元件,这些元件能够感受某些信息,通过它能实现电路的自动控制,这种元件有一个专门的名称：传感器;什么是传感器呢它能够感受诸如力、温度、光、声、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、电流等电学量,或转换为电路的通断;我们把这种元件叫做传感器;它的优点是：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;其实,传感器并不神秘;你家里可能就有很多的传感器;请大家相互说说看,你家里,或者在你的生活当中,都使用过,或听说过什么样的电器中有传感器生讨论并交流：例如,①当冰箱内的温度高于设定值时,制冷系统自动启动,而当温度低于设定值时,制冷系统又演示实验1：干簧管传感器干簧管的实物及原理图学生对干簧管并不熟悉,因此才有了好奇;声光控开关在生活中很普及,所以又有亲切感三．光敏电阻四．金属热电阻和热敏电阻会自动停止;冰箱的控制,是通过温度传感器实现的;②楼梯道的电灯,晚上,有人经过楼道时,开关自动接通,灯就亮；白天,不管是否有人经过,开关都是断开的,灯总是不亮,这种开关用的就是声光传感器;③为了防止火灾的发生,在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子,当房间失火时它能感知出现的烟雾,通过电路发出警报,这个小盒子就是烟雾传感器;④其他如宾馆洗手间的墙壁上干手机的湿度传感器、电视机里换频道的红外传感器、电饭锅的温控开关、养鸡场里的孵化器、交警用来测驾驶员是否酒后开车的酒精气体测试仪、磁悬浮列车里的加速度测试器、电容式话筒里的电容式传感器、自动洗衣机里的压力传感器等等.可以说,传感器的广泛使用,丰富了我们的生活,使我们的生活更加方便、安全和舒适;师：为了制作传感器,需要一些元器件,下面我们就来看几个实际的例子;演示实验3比较光敏电阻在不同光照条件下的电阻之不同学生完成：两人一组,用万用电表由投影仪投出表盘的欧姆挡测量一只光敏电阻的阻值,实验分别在室内自然光的照射下和用手掌遮光时进行;学生总结实验结果：光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小;师生总结：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;师工作原理：光敏电阻在光照射下电阻变化的原因;光敏电阻是由硫化镉制成的,硫化镉是一种半导体材料,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,导电性变好;学生自学：半导体的导电机理师问：金属导体的导电性能与温度有关吗关系如何生答：金属导体的电阻随温度的升高而增大,如白炽灯钨丝的电阻在正常工作情况下比常温下的电阻大得多师生总结：用金属丝可以制作温度传感器,称为金属热电阻;如前面已经学过的用金属铂可制作精密的电阻温度计;投影电阻R随温度变化的图线演示实验4热敏电阻随温度的升高电阻减小学生两人一组,用万用电表的欧姆挡测一只热敏电阻的阻值;第一次直接测量,第二次用手心捂住热敏电阻再测量,记录两次测得的电阻值;学生探究：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,且阻值随温度变化非常明显;师生总结1：半导体热敏电阻也可以用作温度传感器;让学生列举师生讨论科学漫步：金属铂白金的这个特性很明显五．学生利用光敏电阻和热敏电阻自己设计简单的控制电路六．传感器的设计思路探究1.电容2．霍尔元件师生总结2：金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差;设计方案1音乐盒设计要求：盖子打开音乐响起,盖子合上,音乐停止设计方案2火警报警器设计要求：温度过高,发生警报学生分组讨论：①需要什么器材②提出设计方案；③学生分两组实施组装；④讨论并提出改进意见；⑤还可以用于生活中的哪些方面师：对传感器的工作原理作阶段性的小结传感器是把非电学量转换为电学量的元件,它使得某些非电学量容易测量或者能实现电路的自动通断.传感器的应用丰富了我们的生活,使我们的生活更舒适、更安全;但从科技进步的角度来说,传感器的应用还只是浅层次的,更重要的是传感器的开发;那么,传感器如何进行开发呢这还得从传感器的工作原理入手;例如,电容器电容的决定式为4Sckdεπ=,如何利用电容的电学量与非电学量的关系设计一个电容式传感器生答：可能提出4种方案师：投影出四种电容式传感器,并作原理的分析;师：1879年美国物理学家霍尔观察到,在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直时,导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差;人们把这样的现象称为霍尔效应,所产生的电势差叫霍尔电压;人们利用霍尔效应做成了霍尔元件;如图,霍尔元件是在一个很小的矩形半导体例如砷化铟薄片上,制作4个电极E、F、M、N而成;若在E、F间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的匀强磁场B,薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转,使M、N间出现电压U H;这个电压叫霍尔电压,其决定式为HIBU kd=;式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数,它的大小与薄片的材料有关;师生共析：由上式看,一个霍尔元件的厚度d、k为定值,若保持I恒定,则U H的变化就与B成正比;也就是说：霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量;因此,我们可以把霍尔元件放置在某一未知的磁场中,通过测定霍尔电压U的变化得知该磁场磁感应强度的变化;师问：霍尔元件还可以有哪些方面的应用1.金属导线；2.热敏电阻;投影,让学生来说可自由讨论,不一定要很完美,提出想法就是好的电容的测定：多用电表的电容档师介绍：电容式压力传感器、电容式位移传感器、电容式角度测试仪、电容式电解液液面升降测试器霍尔电压的推导在选修3－1中已经解决过,本节课不作推HUEFMN••IB教学设计说明通过演示实验引入传感器概念,学生列举并讨论生活中的传感器实例,重点探究光敏电阻、金属热电阻和热敏电阻的工作原理之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,对本节课的教学思想进行质的升华;教后记。

6.1 传感器及其工作原理【设计说明】从上世纪八十年代起，国际上出现了“传感器热”，传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。

新课程标准紧扣时代脉搏，对传感器教学提出明确要求。

本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。

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。

【教学目标】1.知识与技能：（1）知道什么是传感器。

（2）了解干簧管、光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻的特性及其工作原理。

2.过程方法：通过实验，知道常见传感器的工作原理和特性。

3.情感态度与价值观：通过实验激发学习的求知欲，通过采集实验数据，用Excel描绘“电阻—温度”曲线，让学生养成实事求是的科学精神。

【设计思路】1．关于课题的引入，利用“人进出电梯门”和“人进出商场的自动门”这两个生活实例，让学生得出“自动控制”的感性认识，然后启发学生列举相类似的生活现象，体现物理知识源于生活，服务于生活的基本观点。

2．关于传感器概念的建立：教材中只用了一个干簧管实验就得出了传感器的概念，在教学中要增加几个实验，从多个实验事实中建立出传感器的概念，这样建立物理概念才比较科学，同时也能培养学生科学概括的能力。

3．关于各传感器特性及原理的教学：通过设计实验，从定性和半定量的角度让学生获得比较清晰的认识，特别是金属热电阻和热敏电阻的“电阻—温度”曲线，课本中没有安排实验，但在教学中我们是完全可以通过实验得到的，所以本设计中就设计了一个探究实验，这样，课本中的“电阻—温度”曲线的得出就有依有据，更重要的是培养了学生的科学探究能力。

4．关于本节内容要培养学生的能力主要有：理论联系实际的能力、观察分析能力、自主合作探究的学习能力。

由于本节内容与人们的生活息息相关，要引导学生查阅资料或上网收集关于传感器的知识。

6.1 传感器及其工作原理教学设计一、教材分析：传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。

新课程标准顺应时代发展，对传感器教学提出明确要求。

《课程标准》强调传感器教学侧重从技术应用角度展开物理教学。

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。

二、设计思路：本节课通过生活中自动门、自动干手机、探测器具体实例启发学生思考，自动化实现的依据是什么？引出本节课教学内容。

设计演示实验神秘盒子激发学生学习兴趣和探究欲望。

教学过程主要以实验探究为主，通过学生实验、观察、讨论、分析，让学生了解传感器如何将非电学量转化为电学量。

基于学生思维能力不成熟，教师引导学生根据光敏电阻和热敏电阻特性对生活实例进行分析。

教学时力避深奥的理论，侧重于联系实际，让学生体会传感器对生活的重要意义，进而提高学习热情。

三、核心素养：通过《传感器及其工作原理》的探究实验过程，调动学生主观能动性，引导学生进行问题分析。

培养学生观察能力和实践能力。

培养学生实事求是的科学态度、团队合作精神和创新意识。

四、教学目标（1）初步认识传感器的用途（2）了解常见传感器元件（如：光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件）的特性和工作原理。

（3）了解电容式传感器的工作原理，并能进行问题分析。

五、教学重点、难点：重点：常见传感器元件特性和原理难点：理解非电学量转换为电学量的技术意义。

六、教学准备：干簧管，磁铁，光敏电阻，多用电表，二极管小灯泡，多媒体课件等七、教学方法实验探究法，观察法，归纳法八、教学过程（一）引入新课：引导学生观看多媒体播放的自动门、自动干手机、探测器的图片。

体会自动化生活的便捷。

提出问题：自动化的实现主要依靠什么呢？回答：自动化的实现主要依靠传感器。

今天让我一起来学习传感器及其工作原理。

（二）新课教学【传感器】通过多媒体动画演示实验，盒子外面没有控制开关，当磁铁放在盒子上时指示灯变亮，磁铁远离盒子时指示灯熄灭。

提出问题：盒子里面有什么装置？回答问题之前让学生观察下面演示实验，用6 V直流电源将干簧管和二极管小灯炮串联，连接电路时提醒学生二极管单向导通特性，应将电源正极与二极管正接线柱相连。

继电器的工作原理［教学目标］（一）知识与技能1．用万用表探究热敏电阻、光敏电阻和压敏电阻阻值的变化。

2．探究干簧管的工作原理。

3．探究电磁继电器的工作原理，了解光控开关电路及控制原理，组装光控开关。

4．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。

（二）过程与方法通过实验探究，在课堂上与教师和同学交流，知道常见传感器的工作原理。

（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，提高他们的创新意识。

通过实验探究，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。

［教学重难点］干簧管与电磁继电器的工作原理及实验设计。

［教学器材］光敏电阻，热敏电阻，压敏电阻，干簧管，电磁继电器，万用表，导线，蜂鸣器，干电池等［教学方法］实验探究、讲授［教学过程］引入新课随着人们生活水平的提高，传感器在生活中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关，温度报警器，路灯的自动控制，银行门口的自动门等，都用到了传感器。

平时大家常用的和即将普及的无人驾驶汽车更是大量的用到了传感器，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探究各种传感器电阻随外界非电学量的变化而变化的情况，动手制作干簧管继电器并探究干簧管继电器的工作原理，组装光控开关的工作电路，研究光控开关的工作原理。

进行新课一、光敏电阻、热敏电阻成立两个学生一组的学习小组，以小组为单位用万用表欧姆档探究光敏电阻和压敏电阻随光照强度和压力的变化而变化的情况。

并请两个小组的同学分别到讲台阐述他们的探究结果。

探究光敏电阻在不同光照条件下的阻值先用欧姆表测量常光下光敏电阻的阻值，然后用强光手电筒照射光敏电阻并测量此时光敏电阻的阻值，记入下表：结论：光照越强，电阻。

总结：光照越强，光敏电阻阻值越小。

导电原理是因为光敏电阻在无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子也增多，导电性变好。