2020_2021学年高中物理第三章传感器1传感器教案教科版选修3_2

——教学资料参考参考范本——高中物理第三章传感器第12节传感器温度传感器和光传感器教学案教科版选修3_2______年______月______日____________________部门一、传感器1．定义把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。

2．组成一般由敏感元件和处理电路组成。

(1)敏感元件：将要测量的非电信息变换为易于测量的物理量，形成电信号的元件。

(2)处理电路：将敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量的电路。

3．敏感元件的原理(1)物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应。

(2)化学类：基于化学反应的原理。

(3)生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。

二、温度传感器1．分类(1)热双金属片温度传感器。

(2)热电阻传感器。

(3)热敏电阻传感器。

①NTC型：电阻值随温度升高而减小。

②PTC型：电阻值随温度升高而增大。

2．作用将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量。

3．热敏电阻的热敏特性(1)实验探究①实验器材：热敏电阻(正温度系数或负温度系数)、烧杯、水、酒精灯、欧姆表、开关、温度计。

②实验装置：如图3­1­1所示。

图3­1­1③实验过程及数据处理：用酒精灯加热，测出水中各温度下欧姆表的读数，由实验数据绘出R­t图像。

(2)实验结论：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。

三、光传感器1．原理某些金属或半导体材料，在电路中受到光照时，产生电流或电压，实现光信号向电信号的转化。

2．作用感知光线的变化或场景的变换，使“机器”作出反应。

3．应用(1)光电式烟尘浓度计图3­1­2(2)光电式转速表图3­1­31．自主思考——判一判(1)传感器就是指敏感元件。

第三章第3节生活中的传感器
教材分析
本节内容是生活中的传感器，讲述的是全自动洗衣机中的传感器类型和相应的作用、电冰箱中的传感器类型及其作用，阅读性强，识记内容多。

可让学生先阅读，教师再去讲解的方式去进行教学活动。

教学目标
（一）知识与技能
1．了解传感器在全自动洗衣机中的应用。

2．了解传感器在电冰箱中的应用。

3．了解传感器和人的感觉器官的对应关系。

（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：各种传感器在全自动洗衣机中的应用。

教学难点：各种传感器和人的感觉器官的对应关系。

四、新课导入设计
导入设计一：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．
传感器在现代科技及日常生活中发挥着重要的作用。

导入设计二：情景导入让学生说出生活中的传感器，尤其是全自动洗衣机和电冰箱中的传感器类型及其作用。

人的感觉器官和传感器的对应关系。

1。

第三章第3节生活中的传感器
教学过程：
家中的很多电器都已用到传感器，如全自动洗衣机、冰箱等家用电器。

全自动洗衣机中有很多传感器。

如
水位传感器：用来确定水位的高低和衣服吸水能力的大小。

负载量传感器：用来检测洗涤物的多少。

水温传感器：根据环境温度和水温，自动控制洗涤时间。

布质传感器：通过自动感知衣服重量和吸水程度，感知衣服的质量，自动选择洗涤方式。

洗涤粉传感器：测定洗涤粉的种类。

脏污程度传感器：检测洗净度、漂净度。

脱水压电传感器：可根据压力的变化，控制脱水动作。

这几个传感器收集到的信息，经单片机综合推理判断后，便自动选择出最合适的水位、洗涤时间、洗涤动作以及洗涤温度等工作参数，并执行最佳的工作程序。

电冰箱里的传感器。

电冰箱主要是由制冷系统的控制系统两大部分组成，其中控制系统是用来保证电冰箱在各种使用条件下能够安生可靠地工作。

控制系统主要包括：温度自动控制、除霜温度控制、过热及过电流保护等。

家用报警器
传感器与人的器官
眼睛光传感器
鼻、舌化学生物传感器手力学传感器
手、皮肤温度传感器
耳朵声音传感器。

教科版高二物理选修3《传感器》教案及教学反思一、教学目标1.了解传感器的基本概念、分类和工作原理；2.能够描述光电传感器的工作原理；3.能够分析和解决传感器在实际应用中遇到的问题。

二、教学重点1.传感器的分类和工作原理；2.光电传感器的工作原理。

三、教学难点1.传感器的在实际应用中的问题分析与解决。

四、教学方法1.讲授；2.小组合作；3.实验。

五、教学内容第一节：传感器的基本概念和分类一、教学目标1.学生了解传感器的基本概念；2.学生了解传感器的分类。

二、教学重点1.传感器的基本概念；2.传感器的分类。

三、教学难点1.学生理解传感器的基本概念；2.学生理解传感器的分类。

四、教学内容1.传感器的定义：传感器是一种能够将非电信号（如力、形状、温度、光、声、化学等）转换为电信号的器件。

2.传感器的分类：根据不同的物理量对传感器进行分类，主要有光电传感器、磁传感器、压力传感器、温度传感器等。

五、教学方法讲授+小组合作第二节：光电传感器的工作原理一、教学目标1.学生了解光电传感器的工作原理；2.学生掌握光电传感器的运用。

二、教学重点1.光电传感器的工作原理；2.光电传感器的应用。

三、教学难点1.学生理解光电传感器的工作原理；2.学生掌握光电传感器的应用。

四、教学内容1.光电传感器的定义：利用光电效应、光阻效应、光电导效应、光电发射效应等原理，将光辐射的强度和位置信息转化成电信号。

2.光电传感器的工作原理：利用光电晶体在受光后释放出的电子和空穴，形成电子-空穴对，从而产生感电效应，进而输出电信号。

3.光电传感器的应用：主要应用于自动控制、光电测量、机器人、智能控制等领域。

五、教学方法讲授+小组合作+实验第三节：传感器在实际应用中的问题分析与解决一、教学目标1.学生了解传感器在实际应用中的问题；2.学生能够分析和解决传感器在实际应用中遇到的问题。

二、教学重点1.传感器在实际应用中的问题；2.分析传感器在实际应用中遇到的问题，并解决这些问题。

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》教学设计一．教学目标：1．知识与技能：（1）了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量。

（2）知道光敏电阻、热敏电阻的工作原理。

2．过程与方法：（1）通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理。

（2）经历科学探究过程，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，拓展学生的知识视野。

（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。

二．重点难点：1．重点：了解传感器及其工作原理。

了解光敏电阻，热敏电阻。

2. 难点：传感器中各物理量之间的转换关系。

三．学情分析：1．学生心理的特点：高中二年级的学生归因兴趣以及概括认识兴趣较强，乐于探索物理世界的奥秘。

2. 学生的知识基础：通过学习传感器的定义以及传感器的简单分类，并掌握了电学电路的基本知识。

3.学生学习认识的困难：因为不容易了解“热敏电阻特性”和“光敏电阻特性”，于是对理解温度传感器工作原理的学习就有一些困难。

四．教学策略设计：1．教学组织形式结合课程标准以及本节课的设计特点，在实验室开展教学，并其中始终以探究设计贯穿始末。

凸显“教师主导，学生主体”的教学组织形式。

2.教学方法（1）实验法让学生在教师的指导下，自己探究，亲身经历科学探究的几个环节，动手与动脑相结合，从而总结归纳出热敏和光敏电阻的特性。

在整个过程渗透物理学研究方法、科学思维方法和协作精神、探索精神等情感态度价值观教育（2）讲授法通过老师形象生动的讲解，配以演示实验、认识热敏电阻的特性到理解传感器的工作原理。

在讲授知识的同时引导学生学会分析、归纳、总结规律。

3．学法指导让学生领会物理学的学习方法，领会怎样进行实验设计，器材选用，实际操作，数据分析及得出实验结论、总结热敏和光敏电阻的特性。

着实让学生体验探究的几个环节。

同时要让学生知道，物理规律必须经过实验的检验，不能任意外推，从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。

《传感器及其工作原理》教学设计【教学目标】1．知识与技能：（1）了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；（2）知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。

（3）了解传感器的应用。

2．过程与方法：通过对实验的观察、思考和探究，让学生在了解传感器、熟悉传感器工作原理的同时，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。

【学习重点】：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。

【学习难点】：分析并设计传感器的应用电路。

【学习方法】：视频、讲授、讨论【教学用具】：多媒体教学课件和相关视频资源【教学过程】一、引入新课传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位，通过本课的学习，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，教学时侧重于联系实际，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。

今天我们生活中常用的电视、空调的遥控器是如何实现远距离操纵的？楼梯上的电灯如何能人来就开，人走就熄的？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，都离不开一个核心，那就是传感器。

二、新课教学1．什么是传感器通过视频提供的实验，了解元件“干簧管”的结构，当磁体靠近干簧管时，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。

总结：现代技术中，我们可以利用一些元件设计电路，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。

第三章 传感器 第1节 传感器 导学案【学习目标】1、知道什么是传感器以及它在电路中的作用，知道非电学量转换成电学量的技术意义。

2、合作探究; 通过实验知道常见传感器的工作原理。

3.激情投入，领会科学探究中严谨、务实、友好合作的精神和态度重难点：热敏电阻的特性以及干簧管的工作原理。

【新课标内容标准】（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）列举传感器在生活和生产中的应用。

【课前预习案】【使用说明&学法指导】1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；理解什么是传感器以及它在电路中的作用，知道非电学量转换成电学量的技术意义。

通过实验知道常见传感器的工作原理。

掌握热敏电阻的特性以及干簧管的工作原理。

2．勾划课本并写上提示语，熟记基础知识，用红笔标注疑问，并填写到后面“问题反馈”。

3.限时15分钟，独立完成（一）教材助读结构框图：将要测量的 变换成易于测量的物理量，形成电信号元件。

（2）处理电路：将敏感元件输出的 转换成便于显示、记录、处理和控制的电学量的电路。

3.传感器的作用是把 （如光、声音、温度等）转化为便于测量、传输、处理和控制的 （电压、电流）。

思考：热敏电阻式如何将温度这一信息转化为电信息的？（二）预习自测1.下列仪器或装置不是利用传感器的是( )A.汽车防盗报警器B.宾馆房间内的火灾报警器C.工兵用的地雷探测仪D.用钥匙打开房门2.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是( )A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量3.传感器担负着信息采集的任务，其工作过程可能是( )A.将力学量(如形变量)转变成电学量B.将热学量转变成电学量C.将光学量转变成电学量D.将电学量转变成力学量4.关于干簧管，下列说法正确的是( )A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的【我的疑惑】探究一、对传感器的认识问题1.传感器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？问题2传感器的原理？探究二半导体热敏电阻的热敏特性问题1.热敏电阻的作用是什么？问题2热敏电阻的特性1.实验探究（1）实验器材：、烧杯、水、酒精灯、开关、温度计。

第1、2节 传感器__温度传感器和光传感器一、传感器 1．定义把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。

2．组成一般由敏感元件和处理电路组成。

(1)敏感元件：将要测量的非电信息变换为易于测量的物理量，形成电信号的元件。

(2)处理电路：将敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量的电路。

3．敏感元件的原理(1)物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应。

(2)化学类：基于化学反应的原理。

(3)生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。

二、温度传感器 1．分类(1)热双金属片温度传感器。

(2)热电阻传感器。

(3)热敏电阻传感器。

①NTC 型：电阻值随温度升高而减小。

②PTC 型：电阻值随温度升高而增大。

2．作用1.传感器通常是把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。

它一般由敏感元件和处理电路组成。

2．敏感元件是传感器的重要组成部分，它可以分为如下三类：物理类、化学类、生物类。

3．温度传感器有热双金属片温度传感器、金属热电阻传感器、热敏电阻传感器等。

4．光传感器是测量光信号的传感器，实现光信号向电信号的转化。

将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量。

3．热敏电阻的热敏特性(1)实验探究①实验器材：热敏电阻(正温度系数或负温度系数)、烧杯、水、酒精灯、欧姆表、开关、温度计。

②实验装置：如图3­1­1所示。

图3­1­1③实验过程及数据处理：用酒精灯加热，测出水中各温度下欧姆表的读数，由实验数据绘出R­t图像。

(2)实验结论：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。

三、光传感器1．原理某些金属或半导体材料，在电路中受到光照时，产生电流或电压，实现光信号向电信号的转化。