河北教師資格結(jié)構(gòu)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(wǎng)]

 一、教學(xué)目標(biāo)

【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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

【情感態(tài)度與價值觀】感受傳感器技術(shù)在信息技術(shù)時代的應(yīng)用。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

【重點(diǎn)】理解傳感器是如何將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。

【難點(diǎn)】傳感器的工作原理和特點(diǎn)

三、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課

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

總結(jié)：人們可以實(shí)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(dǎo)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(rèn)識傳感器的外形和結(jié)構(gòu)。接下來進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一：一個小盒子，側(cè)面露出燈泡，盒子外面沒有開關(guān)，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(xué)生思考，教師揭秘，打開盒子，認(rèn)識特殊元件“干簧管”，了解到它是電路的開關(guān)，要想開啟需要周圍有磁場。

實(shí)驗(yàn)二：教師演示音樂茶杯，茶杯放在桌面上，沒有聲息，當(dāng)拿起茶杯，有悅耳的音樂。

提問：音樂茶杯的開關(guān)又在哪?開啟的條件又是什么?

學(xué)生預(yù)設(shè)：桌面對茶杯底部的壓力，光照強(qiáng)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(shí)驗(yàn)效果?？偨Y(jié)感光元件。

實(shí)驗(yàn)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(jì)，改變水的溫度。

提問：猜測一下實(shí)驗(yàn)會有怎樣的現(xiàn)象?

提問：上面三個實(shí)驗(yàn)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(xué)量通過傳感器，轉(zhuǎn)化為電學(xué)物理量或改變電路的通斷。教師總結(jié)以上這些元件和轉(zhuǎn)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(chǎn)生活的意義。

(二)傳感器的工作原理

觀察“單簧管”的結(jié)構(gòu)，提問：單簧管有怎樣的結(jié)構(gòu)?怎樣起到開關(guān)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(xué)漫步中的內(nèi)容，觀看半導(dǎo)體導(dǎo)電的示意動畫，提問：半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理是什么? 當(dāng)有光照時光敏導(dǎo)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(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量?

學(xué)生思考討論，總結(jié)回答。

環(huán)節(jié)三：鞏固提高

討論生活中的家用電器都應(yīng)用了哪些傳感器?學(xué)生討論展示。

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

小結(jié)：讓學(xué)生分組總結(jié)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(shè)計(jì)火情報警器與節(jié)能路燈。

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責(zé)任編輯：云云