《傳感器的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)

一.教材分析：

《6.2傳感器的應(yīng)用》是新人教版高中物理選修3-2第六章第二節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要學(xué)

習(xí)一些簡單傳感器的應(yīng)用，以拓寬學(xué)生視野為主，原理粗講課程內(nèi)容比較簡單，不宜講細(xì)。

二.教學(xué)目標(biāo)

(一)知識與技能

(1)了解傳感器應(yīng)用的一般模式；

(2)了解力傳感器在電子秤上的應(yīng)用；

(3)了解傳感器在話簡中的應(yīng)用。

(4)了解溫度傳感器在電熨斗上的應(yīng)用。

(二)過程與方法

通過實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)，了解傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。

(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀

在了解傳感器原理及應(yīng)用時(shí)，知道已學(xué)知識在生活、生產(chǎn)、科技社會(huì)中的價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興

趣，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。

三.教學(xué)重點(diǎn)

各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。

教學(xué)難點(diǎn)

1、電路分析；2、各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。

四.學(xué)情分析：

上節(jié)課學(xué)生學(xué)習(xí)了傳感器及其工作原理，已知道傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電

學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路通斷的一類元件。對傳感器已有了一定認(rèn)識，本節(jié)需繼續(xù)深入學(xué)習(xí)具體

傳感器。

五.教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)(演示)法、觀察法、討論法。

六.教學(xué)過程

設(shè)計(jì)

教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

意圖

讓

同學(xué)們，聽過這樣一句話嗎：“科技改變回答：聽過學(xué)生

感

對

生活”？傳

生

器

看視頻《智能產(chǎn)

的

濃

這句話是不是很有道理?你看我們不正在生活的一天》厚

想

享受科技發(fā)展給我們帶來的美好生活興

極

要

嗎？比如你想看電影就可以從網(wǎng)上下載so積

這

學(xué)

下來看，你想聽歌就可以在耳朵里塞上習(xí)

課

節(jié)

MP3耳機(jī)滿世界走，還可以和遠(yuǎn)在千里之新

傳

了

外的家人、朋友用微信qq聊天，甚至用解

的

感

DV拍攝美好的景物和有趣的事情，并用一起回答：傳器

應(yīng)

刻錄機(jī)將這些珍貴的資料刻錄到光盤上。感器肌

（一）引入新課等等。。。。隨著科技的高速發(fā)展，我們的

學(xué)生回答：傳

生活會(huì)更加方便快捷，那會(huì)是怎樣呢？就

感器是能夠感

讓我們通過一段視頻感受下吧。一一播放

知諸如力、溫

視頻《智能生活的一天》

度、光、聲、

將來我們生活也會(huì)這樣智能化，像開車不化學(xué)成分等非

用鑰匙，直接對著車說“開”，車就啟動(dòng)電學(xué)量，并把

了，這是用了聲音識別系統(tǒng)。去超市買東它們按照一定

西不用付錢，也不用刷卡，刷臉就行，這的規(guī)律轉(zhuǎn)化成

用的是面部識別系統(tǒng)，等等。這些智能系電壓、電流等

統(tǒng)都離不開一種重要元件就是一一傳感電學(xué)量，或轉(zhuǎn)

器?；癁殡娐吠〝?/p>

的一類元件。

提問：什么是傳感器，它的作用是什么？

作用是：把非

傳感器到底怎樣工作的？生活中又是怎電學(xué)量轉(zhuǎn)化為

樣應(yīng)用的？這節(jié)課就讓我們學(xué)習(xí)第六章電學(xué)量。

第二節(jié)《傳感器的應(yīng)用》

了

講授傳感器應(yīng)用因?yàn)閭鞲衅鹘邮辗请娦盘柾ㄟ^敏感元件解傳

感

器應(yīng)

的一般模式轉(zhuǎn)換成電信號，但是轉(zhuǎn)換的電學(xué)量信號非

用

的一

常微弱，不能直接使用，需要放大轉(zhuǎn)換電

般

做弋

路才能實(shí)際使用，所以傳感器應(yīng)用的一般

模式是

?——執(zhí)行機(jī)構(gòu)

郎*顯示器

（數(shù)字屏）

-----計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

下面我們要學(xué)習(xí)的幾種傳感器的應(yīng)用就

遵循這種模式。

力傳感器----電力傳感器的應(yīng)用一一電子秤

子秤

同學(xué)們，我們?nèi)ゲ耸袌鲑I菜就必須稱重,學(xué)生：電子秤

就得用——幻燈片（電子秤）

這是一種力傳感器。如果稱汽車，卡車的

重量要用地磅

電子秤的力傳感器結(jié)構(gòu)是這樣的

圖623應(yīng)變片黃力映理有

兩部分組成：金屬梁和應(yīng)變片。應(yīng)變片是

半導(dǎo)體材料。當(dāng)把物體放在電子秤上，物

體會(huì)給橫梁一個(gè)向下的壓力使橫梁向下

彎曲，導(dǎo)致上應(yīng)變片伸長，下應(yīng)變片縮短。

那么它們的電阻怎么變化？

給它們輸入恒定的電流時(shí)，上應(yīng)變片電壓

U1變大，下應(yīng)變片U2變小，致使上下應(yīng)

變片產(chǎn)生電壓差，力越大，電壓差越大。學(xué)生回答：

所以傳感器感受的是力使應(yīng)變片形變電

阻變化從而輸出電壓差。（1）裝置:力

感器，組成：

思考以下三個(gè)問題：金屬梁和應(yīng)變

（1）電子秤使用的測力裝置是什么？它片

是由什么元件組成的？（2）兩個(gè)應(yīng)變

（2）簡述力傳感器的工作原理。片的形變引起

電阻變化

（3）應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什致使兩個(gè)應(yīng)變

么電學(xué)量？片的電壓差變

下面做例題1:化

關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器說法正確⑶形變》電

的是（）壓

A.應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成答案：BD

B.當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大,

反之變小

C.傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓

D.外力越大，輸出的電壓差值也越大

有的同學(xué)喜歡唱歌，唱歌就要對著話筒，話筒

這是一種聲傳感器。（板書）

問題：話筒的作用是什么？

把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號。有三種話筒，一

聲傳感器一話筒種是在大型會(huì)場用的動(dòng)圈式話筒。

1、動(dòng)圈式話筒永久磁體

圖625動(dòng)圈式話筒的構(gòu)造

由三部分組成。金屬膜片連在線圈上，線

圈套在永久磁體上。當(dāng)我們對著話筒說話

時(shí)，膜片在聲波下振動(dòng)，使得與膜片相連

的線圈中產(chǎn)生周期性變化的感應(yīng)電流。

第二種是電容式話筒。這是它的結(jié)構(gòu)

2、電容式話筒

板間距變化，

電容變化，電

量變化。

M是薄金屬膜，N是固定電極，Q是絕緣

支架，M.N是電容的兩個(gè)電極給電容器兩

級加上恒定電壓，兩級的電壓就不變。提

問學(xué)生：當(dāng)聲波使薄金屬膜振動(dòng)時(shí)，各星

怎么變？膜片在聲波下振動(dòng)，使得與膜片

相連的線圈中產(chǎn)生周期性變化的感應(yīng)電

流。

第三種是駐極體話筒。所謂駐極體是電解

質(zhì)放到電廠中，會(huì)在前后兩面產(chǎn)生等量的

異種電荷，叫極化。有些電解質(zhì)在外加電

廠撤離后仍長期保持極化狀態(tài)，這種電解

質(zhì)叫駐極體。工作原理與電容式話筒類

似，電壓3—6V,特點(diǎn)是體積小，重量輕,

學(xué)生看實(shí)驗(yàn)

價(jià)格便宜，靈敏度高。

讓

下面我們用一個(gè)駐極體話筒和示波器來學(xué)生

3、駐極體話筒

聲

感

感受下聲信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程。受

轉(zhuǎn)

信

號

電

化

為

的

信

號

過

柩

EB&2-7用示波器觀察話閭的工作

3、駐極體話筒：

讓學(xué)生

感受物

理就在

我們的

身邊。

下面做例題2：唱卡拉0K用的話筒，內(nèi)有傳感

器。其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是

在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線

圈處于永磁體的磁場中，當(dāng)聲波使膜片前后振

動(dòng)時(shí)，就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。下列說法

正確的是（）學(xué)生回答問題

A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的

B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的

C膜片振動(dòng)時(shí)，穿過金屬線圈的磁通量不變

D膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)學(xué)生齊聲說：

勢

電熨斗

如果你的衣服皺了，你的媽媽會(huì)用一

將衣服熨平，電熨斗中有個(gè)自動(dòng)控溫系

統(tǒng)，當(dāng)溫度升高到設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)斷電，

降低后又會(huì)自動(dòng)加熱。這其實(shí)是一種溫度

溫度傳感器一一

傳感器。它是雙金屬片結(jié)構(gòu)。在日光燈啟

通

電熨斗過視

動(dòng)器就有。用一個(gè)舊的啟動(dòng)器去掉外殼，

學(xué)

頻

敲碎筑泡里面有個(gè)u形雙金屬片，通過視觀看視頻。讓

于

生

頻看一下雙金屬片在高溫下有什么變化。急

雙

探

究

片

金

屬

的

--自動(dòng)

過

控

位

程

。

kftU

丫炯佚才黃銅

通

過看

了

圖

片

金

解

雙

的

屬

片

結(jié)

卷

原理：熱脹冷縮

1宴

1加

通過講

溫度傳感器的應(yīng)用一一電熨斗

解使學(xué)

溫度傳感器是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，

生學(xué)會(huì)

它能把溫度的高低轉(zhuǎn)變成電信號，通常是

電

熨斗

利用物體的某一物理性質(zhì)隨溫度的變化

雙

嗎中

而改變的特性制成的.電熨斗就是靠溫度

月

學(xué)生討論?；亟饘?/p>

傳感器來控制溫度的。實(shí)驗(yàn)：電熨斗就裝

過

答問題：（1）控溫

有雙金屬片溫度傳感器。這種傳感器的作

會(huì)

常溫下，上、程存

用是控制電路的通斷。

討

下觸點(diǎn)應(yīng)是接分組

結(jié)

投影：電熨斗結(jié)構(gòu)圖（如圖所示）觸的，但溫度論總

過高時(shí)，由于答離

雙金屬片受熱

膨脹系數(shù)不

同，上部金屬

膨脹大，下部

金屬膨脹小，

、金■底則雙金屬片向

思考與討論：下彎曲，使觸

點(diǎn)分離，從而

（1）常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的還

是分離的？當(dāng)溫度過高時(shí)，雙金屬片將怎切斷電源，停

樣起作用？止加熱.溫度

降低后，雙金

（2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要屬片恢復(fù)原

設(shè)定不同的溫度，這是如何使用調(diào)溫旋鈕狀，重新接通

來實(shí)現(xiàn)的？電路加熱，這

樣循環(huán)進(jìn)行，

下面做例題3：如圖所示是自動(dòng)調(diào)溫式電

熨斗，下列說法正確的是（）起到自動(dòng)控制

溫度的作用.

A.常溫時(shí)上下觸點(diǎn)是接觸的

（2）熨

B.雙金屬片溫度升高時(shí)，上金屬片燙棉麻衣物和

形變較大，雙金屬片將向下彎曲熨燙絲綢衣物

需要設(shè)定不同

C.原來溫度控制在80°C斷開電源,

的溫度，此時(shí)

現(xiàn)要求6DC斷開電源，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下

移一些可通過調(diào)溫旋

鈕調(diào)節(jié)升降螺

D.由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙絲，升降螺絲

棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些帶動(dòng)彈性鋼片

升降，從而改總結(jié)這

小結(jié)

變觸點(diǎn)接觸的節(jié)課的

難易，達(dá)到控內(nèi)容，激

制在不同溫度發(fā)學(xué)生

的目的.學(xué)好文

化知識

的興趣。

最后扣

通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)是不是讓你覺得應(yīng)該更加努題。

力學(xué)習(xí)不斷提高自己，讓科技改變生活。

板書設(shè)計(jì)

題號答案正答率情況分析

傳感器的應(yīng)用（一）

傳感器應(yīng)用的一般模式。

一：力傳感器的應(yīng)用一一電子秤

二：傳感器的應(yīng)用聲傳感器的應(yīng)用一一話筒

三：溫度傳感器的應(yīng)用一一電熨斗

學(xué)情分析

上節(jié)課學(xué)生學(xué)習(xí)了傳感器及其工作原理，已知道傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電

學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路通斷的一類元件。對傳感器已有了一定認(rèn)識，本節(jié)需繼續(xù)深入學(xué)習(xí)具體

傳感器。

講解時(shí)要細(xì)致，并且因?yàn)楸竟?jié)與生活聯(lián)系較密切，盡量讓學(xué)生多參與，需要教師指導(dǎo)并借助

動(dòng)畫和幻燈片給予直觀的認(rèn)識。

漏選B,對傳感器作

1BC94.6%用理解不透徹。

不會(huì)用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判

2B80.3%斷受力。

3BD100%好

4C100%好

對動(dòng)力學(xué)的問題有些

5B78.9%遺忘，不熟練。

6ABD100%上課認(rèn)真聽講了

涉及電磁感應(yīng)，遺忘

7D91.7%時(shí)間短，學(xué)習(xí)時(shí)比較

認(rèn)真。

明白道理，不會(huì)用物

8A62%理關(guān)系和數(shù)學(xué)知識解

決問題。

效果分析

教材分析

《6.2傳感器的應(yīng)用》是新人教版高中物理選修3-2第六章第二節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要學(xué)

習(xí)一些簡單傳感器的應(yīng)用，以拓寬學(xué)生視野為主，原理粗講課程內(nèi)容比較簡單，不宜講細(xì)。

L教材的地位和作用：對傳感器工作理念的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生把理論與實(shí)際有機(jī)結(jié)合起來,

真正的懂得生活中傳感器是怎樣工作的。

2.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。

3.教材處理：在已掌握傳感器工作理念的基礎(chǔ)上，對具體的傳感器應(yīng)用進(jìn)行分析，讓同學(xué)

們掌握生活中所涉及的傳感器工作原理。

測評練習(xí)

1.關(guān)于傳感器的作用，下列說法正確的有（）

A.通常的傳感器可以直接用來進(jìn)行自動(dòng)控制

B.傳感器可以用來采集信息

C.傳感器可以將感受到的一些信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)量

1）.傳感器可以將所有感受到的信號都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量

2.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，在升降機(jī)中將重物放在壓敏電阻上，壓敏電

阻接在如圖5—2、3—5甲所示的電路中，電流表示數(shù)變化如圖乙所示，某同學(xué)根據(jù)電流

的示數(shù)變化情況推斷升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，下列說法中正確的是（）

圖5—2、3-5

A.0?力時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)一定勻速運(yùn)動(dòng)

B.0?力時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能減速上升

C.△?叁時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能勻速上升

D.△?七時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能勻加速上升

3.關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說法正確的是（）

A.應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成

B.當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大；反之，變小

C.傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓

D.外力越大，輸出的電壓差值也越大

4.傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后,

會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是（）

A.生物傳感器B.紅外傳感器C.溫度傳感器I）.壓力傳感器