1/1傳感器及其工作原理知識與技能：（1）通過實(shí)驗(yàn)及生活中的實(shí)例獲得對傳感器的感性認(rèn)識。（2）知道干簧管、光敏電阻、熱敏電阻、金屬熱電阻的特性和工作原理。（3）知道什么是傳感器，它的作用、類別、目的。知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的技術(shù)意義；重點(diǎn)：傳感器的概念，光敏電阻、熱敏電阻的特性，熱敏電阻、金屬熱電阻的特性差異。難點(diǎn)：傳感器的工作原理。教具準(zhǔn)備：聲控光控?zé)襞?支，干簧管1只，光敏電阻、熱敏電阻各30個，多用電表30個，燒杯30個過程與方法：學(xué)生主體，教師主導(dǎo)。以學(xué)生自主活動為主，以探究為原則。探究式教學(xué)法：具體實(shí)例引導(dǎo)→感知傳感器→傳感器元件特性探究→引導(dǎo)學(xué)生觀察→功能總結(jié)→嘗試應(yīng)用。情感態(tài)度與價值觀：體驗(yàn)科技創(chuàng)新的樂趣，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣教學(xué)過程教師活動備注[導(dǎo)入新課]播放"人進(jìn)出商場自動門"錄像。這是一個自動控制的例子，生活中還有很多自動控制的例子，比如：電熱水瓶能自動加熱或者停止加熱樓梯光控聲控?zé)粢雇碛新曇艟蜁詣恿疗饋怼狙菔韭暱責(zé)簟吭谏钌a(chǎn)中自動控制讓人們的生活更加的方便，更加的幸福。而自動控制就必須能夠感知或者測量一些必要的物理量，那么就得用到能感知各種物理量的儀器，也就是——傳感器。下面就讓我們一起先來研究幾種簡單的傳感器元件，從中了解傳感器究竟是怎么工作的。[推進(jìn)新課]【板書】6.1傳感器及其工作原理【板書】一、幾種簡單的傳感器元件【演示實(shí)驗(yàn)】演示干簧管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：把磁鐵放到干簧管上面，燈泡就會發(fā)光，把磁鐵移走，燈泡熄滅。這個元件能感受到什么物理量？盒子里有怎樣的裝置，才能實(shí)現(xiàn)這樣的控制？師生共同探究：了解元件“干簧管”的結(jié)構(gòu)。探明原因：玻璃管內(nèi)封入兩個軟磁性材料制成的簧片。當(dāng)磁鐵靠近干簧管時，兩個簧片被磁化而接通，電路導(dǎo)通。所以，干簧管能起到開關(guān)的作用。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：干簧管能將磁場的變化，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娐返耐〝唷！景鍟?、干簧管：磁場強(qiáng)弱電路通斷下面讓我們再來研究一個更有意思的傳感器元件【板書】2、光敏電阻探究實(shí)驗(yàn)一：用多用電表的歐姆檔研究光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)弱的定性關(guān)系探究：1、打開蓋子，光敏電阻在普通的光照情況下的電阻大概多大？2、用手慢慢一點(diǎn)點(diǎn)遮住光敏電阻，阻值有什么變化？3、用手電筒照射光敏電阻，阻值有什么變化？學(xué)生探究得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果：光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強(qiáng)光照射下電阻值很小。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量?！景鍟抗庹諒?qiáng)弱電阻大小教師講解光敏電阻在光照射下電阻變化的原因。光敏電阻是由硫化鎘制成的，硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照時，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好。下面我們再來研究一個傳感器元件：熱敏電阻【板書】3、熱敏電阻探究實(shí)驗(yàn)二:用多用電表的歐姆檔研究光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)弱的定性關(guān)系探究：1、常溫下熱敏電阻的阻值大概多大？2、將熱敏電阻接觸熱水，阻值有什么變化？學(xué)生探究得出：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常明顯?！景鍟繙囟雀叩碗娮璐笮〕藷崦綦娮柰?，還有一種金屬熱電阻，它也能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量【板書】4、金屬熱電阻上學(xué)期我們學(xué)金屬的電阻率的時候知道金屬的電阻率隨溫度升高而怎么變化呢？引導(dǎo)學(xué)生理論分析得出：溫度升高，金屬熱電阻阻值變大引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：熱敏電阻能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。【板書】溫度高低電阻大小與熱敏電阻比較投影電阻與溫度的關(guān)系曲線：如圖是兩種不同材料的傳感器電阻隨溫度變化的圖象，請同學(xué)們指出哪條是熱敏電阻的曲線，哪條是金屬熱電阻的曲線金屬熱電阻的靈敏度較差，但化學(xué)穩(wěn)定性好，測溫范圍大。典型材料：金屬鉑（白金）。下面我們再來看看這個儀器能有什么作用：展示電容位移傳感器分析得出：這個能夠?qū)⑽灰妻D(zhuǎn)化為電容值除了這幾個，剛才我們演示的聲控開關(guān)也是一種傳感器。它將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)榱穗娐返耐〝唷⒏鞣N傳感器及其功能集中投影，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)得出傳感器的概念。問題：傳感器感受到的信號屬于什么類型的信號？傳感器將這類信號轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁搭愋偷男盘柫?？總結(jié)得出，傳感器能夠?qū)⒎请妼W(xué)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)量【板書】二、傳感器的定義：能夠?qū)⒎请妼W(xué)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)量的元件它的優(yōu)點(diǎn)是：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制了。三、傳感器的簡單應(yīng)用例1：如圖是一火警報(bào)警的一部分電路示意圖。其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是（B）A.I變大，U變大B.I變小，U變小C.I變小，U變大D.I變大，U變小例2、（2007年廣東高考題，中等難度）壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（a）所示。將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運(yùn)動過程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示。下列判斷正確的是（D）AAER壓敏電阻(a)tIOt1(b)t2t3A．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動B．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動C．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動D．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動練習(xí)、（2005年廣東高考題）熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約為4Ω～5Ω。熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他儀表和器具有：電源（3V、內(nèi)阻可忽略）、直流電流表（內(nèi)阻約1Ω）、直流電壓表（內(nèi)阻約5kΩ）、滑動變阻器（0～20Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干、盛有熱水的熱水瓶（圖中未畫出）．（1）在下面的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求測量誤差盡可能?。?）根據(jù)電路圖，在實(shí)物圖上連線．解析：電流表采用外接法；滑動變阻器采用分壓式．【小結(jié)】一、幾種簡單的傳感器元件1、干簧管2、光敏電阻3、熱敏電阻4、金屬熱電阻二、傳感器：能夠?qū)⒎请妼W(xué)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)量的元件三、傳感器的簡單應(yīng)用【板書設(shè)計(jì)】傳感器及其工作原理一、幾種簡單的傳感器元件1、干簧管：磁場強(qiáng)弱電路通斷2、光敏電阻：光照強(qiáng)弱電阻大小3、熱敏電阻：溫度高低電阻大小4、金屬熱電阻：溫度高低電阻大小二、傳感器的定義：能夠?qū)⒎请妼W(xué)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)量的元件三、傳感器的簡單應(yīng)用提問：你能列舉出生活中與此相類似的自動控制的實(shí)例嗎？教師做實(shí)例補(bǔ)充：（1）當(dāng)冰箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)自動啟動，而當(dāng)溫度低于設(shè)定值時，制冷系統(tǒng)又會自動停止。冰箱的控制，是通過溫度傳感器實(shí)現(xiàn)的。（2）為了防止火災(zāi)的發(fā)生，在賓館房間的天花板上大多有一個小盒子，當(dāng)房間失火時它能感知出現(xiàn)的煙霧，通過電路發(fā)出警報(bào)，這個小盒子就是煙霧傳感器。（3）其他如賓館洗手間的墻壁上干手機(jī)的濕度傳感器、電視機(jī)里換頻道的紅外傳感器、電飯鍋的溫控開關(guān)、養(yǎng)雞場里的孵化器、交警用來測駕駛員是否酒后開車的酒精氣體測試儀、磁懸浮列車?yán)锏募铀俣葴y試器、電容式話筒里的電容式傳感器、自動洗衣機(jī)里的壓力傳感器等。可以說，傳感器的廣泛使用，豐富了我們的生活，使我們的生活更加方便、安全和舒適。2008年廣東高考題15．（11分）某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性．現(xiàn)在器材：直流恒流電源（在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表，待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等．（1）若用上述器材測量熱敏電阻的阻的隨溫度變化的特性，請你在圖的實(shí)物圖上連線．（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，，，斷開開關(guān)；③重復(fù)第②步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)．（3）實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖10的R-t關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式：R=+