资源简介

5.1认识传感器
【教材分析】
本节的教学特点是定性研究一些原理的基础知识，不做定量计算。讲好本节课内容要做到多举生活中的例子和多分析例子。让学生体会传感器在生活、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，并加强物理与社会发展的联系。
【教学目标与核心素养】
物理观念∶借助传感器概念及传感器的分类体会物理观念生成过程中蕴含的主要思想方法。
科学思维∶知道非电学量转化为电学量的技术意义，通过传感器的工作原理及敏感元件的特性体会物理模型在探索自然规律中的作用。
科学探究：通过观察、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。
科学态度与责任∶通过传感器在生活、科技中的实例感受传感器的应用技术在信息时代的作用与意义。
【教学重难点】
教学重点：传感器的工作原理。
教学难点：传感器中物理量之间的转化。
【教学准备】
多媒体课件、酒精探测器仪等。
【教学过程】
图片展示：玉兔号
玉兔号在月球上的工作离不开各式各样的传感器。其实，不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。要想知道这其中的道理，就要学习一些有关传感器的知识。
一、新课引入
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。
盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？
分析：干簧管的原理及其作用
原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用。
作用：把磁信号转化为电路的通断。
那么，到底什么是传感器
二、新课教学
（一）神奇的传感器
1.生活的例子
图片展示：自动路灯、自动门、酒精浓度检测。
逐个分析它们的使用过程和大致原理。
2.人体与传感器
展示人体与传感器的类比图。
传感器作用：代替、补充、延伸人的感觉器官。
3.传感器的定义
传感器是指这样一类器件或装置∶ 能够把非电学量转化为电学量。
它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。
优点：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。
传感器的种类
1.图片展示各类传感器，再列表分类。
原理 举例 特点
物理传感器 利用物质的物理特性或物理效应制作而成， 力传感器、磁传感器、声传感器 品种多、应用广、发展快
化学传感器 利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号 离子传感器、气体传感器 广泛用于环保、火灾报警、医疗卫生
生物传感器 利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质 酶传感器、微生物传感器、细胞传感器 含有生命物质，专一性好
2.物理传感器的两大类
根据被测量的不同，可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器;根据具体工作原理的不同，可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
（三）传感器的组成与应用模式
1.传感器的工作原理
传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成。
工作原理大致按如下进行：
①非电学量→需要被测量的物理量
②敏感元件→能直接感受或响应外界被测非电学量
③转换元件→将敏感元件输出的信号转换成电学量
④转换电路→电学量信号放大
⑤电学量
2.信号的获取
如何应用从传感器获得的信号呢 可以用指针式电表或数字屏等显示测量的数据。
3.应用模式
思考与讨论
话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。图乙是电容式话筒的组成结构示意图，话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个全属片（固定电极），它们构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。你能根据它的工作过程说说各组成元件的作用吗
分析：振动膜片→敏感元件；固定电极→转换元件；电阻电源→转换电路。
【板书设计】
5.1认识传感器
1.传感器是指这样一类元件：非电学量转化电学量，或转化为电路的通断。
2.传感器的作用：方便进行测量、传输、处理和控制
3.传感器的分类：三大类物理、化学、生物传感器
4.传感器的工作原理：
非电学量 一 敏感元件 一 转换元件 — 转换电路一 电学量
【教学反思】
本教案的内容完善，思路清晰，讲解到位，特别是传感器的工作原理部分讲解得非常到位，非常形象的阐述了传感器组成元件的功能。本课内容与社会现实生活联系比较紧密，在教学中，力求把复杂的社会技术简单化，能够清楚详细的讲解给学生，加强了物理与现实生活的联系。

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