【大单元·任务式】《8..3.2 跨学科实践:传感技术(第二课时)》课时导学案(含答案)--教科2024版9年级

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【大单元·任务式】《8..3.2 跨学科实践:传感技术(第二课时)》课时导学案(含答案)--教科2024版9年级

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/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
学习目标 物理观念:理解传感器的定义,掌握声、光、力等传感器的工作原理与应用场景。 科学思维:能分析不同传感器 “物理量→电信号” 的转换逻辑,提升系统分析与分类归纳能力。 科学探究:完成 “寻找传感器” 的调研与 “自制光控路灯” 的设计制作,提升技术实践与问题解决能力。 科学态度与责任:通过传感技术的广泛应用,认识其对社会发展的推动作用,培养技术创新与工程应用的责任感。
学习重点 传感器的定义与分类;常见传感器(声、光、力)的工作原理及应用。
学习难点 不同传感器 “物理量→电信号” 的转换逻辑;自制光控路灯的电路设计与逻辑整合。
【课前预习】
一、传感器的认知
1.传感技术是将______、、热、力等物理量转换成电信号的技术,实现这些转换的器件叫。
2.话筒是一种常见的______,能将______转换为电信号。
二、传感器的应用
3.传感器应用广泛,例如玉兔号月球车利用多种传感器开展探测,智慧农业中传感器用于______监测,气象监测中传感器用于______要素采集。
4.生活中的声控灯是将______转换为电信号来控制电路,自动干手器是将______转换为电信号来触发工作。
三、实践活动准备
5.请列举1个你身边的传感器:______,它的作用是将______转换为电信号,应用在______领域。
6.自制简易光控路灯的关键元件是______(将光转换为电信号)和______(控制电路通断)。
【课中研学】
1. 传感器的核心作用是什么?冰箱温度传感器、路灯光传感器、电子秤压力传感器,它们的共同工作逻辑是什么?
2. 传感器的种类越来越多,渗入生产、生活的方方面面。请你举例说明。
1. 智能手机的自动调光和屏幕旋转功能,分别利用了什么传感器?它们的转换对象是什么?
2.展望未来,传感器会有怎样的发展呢?用 200 字左右的文字,描述你的畅想。
3. 请设计电路,自制简易光控路灯,实现“太阳出来时,路灯灭;太阳下山时,路灯亮”。
[器材提示:光敏电阻、灯泡、干电池、继电器开关、手电筒(模拟太阳)等]
【课堂总结】
【分层作业】
(巩固性作业)
一、填空题
1.传感技术的核心是将声、光、热、力等______转换为可传输、处理的______。
2.实现物理量到电信号转换的器件叫作______,它是传感技术的关键组成部分。
3.生活中,声控灯利用______传感器将声音信号转换为电信号,控制电路通断。
4.智慧农业中,传感器可监测土壤湿度、光照强度等______,为作物生长提供数据支持。
5.自制简易光控路灯时,______能将光信号转换为电信号,______负责控制路灯的通断。
6.气象监测中,传感器可采集气温、气压、降水量等______,助力气象预报。
二、选择题
7.下列关于传感器的说法,正确的是( )
A. 只能将声音信号转换为电信号 B. 是物理量与电信号的转换器件
C. 仅用于工业生产 D. 不需要电源就能工作
8.自动干手器能感应到人手靠近后自动吹风,其核心元件是( )
A. 声传感器 B. 光传感器 C. 力传感器 D. 热传感器
9.自制光控路灯中,电磁继电器的作用是( )
A. 转换光信号 B. 控制电路通断 C. 提供电能 D. 增强光照
10.下列场景中,没有利用传感技术的是( )
A. 手机人脸识别解锁 B. 普通手动开关台灯 C. 智能手环监测心率 D. 气象站测量风速
(拓展性作业)
11. 关于不同类型传感器的应用,下列匹配正确的是( )
A. 声传感器 —— 自动门感应 B. 光传感器 —— 声控灯
C. 力传感器 —— 体重秤 D. 热传感器 —— 手机拍照对焦
12.自制光控路灯的电路中,光敏电阻的特性是( )
A. 光照越强,电阻越大 B. 光照越强,电阻越小
C. 电阻大小与光照无关 D. 只能将电信号转换为光信号
13.下列关于传感技术应用的说法,错误的是( )
A. 月球车的传感器可探测月球表面环境 B. 传感技术仅用于生活领域
C. 医疗设备中传感器可监测人体生理指标 D. 传感技术推动了智能化发展
14.某同学设计光控路灯时,发现路灯白天也亮,可能的原因是( )
A. 光敏电阻短路 B. 电磁继电器断路 C. 电源电压过低 D. 线圈匝数过少
15.下列技术中,与传感技术核心原理相同的是( )
A. 电动机将电能转化为机械能 B. 发电机将机械能转化为电能
C. 话筒将声音信号转化为电信号 D. 电磁铁通过电流产生磁性
(探究性作业)
选做题:
三、综合题
16.请分析家用智能电饭煲的工作过程,列举其中可能用到的 2 种传感器,并说明每种传感器的作用(即 “将哪种物理量转换为电信号”)及对应的功能。
17.设计一个 “简易自动浇水装置”,要求:(1)说明装置中需要用到的传感器类型;(2)简要描述工作原理(如何通过传感器控制浇水);(3)列出所需的核心器材。
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参考答案
【课前预习】
1. 声;光;传感器
2.传感器;声音
3.环境;气象
4.声音;光
5.示例:手机距离传感器;距离;通信(答案不唯一,合理即可)
6.光敏电阻;电磁继电器
【作业布置】
1. 物理量;电信号
2.传感器
3.声
4.环境参数
5.光敏电阻;电磁继电器
6.气象要素
7.B
8.B
9.B
10.B
11.C(解析:A 选项自动门感应常用光或红外传感器,B 选项声控灯用声传感器,D 选项手机拍照对焦常用光或距离传感器,体重秤利用力传感器将压力转换为电信号,匹配正确)
12.B(解析:光敏电阻的核心特性是 “光敏性”,光照越强,电阻越小,从而改变电路中的电流,实现对后续元件的控制)
13.B(解析:传感技术应用广泛,涵盖生活、航天、医疗、工业、气象等多个领域,并非仅用于生活领域)
14.A(解析:光敏电阻短路时,无论光照强弱,电路中电流始终较大,电磁继电器保持吸合,路灯持续点亮;B 选项断路会导致路灯始终不亮,C、D 选项影响路灯亮度或电磁继电器灵敏度,不会导致白天亮)
15.C(解析:传感技术的核心是 “物理量→电信号” 的转换,话筒将声音(物理量)转换为电信号,与传感技术原理一致;A 是电能→机械能,B 是机械能→电能,D 是电流→磁场,均不同)
16.示例:① 温度传感器:将温度(物理量)转换为电信号,监测电饭煲内的水温 / 饭温,当温度达到 100℃(水沸腾)时,切换到保温模式;② 压力传感器:将压力(物理量)转换为电信号,感知锅内食物和水的重量,自动判断加热时间和功率(如食材越多,加热时间越长)。(答案不唯一,合理即可)
17.(1)传感器类型:土壤湿度传感器(核心);(2)工作原理:土壤湿度传感器实时监测土壤湿度(物理量),并转换为电信号;当土壤湿度低于设定值时,电信号触发电磁继电器闭合,控制水泵工作,向土壤浇水;当土壤湿度达到设定值时,传感器输出的电信号变化,电磁继电器断开,水泵停止工作;(3)核心器材:土壤湿度传感器、电磁继电器、小型水泵、电源、导线、容器(装水)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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