资源简介

传 感 器
知识与技能：
认识常用传感器的实物外形和电路符号；
了解声、光、磁、温度传感器的特性；
会正确使用万用电表研究各传感器的特性；
能够根据所学知识设计温度传感器，进一步理解传感器的含义和作用。
过程与方法：
通过自动寻迹机器人和悬崖勒马机器人实验演示激发学生学习传感器的热情和兴趣。
通过用万用电表测量各传感器，不仅能够让学生清楚认识各常用传感器的外形，并实现对传感器特性的了解。
通过测量传感器，以及对新型传感器和自制传感器的介绍，消除对传感器设计的神秘感和畏难情绪，使学生能够更好的开放自己的创造思维。
情感态度与价值观：
通过两人一组测量传感器性能，培养学生的合作意识、安全、规范的操作意识和爱护器材等的良好的劳动行为习惯。
通过国内外传感器现状的对比，激发学生爱国的情绪和创新设计的激情
通过对传感器的设计，培养学生的创新意识和理论的实践应用意识。
教学重点：传感器特性的测试和研究。
教学难点：测试时量程的选择
教学和学习器材：干簧管、光敏电阻、热敏电阻、压电陶瓷片、磁铁、电烙铁、万用电表各25套。
教学设计说明：
本教学内容是教材第一章第三节电子控制系统内的第二部分内容，新教材中要求学生了解的大部分都是自动控制电路，而传感器是自动控制的首要部分。教材中要求学生了解的是常用的光敏、声敏、热敏、磁敏传感器的实物外形、图形符号以及各自特性，对于这部分内容学生是比较容易掌握的。那么如何充分利用好教材，挖掘教材？课堂教学的目标除了完成知识和技能目标外，更应该注重的是良好的学习品质、学习习惯、劳动素养的培养，充分利用劳动技术课的特殊性，让学生在动起来的同时，培养学生的技术思维、技术操作和技术创新能力，能够培养学生学习的综合应用能力和知识迁移能力等。
从“自动寻迹”机器人和“悬崖勒马”机器人的实验演示以及世界上最小机器人的介绍引入传感器的概念，激发学生学习本节内容的兴趣，并通过学生对传感器外形的观察，判断图示元件各属于哪类传感器，为测试传感器以及传感器的设计和应用打下基础。
本节课的重点内容是常用传感器外形、符号以及性能的了解，通过教师引导学生阅读课本内容，自主探究并进行交流，使学生能够自主的学习这部分内容。除了压电陶瓷片特性测试有些难度，教师可做较多示范引导，对于热敏电阻、光敏电阻、干簧管特性测试学生基本能够自己找出方法和得出结论。
本节课的难点是传感器特性探究时量程的选择，教师可以提示学生阅读课本文字和图片信息，尤其是图片信息，通过学生操作交流，以及教师做适当指导得以解决。
本节课的拓展点是传感器的设计，通过新型传感器的介绍、国内外传感器发展状况的对比以及学生自制传感器范例的介绍三方面入手，一方面激发学生设计的热情，另一方面消除学生畏难的情绪，并通过小组设计情况的交流，督促学习的同时，建立学习的目标和兴趣，把所学知识能够综合应用于生活实践中。
在完成本节知识点学习的同时，对于学习电子技术最基本的技能之一万用电表的正确使用（包括量程的正确选择、测量时避免人体电阻的并联等）进一步得以训练，并且能够很好的培养学生的技术思维能力、技术创新能力、技术操作能力，以及合作学习和器材维护等良好意识的养成。
教学过程：
一、引入：
机器人小组演示实验
自动寻迹机器人表演。
悬崖勒马机器人表演。
学生观察和思考，教师引入课题。
传感器、控制器、执行器组成了智能型机器人。
世界上最小的机器人的介绍。
二、常用传感器性能测试
1、介绍常用的传感器有声、光、磁、热敏传感器。
请同学根据元件外形猜测所给元件各属于哪类传感器？
学生回答，并说出猜测的依据。
请同学们根据课本第33—36页内容测量各元件的性能，并完成表格填写。
提示：确定测什么量来研究元件的性能？
例如：压电陶瓷片，阅读第35页内容以及图片1-29，思考压电陶瓷片具有压电功能，在电路中，当受到一个机械压力而变形时，其两面产生电压。那么就应该选用直流电压量程，并且改变压力大小，注意表棒该连接到什么位置？
关键：选择合适的量程，当外界的信号发生变化时，指针变化明显？
学生继续测量。
交流测量结果
压电陶瓷片：R×10K档或者DC5v档，并轻压陶瓷部分，指针会摆动。
（2）光敏电阻的特性：量程应选择 R×1K档。随着光强度的增强电阻而减小。
（3）干簧管的“通”、“断”情况随磁铁的“靠近”与“移开”而变，量程应选择 R×1K档。
（4）热敏电阻器
最常用的热敏传感器是热敏电阻器.热敏电阻器的电阻值会随着温度的变化而变化
常用的热敏电阻器有MZ型和MF型,
Z 表示正温度系数，其电阻值随温度升高而增大。
F表示负温度系数，其电阻值随温度升高而减小。
类别 名称 量程 特性
声敏传感器 压电陶瓷片
光敏传感器 光敏电阻
磁敏传感器 干簧管
热敏传感器 热敏电阻
传感器的定义：传感器是指能将感受到的某种物理量（通常为非电量信号），按照一定规律转换成可用信号（通常为电信号）的器件或装置。
三、介绍新传感器
（1）生物传感器--血糖传感器
血糖传感器是生物传感器中最先商品化和实用化的一种。自从 1990 年英国首先研制成功了一种用于糖尿病人自我检测血糖浓度的葡萄糖酶生物传感器之后，这种传感器在制造中采用了丝网印刷技术印制电极和酶层，已实现了大批量生产
（2）智能型生化传感器——电鼻子
它是将不同气敏传感元集成起来，利用各种敏感元对不同气体的交叉敏感效应，采用神经网络模式识别等先进数据处理技术，对混合气体的各种组分同时监测 , 得到混合气体的组成信息的。今天美、英、法、德等发达国家均已有电子鼻产品问世。如美国 Cyranose 320 “电子鼻”就是由 32 个传感器组成的阵列。
四、我国传感器产业发展现状及与国外的差距
目前，我国从事传感器研究和生产的单位约1300家，居世界第一.世界传感器的种类约有2万种，而我国经过"八五"、"九五"的发展目前也仅有3000多种.我国传感器产业的现状还不能适应国民经济发展的需要，产品技术水平与国外相差15年左右。
[德育渗透]国内外传感器发展情况对比，激发学生爱国激情和创新欲望。
五、传感器的设计和应用
科技创新是人类文明进步的阶梯
1、电鼻子，从 20 世纪 50 年代首次提出“电子鼻”概念，到 80 年代英国沃威克大学研制出早期的“电子鼻”系统成功。
2、机器人，在1920年捷克斯洛伐克作家萨佩克《洛桑万能机器人公司》的剧本中第一次出现机器人这个名词,到1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人的诞生
设计范例介绍：
1、储钱快乐盒
学生看图片，什么作为外界信号？
2、水塔自动供水装置
思考：什么作为外界信号？
头脑风暴：4人一组讨论并设计出一种能将温度信号变化转化为电信号变化的装置。并画出设计草图。
引导：什么物质对温度变化比较敏感？
学生交流设计结果。
六、布置作业。
用发现的眼睛去找找生活中传感器应用的例子,想想它们应用了哪些传感器,是如何工作的

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