5.1 认识传感器 教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

5.1认识传感器 教学设计 课题 认识传感器 单元 5 学科 物理 年级 高二 1,了解传感器的概念，知道非电学量转化为电学量的技术意义感受传感器在信息时代的作 用。 学习 2.了解传感器的种类，了解传感器是如何工作的。 目标 3.认识一些制作传感器的元器件，知道这些传感器的工作原理。3.掌握传感器的组成与应用 模式。 重点 传感器的工作原理。 难点 传感器中物理量之间的转化。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 出示视频：干簧管 盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现 观看视频思考 引起学生学习的 象？ 盒子里有什么 兴趣，为下面的 这是因为盒子里有一种能够感知磁场的干簧 样的装置 学习做铺垫。 管。 干簧管就是一种能够感知磁场的传感器。那 么，到底什么是传感器？ 讲授新课 一、神奇的传感器 1.干簧管 (1)结构 如图，干簧管是玻璃管内封入的两个软磁性材 料制成的簧片。 观察图片 了解干簧管的结 构以及作用 (2)作用：在电路中起到开关的作用，它是 一种能够感知磁场的传感器。 2.“声控一光控”开关 思考讨论：当我们进入黑洞洞的楼道时，一跺 学生思考讨论 锻炼学生自主学 脚，楼道灯自动开启，但是这种情况在白天却不会 回答 习能力和语言表 发生。这是为什么？ 达能力 参考答案：这是因为楼道的灯安装了“声控 一光控”开关。这个开关会感知环境的明暗和声音 的强弱。只有环境的亮度低于某一数值，同时声强 高于某一数值时，声控一光控开关才会接通，灯才 会亮。 3红外线传感器 出示视颜：自动门 观看视频自动 锻炼学生的理解 思考：自动门为什么会这样“懂礼仪”呢？ 门并思考问题 能力和自主学习 出示图片：自动门 能力 参考答案：这是因为自动门装有一种装置，当 人走近时，可以检测出人体向外辐射的红外线，从 而发出使自动门开关启动的命令。这种装置就是红 外线传感器。 学生阅读课文 让学生感受传感 4.乙醇传感器 观察图片 器的普遍性，进 出示图片：酒精检测仪 一步激发学生兴 交通警察在检查司机是否酒后开车时，会让司 趣 机对着“便携式酒精检测仪”呼气，检测仪就会 显示呼出气体中的酒精浓度检测仪上装有“乙醇传 感器”，它能感知乙醇的浓度。 5.人的感觉器官与传感器的类比 视觉…光传感器 嗅觉 湿度传感器 气体传感器 听觉…声音传感器 味觉…味传感器 触觉、温觉温度传感器 压力传感器 计算机相当于人的大脑，执行机构相当于人的 肌体，传感器就相当于人的“五官”。 6.传感器 通过前面视频、 (1)定义 学生自己总结 图片、演示实验， 在现代技术中，传感器(sensor)是指这样 传感器定义。 学生可以找到不 类器件或装置：它能够感受诸如力、温度、光、声、 同传感器的共 化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转 性。从而得出定 换为便于传送和处理的可用信号输出。 义。 (2)传感器的作用 把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而 实现很方便地测量、传输、处理和控制。 思考与讨论：传感器的使用使我们的生活更加 方便、安全和舒适。生活中，你还发现哪些地方使 用了传感器？ 参考答案：路灯使用光电传感器，水龙头、自动 门使用红外线传感器，日光灯、冰箱、电饭锅空调 器使用温度传感器，起着自动控制的作用，手持体 温计利用的是红外温度传感器。 思考与讨论：请你根据需要大胆地设想：在家 学生思考讨论 拓展学生的知识 里、学校和生活的社区，什么地方应该安装传感 面，锻炼学生的 器？这些传感器要起什么作用？ 自主学习能力 参考答案：家中使用天然气具有一定的危险 性，应安装气敏传感器，可在天然气泄漏时起到报 警作用，这种传感器在检测时，可能会因为气体浓 度过小而检测不到。 二、传感器的种类 1物理传感器 (1)原理：根据物理特性或物理效应制作而 成的传感器。 例如力传感器、磁传感器、声传感器、电容传 感器、电感传感器，光电、压电传感器等。 学生阅读课文 锻炼学生的自主 了解传感器的 学习能力 ○ 种类 利用温度传感器制成的电子体温计。 利用压力传感器制成的电子秤。 2.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。如离子传感器、气 体传感器等化学传感器： 利用电化学气体传感器制成的可燃气体报警 器。 3.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，如酶传感器、微生物传感器、细胞传 感器等生物传感器。 8 利用葡萄糖生物传感器制成的血糖仪 大多数传感器是以物理原理为基础制作的。这 类传感器种类最多，应用领域也最广泛。 部普通的智能手机中就安装有十几种传感 器，能感受声音、图像、压力、磁场、加速度等各 种信息。 特器 传达器 尾佩便 观看图片智能 了解智能手机中 电子 压力传感 手机中的部分