3.6 超声波传感器（教案）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

《传感器及应用》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务3.6 超声波传感器 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据教育部颁布的《中等职业学校机电技术应用专业教学指导方案》中主干课程传感器及应用的教学基本要求，并参照有关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级标准编写的中等职业教育国家规划教材。 背景分析 本书主要内容包括传感器的基本概念、参量传感器、发电传感器、其他传感器、传感器的信号处理、抗干扰技术、检测仪表概述、传感器在机电产品中的应用等。本书可作为中等职业学校机电技术应用专业教材，也可作为相关行业岗位培训教材或自学用书。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 全面贯彻素质教育思想，从社会发展对高素质劳动者和中初级专门人才需要的实际出发，注重对学生的创新精神和实践能力的培养。 熟悉和掌握超声波传感器的基本原理和结构； 理解和运用超声波传感器的测量转换电路，以及超声波传感器的结构和应用等内容进行掌握； 学习任务 描述 熟悉和掌握超声波传感器的基本原理和结构； 理解和运用超声波传感器的测量转换电路，以及超声波传感器的结构和应用等内容进行掌握。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 熟悉和掌握压电式传感器的基本原理和结构； 教学难点 理解和运用超声波传感器的测量转换电路，以及超声波传感器的结构和应用等内容进行掌握。 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级的提升，实现重难点的突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《传感器及应用》，主编：吴旗，2010年1月第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 问题引入：分小组总结声振动传感器制作的电子狗的工作原理。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） [探索新知]（2分钟） 声振动传感器制作的电子狗，对几米远处人的走动非常敏感。一般说来，狗在休息时一只耳朵总贴着地面，监听着地面传来的信号，一有动静便发出“汪汪”的叫声，一方面报告主人有客来，一方面警示来人不可靠近。这里采用了狗的这种特别功能，利用土层传感，将人走动时的脚对地面接触摩擦声、振动声经高灵敏度接收放大，触发模拟狗叫声集成电路发声。不管是白天黑夜，它均能忠实地为你看家守舍。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生根据所学知识上网查一下关于此课堂所涉及的新闻和时政等，可以用于小组间的分享。 使用学生对自己专业有个大概了解，自己再去收集相关资料拓展自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知]（14分钟） 1.工作原理 图3-38为用声振动传感器制作的电子狗电路图。HTD,~HTD、置于地下组成声振动传感器，检测地面传来的声振动信号。当有人在距传感器1m左右走动时，脚踏地面的振动信号经地面传到HTD,～HTDk,再经VT₁、IC,接收、放大，VD₁、VD₂、C₄倍压整流滤波，滤波后的直流电压加于VT₂基极，使VT₂导通，触发单稳态电路翻转进入暂稳态，IC₂的3脚由原来的低电平变为高电平，经R。限流，VD。稳压的4.5V电压供IC₃工作，IC;O/P端输出的狗叫声经C,耦合到IC,作进一步的放大，扬声器Y发出响亮的狗叫声。暂稳时间t=1.1R₂C₃≈2min。暂稳态过后，IC₂的3脚输出低电平，IC₃停止工作，扬声器不再有狗叫声输出。如果来人2min后仍未离开监测区域，并且不断地走动，则狗叫声始终不停，直至来人离开监测范围，保持宁静2min后，狗叫声才停止。此外，为了使用方便，设置了光控电路，以使白天不让狗叫，夜晚恢复工作。也可根据具体情