2.1 辨识常用传感器（教学设计）通用技术苏教版2019选择性必修1

课题 2.1辨识常用传感器 课时 1课时 教材版本 苏教版通用技术选择性必修1 年级 高二 教学目标 技术意识： 能举例说明传感器的发展趋势，列举常见的传感器。 工程思维： 能概括传感器的作用及应用。 物化能力： 能用多用电表检测常用的传感器。 教学重难点 重点：传感器的作用及应用。 难点：多用电表检测传感器并分析其规律。 学情分析 学生已经学习了两个必修模块，对技术的一般过程、结构、流程、系统、控制等基本概念有了初步理解。在必修模块中，学生也多次进行技术实践活动，积累了一定的动手操作经验。在电子控制技术方面，学生已掌握电子控制系统的基本组成及工作流程，同时也了解了一些常用的电子元器件的基本功能。通过学前诊断明确教学起点，课堂教学聚焦概念转化难点和实践盲区，适当调整课堂教学进度。 课前准备 教学硬件环境：多媒体教室 教学资源：PPT课件、自动控制路灯搭建材料 教学环节 教学过程 一、 课堂导入 创设情境 教师活动：展示无人驾驶汽车、商场自动门、扶梯图片 提问：周末，无人驾驶汽车将我安全送到商场，自动门知道我靠近而打开，扶梯因我的到来加速运行——这些设备如何感知我的存在？ 学生活动：讨论列举生活中类似场景，思考这些设备如何获取环境信息？ 教师活动：展示干手器、红外感应水龙头 设计意图：以真实场景激活认知冲突，引出“传感器是电子控制系统获取信息的唯一途径” 二、 探究活动 新知讲解 任务一：探寻人与传感器的关联 教师活动：人依靠眼、鼻、耳、舌和皮肤等感觉器官随时随地地获取外界信息，这些信息经过神经细胞传到大脑，从而辨别出物体的特征，如声音、色彩、光亮度、气味和味道等。那么，电子控制系统是如何感知外界信息的呢? 学生思考讨论后，教师总结。 师：电子控制系统采用了各种敏感电子元件。这些敏感电子元件可以模拟人的感觉器官，还可以更为准确地获取外界信息，以便处理。这些敏感电子元件就是传感器的重要组成部分。而传感器是将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。 学生活动：完成与人的感觉器官对应的传感器类比 总结：传感器的组成，一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界的非电量信息并转换为电信号，通过输出部分输出。 学生活动：趁热打铁，完成常见传感器的信息转化过程，理解传感器的作用。 总结：在电子控制系统中，传感器是必不可少的元件，是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。在电路中，通过它获取外界的信息，再转换为电信号传输给控制电路去处理。不同的传感器可以用来收集不同的变化信息，并把它们转换为电流、电压等电信号的变化，以便于传输、处理、存储和输出。 任务二：检测常见传感器 师： 光敏电阻是一种亮度传感器，它将获取外界光线变化的信息转换为电阻阻值变化的信号，可以用来检测光的强度。其具有体积小、质量小、性能稳定和价格低等优点。 教师活动：展示光敏电阻实物图和电路符号 技术试验：用多用电表检测光敏电阻的特性 步骤： 1. 在面包板上完成电路搭建 2. 用多用电表电阻挡测量光照、遮光环境下的阻值 3. 记录数据，归纳“光照增强→阻值减小→电压减小”规律 师：温度传感器是利用材料的热敏特性，将温度的变化量转换成电信号变化量的器件。 教师活动：展示热敏电阻实物图和电路符号 技术试验：用多用电表检测热敏电阻的特性 步骤： 1. 在面包板上完成电路搭建 2. 分别用多用电表电阻挡和电压档测量不同水温下热敏电阻的阻值和两端的电压 3. 记录数据，分析热敏电阻阻值和电压随温度变化的规律 检测注意事项 测量时，因为水是有电阻的，故热敏电阻两端裸露引线应离开水面。 设计意图：通过动手实践突破难点，强化“电阻变化规律”的实证理解，同时引出电阻式传感器与非电阻性传感器的区别。 师：非电阻性传感器不依赖材料电阻的变化，而是通过电压、电流或电磁特性变化实现检测，而电阻式传感器主要依赖材料电阻变化。常见的电阻式传感器有湿敏电阻、热敏电阻等；而常见的非电阻性型传感器则有声敏传感器、位移传感器等。对非电阻性变化的传感器，一般通过一个合适电路来测量其电流或电压的变化。 三、 课堂小结 1.传感器是将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。 2.传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界的非电量信息并转换为电信号，通过输出部分输出。 3.在电子控制系统中，传感器是必不可少的元件，是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。 设计意图：以思维导图的形式总结本节课的内容，能帮助学生理顺本节课的知识点。 四、 拓展延伸 观看视频：人形机器人的传感器 设计意图：人形机器人属于新兴科技，衔接产业应用，培养学生技术前瞻意识。 五、 课堂练习 1.下列关于传感器的说法中不正确的是 （　　） A.传感器能将非电信号转化为电信号 B.自动控制系统中的检测装置不全属于传感器 C.传感器的性能好坏均能用多用电表检测 D.厨房天然气泄漏检测可用气敏传感器 答案：C 解析：多用电表可以检测传感器的好坏，不能检测传感器的性能。 2.现代城市道路两旁的路灯是采用自动控制的，当自然光的亮度低于某个值时路灯能自动点亮;当自然光的亮度高于某个值时，路灯能自动熄灭，是因为在路灯自动控制电路中采用的传感器是（ ） A.温度传感器 　　B.力传感器 C.亮度传感器 　　D.声压传感器 答案：C 解析：路灯的亮灭与光照亮度有关，应采用光敏传感器。 3.关于传感器的名称和相应的作用，下列说法中不正确的是（　　） A.位移传感器可以接收速度信息，并转换为电信号 B.声压传感器可以接收声音信息，并转换为电信号 C.气体传感器可以接收气体信息，并转换为电信号 D.力传感器可以接收重力、质量信息，并转换为电信号 答案：A 解析：位移传感器可以接收位置信息并转换为电信号，而不是接收速度信息。 4.下列关于传感器的说法中正确的是 （　　） A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B.金属材料也可以制成传感器 C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D.传感器是将电信号转换成其他信号 答案：B 解析：传感器的制作材料很多，可以是半导体材料，也可以是金属材料，不同传感器检测不同的信息，并将这些信息转换成电信号。 5.如图所示，用多用电表对光敏电阻的阻值进行测量，判断光敏电阻质量的好坏。若该光敏电阻质量正常，下列说法中合理的是 （　　） A.断开开关，选择欧姆挡，照度越高则所测阻值越大 B.断开开关，选择欧姆挡，照度越高则所测阻值越小 C.合上开关，选择欧姆挡，照度越高则所测阻值越小 D.合上开关，选择欧姆挡，照度越高则所测阻值越大 答案：B 解析：用多用电表测量电阻时，应断开开关，若光敏电阻质量正常，光照越强，阻值越小，光照越弱，阻值越大。 板书设计 教学反思 1.部分学生未规范使用多用电表，电阻档未调零等，须在技术试验操作前回顾多用电表的具体操作要点。 2.若学生提问“智能手机中的传感器类型”，可补充陀螺仪（位移传感器）等案例。 3.可增设传感器拆解活动，观察内部光敏、热敏元件，增加学生理解。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$