8..3 跨学科实践：传感技术 课件 2025-2026学年教科版（2024）物理九年级上册

该初中物理课件聚焦“跨学科实践：传感技术”主题，系统呈现传感器的定义（将光、热、力等非电信息转化为电信号的器件）、工作原理（物理量→电信号的转换逻辑）及应用场景（生活中的智能手机、空调，科技领域的嫦娥六号、智慧农业等）。课堂导入通过智能手机光感调节亮度、距离感应亮灭屏等操作演示，引导学生联系生活中的感应现象，搭建从生活经验到学科知识的认知支架，衔接电磁相互作用章节的电磁感应与磁场对电流作用等前置知识。 其特色在于深度融合核心素养，通过“寻找传感器”调研活动培养科学探究能力，“自制光控路灯”实践（组装光敏电阻、继电器电路并测试）强化模型建构与科学推理的科学思维，结合嫦娥六号、气象监测等案例渗透科学态度与责任。采用激趣导入、任务驱动的教学方法，既帮助学生深化物理观念，提升技术实践与问题解决能力，也为教师提供丰富的生活化、情境化教学素材，助力高效课堂实施。

跨学科实践:传感技术 第3节 第8章 电磁相互作用 (教科版)九年级 上 大单元知识框架 学习目标 1.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。 2.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。 3.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。 4.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。 激趣导入 试一试:手持智能手机,演示操作 ①用手遮挡手机顶部,屏幕自动变暗; ②打开手机亮度自动调节功能,用手电筒模拟 “强光” 照射手机,屏幕亮度提升,再用手挡住光线,屏幕亮度降低。 手机为什么能感知到光线变化和物体遮挡? 生活中还有类似的感应现象吗? 任务一:传感技术 不仅声音信息能转换为电信号,光信息、热信息、力信息等都可以转化为电号,这些实现其他信息转换成电信号的器件,叫做传感器。 话筒便是一种常见的传感器。 城市路灯常用光传感器来控制 冰箱使用温度传感器来控制温度 电子秤则采用压力传感器测质量 传感器举例: 新知探究 嫦娥六号 智慧农业 气象监测 新知探究 随着技术的发展,传感 器的种类越来越多,渗入生产、生活的方方面面 传感器不仅在日常生活中有广泛应用,它还和计算机结合,组成了新一代的“智能化仪表”,在科学研究、测量技术、智能制造等领域,及我们中学物理、化学和生物的实验教学中都有 很多应用。 新知探究 中学实验室数字化实验平台装备多种传感器 新知探究 新知探究 在医疗健康、环境监测、交通管理、农畜牧业、消防安全、生产制造、航空航天、电子产品等许多领域,我们都能看到传感器的身影。 任务二:实践活动:追寻传感器 传感器无处不在。智能手机的自动调光功能利用了光传感器;接电话时手机离开耳朵屏幕变亮、手机贴近耳朵屏幕变黑,利用了距离传感器…。 1.寻找传感器 智能设备 智能手机集成了多种传感器,如光线传感器和加速度传感器,它们能够感知环境光照强度并自动调节屏幕亮度,同时响应重力变化,智能调整屏幕显示方向。 家用电器 家中的空调内置了温度传感器和红外遥控接收器,能够根据室内温度变化自动调节运行状态,同时接收并响应红外遥控信号,实现远程智能控制。 交通工具 汽车配备了胎压传感器和倒车雷达,能够实时监测轮胎气压变化,确保行车安全,同时,通过超声波探测停车距离,辅助驾驶员实现安全倒车。 新知探究 新知探究 在我们周围,还有哪些传感器?请找出来,填入以下表格中。 名称 把什么转化为电 原理 应用领域 声控灯 声音 话筒将声音转化为电流 需要节电的公共场所 自动干手器 光 挡光后改变电流 公共卫生间 体重计 力 压力改变了电阻 小家电 自动雨刷器 水(雨滴) 雨滴接触后改变电路或电阻 汽车 从话筒到各种各样的传感器,技术在一个多世纪中实现了巨大的进步。 展望未来,传感器会有怎样的发展呢?用200字左右的文字,描述我们的畅想吧! 未来,传感器将向 “微型化、智能化、集成化” 持续发展。它会变得小巧便携,可植入人体监测健康,实时预警疾病;也能集成多感知功能,同步捕捉声、光、温等信号,精准感知环境变化。 借助 AI 技术,传感器将拥有自主分析能力:智能家居传感器可预判需求,自动调节环境;工业场景中能提前排查设备故障,助力无人化运维。 同时,传感器会搭建万物互联的智能网络,渗透城市、医疗等领域,成为连接物理与数字世界的 “神经末梢”,让生活更便捷、安全、智能。 新知探究 新知探究 2.自制简易光控路灯 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] 通过光敏电阻感知环境光照强度,通过电磁继电器控制灯的亮灭,实现“光线变暗时自动亮灯”的功能。 新知探究 16 (1)根据电路图,将光敏电阻、干电池、电磁继电器、滑动变阻器、开关用导线连接组装好,完成控制电路. (2)测试:调整控制电路的各项参数,使其在不同光照条件下能有效控制继电器的开关状态. (3)将灯泡和另一个电源组装好接入电路,组成工作电路,确保照明灯能在光线暗时自动点亮,光线亮时自动熄灭. 17 (1)禁止接入家庭电路,工作电路统一采用电源。 (2)继电器线圈与触点电路需分开。 (3)实验前检查电路,避免短路。 新知探究 18 课堂小结 传感器 定义:将光、热、力等非电信息转化为电信号的器件 实践活动 核心逻辑:物理量 电信号 调研:寻找身边的传感器,填写对照表 制作:简易光控路灯(光敏电阻+继电器+灯泡) 原理:光照 光敏电阻阻值变化 控制电路通断 路灯开关 跨学科实践:传感技术 生活应用:手机、空调、汽车、电子秤等 前沿应用:航空航天、智慧农业、气象监测、医疗健康等 19 练习与应用 1.下列关于传感器的核心作用,说法正确的是( ) 将电信号转化为非电信息 B. 将非电信息转化为电信号 C. 直接控制设备运行 D. 增强信号传输距离 B 练习与应用 2.智能手机接电话时,贴近耳朵屏幕变黑、离开耳朵屏幕变亮,这一功能利用的传感器是( ) 温度传感器 B. 光传感器 C. 距离传感器 D. 压力传感器 C 练习与应用 3.自制简易光控路灯时,核心元件光敏电阻的特性是( ) 光照越强,电阻越大 B. 光照越强,电阻越小 C. 温度越高,电阻越大 D. 温度越高,电阻越小 B $