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1选修3-2第六章第3节：传感器的应用（二）教案一、教材分析本节继第二节之后再介绍四种传感器的应用实例，进一步拓展学生的视野，提高学生的认识和分析能力，了解这几种传感器的工作原理，了解敏感元件的特征，学会分析控制电路，并能够迁移到其他控制电路的分析和简单设计中去。二、教学目标1．知识目标：（1）、理解温度传感器的应用――电饭锅的工作原理。（2）、理解温度传感器的应用――测温仪的工作原理。(3)、理解光电传感器的应用――鼠标器的工作原理（4）、理解光电传感器的应用――火灾报警器的工作原理。2．能力目标：（1）通过对电饭锅的构造和原理的探究以及测温仪的了解，进一步地深入认识温度传感器的应用（2）通过小组对鼠标器以及火灾报警器的原理的探究和讨论，认识光传感器的应用。3．情感、态度和价值观目标：培养学生的学习兴趣，激发创造的欲望。三、教学重点难点重点：温度、光传感器的应用原理及结构。难点：温度、光传感器的应用原理及结构。四、学情分析我们的学生属于基础较差，讲太快的话接受不了，因此讲解时要细致，并且因为本节与生活联系较密切，尽量让学生多动手，必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。五、教学方法PPT课件，演示实验，讲授六、课前准备1．学生的学习准备：预习新课，初步把握传感器的原理和方法步骤。2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：四人一组，课前准备好电饭锅，鼠标器，烟雾式火灾报警器等材料用具。七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。上节课我们学习了力传感器、温度传感器、声音传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的力、温度、声音传感器？学生思考后回答：电子秤，动圈式话筒，电容式话筒，驻极体话筒，电熨斗，他们都是传感器。（三）合作探究、精讲点拨。探究一：温度传感器——电饭锅电饭锅的主要部件铁氧体，它的特点是常温下，具有铁氧体，能够被磁铁吸引，但是温度上升到约为103℃时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。我们把103℃就叫做该材手动开关电热板内胆底转轴感温铁氧体2料的居里温度或居里点。师：阅读教材开头几段，然后合上书。问题：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象？生：随着温度的升高，铁氧体逐渐失去磁性，当温度升高到103℃以上时，铁氧体完全失去磁性，不吸引任何物体了思考与讨论：（1）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？（2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？（4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？生1：开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。生2：水沸腾后，锅内大致保持100℃不变。生3：饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103℃”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热．生4：如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100℃不变，温度低于“居里点103℃”，电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。探究二：温度传感器的应用——测温仪应用温度传感器可以把温度转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来，由于电信号可以由测温地点传输到其他地点，所以应用温度传感器可以远距离读取温度的数值，这是吧非电学量转变成电学量的一大优点。几种常见的测温仪，测温元件可以是热敏电阻、金属热电阻、热电偶等，还有红外线敏感元件。师：阅读上述教材，思考并回答问题。（1）温度传感器测温仪有何优点？（2）常见的测温元件有哪些？(3)测温仪是如何工作的3(4)什么是热电偶？生1：可以远距离读取温度的数值．因为温度信号变成电信号后可以远距离传输．生2：热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等．生3：生4：所谓的热电偶就是将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个焊接点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。探究三．光传感器的应用——鼠标器师：阅读教材60-61页有关内容，思考并回答问题。（1）鼠标器的主要组成？（2）鼠标器中光传感器的主要部件是什么？。（3）鼠标器的工作原理？生：阅读教材，思考并回答问题。生1：鼠标器的内部结构包括：滚轴x，滚轴y，滚球，码盘，电路板。发光二极管红外接收管滚轴码盘滚球AB214生2：鼠标器的光传感器主要由红外发射管、红外接收管、滚轴、滚轮组成。生3：工作原理：当鼠标在左面上滚动时，滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号。计算机分别统计X、y两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。探究四．光传感器的应用——火灾报警器师：许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器，火灾报警器是光传感器应用的又一实例。师：引导学生阅读教材有关内容，思考并回答有关问题。师：以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理。生：报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报．师：实验：把光敏电阻、多用表的直流电流档和干电池按照图甲连成电路，对光照的强度进行比较性测量。光敏电阻受到的光照越强，电路中的电流越大。白天，将它放在教室中适合阅读的地方，记下电流表的读数，晚上，用它来测灯光对书桌的照明。比较两者的差别。还可以按照图乙，把光敏电阻R的引脚穿过硬泡沫塑料板Z而固定，再罩上内壁涂黑、长度足够的遮光简T，避免杂散光的干扰然后分别把不同的光源L（如蜡烛、几种不同功率的白炽灯泡、日光灯管等）都放在与光敏电阻相同距离（例如1m）的位置，比较它们的亮度。这个实验也可以用硅光电池来做。由于光电池在受到光照时可以自己产生电动势，所以电路中不用电源。5想一想，怎样用如图所示的装置来制作一个摄影用的曝光表？（四）反思总结，当堂检测。教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）（五）发导学案、布置预习。我们已经学习了四种传感器的工作原理，那么别的传感器又是怎么样工作的呢？这节课后大家可以先预习第四节，着重分析科学家是如何设计实验，如何得出恰当的结论的。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。九、板书设计第三节：传感器的应用（二）十、教学反思本课的设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。本节课中四种传感器的工作原理是重点内容，因为与生活联系紧密，整堂课学生求知旺盛，复杂的知识变得简单化，亲自动手拆卸，观察，加深了印象，提高了能力。本节课时间45分钟，其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟，小组讨论20分钟反思总结当堂检测5分钟左右，其余环节15分钟，能够完成教学内容。在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也希望大家提出宝贵意见，共同完善，共同进步!电饭锅测温仪温度传感器鼠标器火灾报警器光传感器传感器的应用热敏电阻、金属热电阻、热电偶、红外线敏感元件红外发射管、红外接收管、码盘发光二极管、光电三极管。感温铁氧体