《第2节常用传感器的工作原理》教学设计(部级优课)-物理教案

《常见传感器的工作原理》教学设计厦门市翔安第一中学 林江苏教学目标1.通过观察“魔术表演”，激起探究传感器工作原理的好奇心和持久的兴趣。2.经历小组合作探究实验，认识光敏电阻和热敏电阻的特性，知道光电传感器和温度传感器的工作原理。3.在演示实验原理的启发下，运用“头脑风暴”和小组合作，设计高温报警器电路。4.通过利用传感器制作简单的自动控制装置，培养动手能力和解决问题的能力。5.在小组合作学习过程中，主动与他人合作，将自己的见解与他人进行交流，并敢于坚持正确观点，用于修正错误，具有团队精神。学情分析1.一般特征：教学对象是高二年的孩子，对传感器好奇心强，对现象的原因有刨根问底的探究欲望，偏爱动手操作和讨论交流。这些特点可以作为驱动课堂教学的动力。2.起点能力：学生通过初中和高中物理的学习，已经对串联电路、并联电路、欧姆定律、电生磁有了理性的认识，并且通过上一节的学习对传感器有了一定的感知，这些可以作为本节课的教学起点。重点难点1.重点：认识光敏电阻和热敏电阻的特性，知道光电传感器和温度传感器的工作原理。2.难点：自主设计传感器电路（高温报警器），制作简单的自动控制装置。拟通过小组合作学习突破教学难点。教学策略科学探究法、小组合作学习法教具和仪器自制光控（温控）圣诞灯、高中传感器应用实验器（分组实验6套）教学过程1.表演魔术，激趣引入教师先后邀请两位同学点亮圣诞灯，但没有开关，开灯的方式很奇特：①用火烧烤热敏电阻；②用强光手电筒照射光敏电阻。2.小组合作，实验探究（1）科学探究：探究光敏电阻和热敏电阻的特性①提出问题：光敏电阻和热敏电阻分别有什么特性？②猜想与假设：光敏电阻的阻值随光照的变化而变化，热敏电阻的阻值随温度的变化而变化。③制定计划和实施实验：布置学生按小组讨论实验方案和进行实验操作，并记录实验数据。④分析数据，得出结论：6个小组基本都能得出正确结论：“光敏电阻的阻值随光照的增强而变小；热敏电阻的阻值随温度的升高而变小。”⑤评价：分别对提出问题、猜想假设、实验结论正确的小组给予加分奖励。（2）小组讨论：光电传感器和温度传感器的工作原理。教师向学生投影出示开头魔术表演的实验电路图——光控电路和温控电路，让学生按小组讨论实验原理，解开魔术奥秘，确定小组发言人。教师组织抢答，分别给予加分奖励。3.头脑风暴，设计电路教师提出话题：“结合生活实际的要求，设计一台火警报警装置。”组织抢答，对回答和补充的小组给予加分奖励。4.动手制作高温报警器引导学生认识桌上的传感器应用实验器，阅读说明书，安装高温报警器。要求达到效果：当热敏电阻在室温下，蜂鸣器不报警；当热敏电阻在高温水中，蜂鸣器报警。每个小组派出“质检员”验收其他小组的实验成果。对制作调试成功的小组给予加分奖励。5.总结阶段，拓展应用设置两个填空问题，将课题由光电传感器、温度传感器拓展到压敏、气敏传感器，理解传感器的一般原理。（1）在生产和生活中广泛应用的力传感器，基本上采用半导体材料压敏效应原理制作而成。该器件中的压力敏感元件将压力大小的信息转换成电信号，进而对压力进行测量和控制。（2）根据传感器的原理，在超细微材料制成的气体传感器中当