2024-2025学年高中物理 第六章 传感器 1 传感器及其工作原理教案 新人教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理教案新人教版选修3-2课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理

2.教学年级和班级：高中二年级

3.授课时间：2024-2025学年，具体上课时间待定

4.教学时数：1课时（45分钟）

课程设计：

【导入】（5分钟）

1.利用生活实例（如自动门、温度控制器等）引导学生思考传感器的作用和应用。

2.提问：传感器是如何将非电学量转换为电学量的？

【新课内容】（30分钟）

1.传感器概述：

a.定义：传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

b.分类：根据工作原理和用途，介绍常见的传感器类型（如热敏、光敏、压敏、磁敏等）。

2.传感器工作原理：

a.介绍传感器的基本工作原理，即非电学量与电学量的转换原理。

b.结合课本，详细讲解几种常见传感器的工作原理，如热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等。

3.传感器应用：

a.举例说明传感器在日常生活和工业生产中的应用。

b.结合课本实例，让学生了解传感器在现代科技领域的重要作用。

【课堂练习】（10分钟）

1.让学生根据所学内容，分析生活中遇到的传感器应用实例。

2.设计简单电路，运用传感器实现某种功能。

【总结】（5分钟）

1.回顾本节课所学内容，让学生明确传感器的作用、分类、工作原理及应用。

2.强调传感器在现代科技中的重要性，激发学生的学习兴趣。

【作业】

1.根据课堂所学，选择一种传感器，查阅相关资料，了解其工作原理和应用领域。

2.完成课后习题。

【课后反思】

根据学生的课堂表现和作业完成情况，反思教学方法，调整教学策略，以提高教学效果。二、教学目标分析本节课的核心素养目标旨在培养学生的科学探究能力、物理观念和应用意识。通过学习传感器及其工作原理，使学生能够：

1.建立起对传感器的基本认识，理解传感器在信息获取和转换中的重要地位，形成物理与生活、科技紧密联系的观念。

2.掌握传感器的工作原理，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养科学探究精神。

3.通过实际案例分析，让学生能够运用所学知识解释生活中的现象，提高学生将理论知识应用于实际生活的能力。

4.激发学生对物理学科的兴趣，培养创新意识，鼓励学生主动探索新知识，为未来进一步学习相关专业打下基础。

本节课将围绕核心素养目标，设计教学活动，以帮助学生建立完整的物理知识体系，提高学生的科学素养，为培养新时代创新型人才奠定基础。三、学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：学生在之前的物理学习中，已经了解了基本的电路原理、电学量的测量方法以及一些简单的电子元件知识。在本书的前五章中，学生已经学习了电磁感应、电磁场等基础知识，这些知识为理解传感器的工作原理提供了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中二年级的学生通常对科技和实际应用有较高的兴趣，对物理现象背后的原理充满好奇。他们在逻辑思维和分析能力方面有一定的基础，但个体差异较大。学生的学习风格多样，有的喜欢通过实验探索，有的则偏好理论分析。

3.学生可能遇到的困难和挑战：传感器的工作原理涉及到物理、化学、电子等多个领域的知识，学生可能在理解某些传感器的工作机制时感到抽象和困难，尤其是传感器内部微观过程的理解。此外，将理论知识应用到具体的实际问题中，如设计传感器应用电路，可能会对学生造成一定的挑战。学生在团队合作中进行实验探究时，也可能面临沟通协调和动手操作方面的困难。四、教学方法与策略为了实现本节课的教学目标，针对学生的学习者特点，选择以下教学方法与策略：

1.讲授法：通过教师讲解，为学生提供传感器的基本理论知识，使学生对传感器及其工作原理有系统、全面的了解。

教学方法设计：

a.采用启发式讲授，引导学生思考传感器在实际生活中的应用，激发学生的学习兴趣。

b.结合课本，通过图示、表格等形式，生动形象地展示传感器的工作原理。

2.案例研究：通过分析具体案例，让学生了解传感器的实际应用，提高学生分析问题和解决问题的能力。

教学方法设计：

a.提供不同类型的传感器应用案例，如温度传感器、光敏传感器等，让学生分组讨论，分析其工作原理和应用领域。

b.引导学生通过查阅资料、交流讨论，总结各种传感器的优缺点，培养学生的团队合作意识和批判性思维。

3.项目导向学习：设计具有实际意义的传感器项目，让学生在完成项目过程中，综合运用所学知识，提高实践能力。

教学方法设计：

a.设定项目主题，如设计一个简单的温度控制器，要求学生运用温度传感器、微控制器等元件，实现温度的监测与控制。

b.学生分组进行项目设计，教师提供指导与支持，引导学生自主探索、解决问题。

c.项目完成后，组织项目展示和评价，促进学生之间的交流与学习。

4.实验法：通过实验，让学生亲身体验传感器的工作原理，提高学生的动手能力和实践操作技能。

教学方法设计：

a.设计一系列传感器实验，如热敏电阻实验、光敏电阻实验等，让学生亲自动手操作，观察传感器在不同条件下的变化。

b.引导学生通过实验数据分析，总结传感器的工作规律，培养学生的科学探究精神。

5.教学媒体和资源使用：

a.PPT：制作精美、清晰的PPT课件，展示传感器的基本概念、工作原理和应用案例，帮助学生更好地理解和记忆。

b.视频：播放传感器相关视频，如传感器在生产生活中的应用、传感器工作原理动画等，增强学生的直观感受。

c.在线工具：利用网络资源，如教育平台、在线实验模拟软件等，提供丰富的学习资源，拓展学生的知识视野。五、教学流程1.导入新课（用时5分钟）

在课程开始时，通过展示几个日常生活中的传感器应用实例，如智能灯泡、自动门、温湿度计等，引起学生对传感器的好奇心。接着提出问题：“这些设备是如何感知外界环境并作出响应的呢？”从而引出本节课的主题——传感器及其工作原理。

2.新课讲授（用时15分钟）

a.介绍传感器的定义和作用，强调传感器在将非电学量转换为电学量过程中的关键角色。

b.根据课本内容，详细讲解几种常见传感器（如热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻）的工作原理，结合图示和实例，帮助学生理解。

c.分析传感器在实际应用中的优势，如提高测量的准确性、实现自动化控制等。

3.实践活动（用时15分钟）

a.安排学生进行热敏电阻实验，观察温度变化对电阻值的影响，让学生亲身体验传感器的工作原理。

b.让学生自行设计一个小型的光控电路，使用光敏电阻作为传感器，实现灯光的自动开关。

c.引导学生分析实验结果，总结传感器在实验中的应用方法和效果。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

a.学生分成小组，讨论以下问题：

-举例说明生活中还有哪些设备使用了传感器，并分析其工作原理。

-思考传感器技术在现代科技发展中的重要作用。

-探讨传感器在未来的发展趋势和应用前景。

b.每个小组选派代表进行汇报，分享讨论成果。

c.教师对每个小组的讨论进行点评，引导学生深入思考，拓展知识视野。

5.总结回顾（用时5分钟）

通过本节课的学习，让学生明确传感器的作用、工作原理和应用。强调传感器技术在日常生活和科技发展中的重要性，激发学生对物理学科的兴趣和热情。

6.作业布置（用时5分钟）

a.完成课后习题，巩固所学知识。

b.选择一种传感器，查阅资料并撰写小论文，分析其工作原理和应用领域。

7.课后反思（用时5分钟）

根据学生的课堂表现和作业完成情况，反思教学过程中的优点和不足，调整教学方法，以提高教学效果。

总计用时：45分钟

本节课的教学流程旨在突出重点，突破难点，通过实践活动和小组讨论，使学生深入理解传感器的工作原理和应用。同时，注重培养学生的动手能力、团队协作能力和创新思维，为学生的全面发展奠定基础。六、教学资源拓展1.拓展资源：

a.相关书籍：推荐学生阅读与传感器相关的物理书籍，如《传感器原理与应用》、《现代传感器技术》等，以便更深入地了解传感器的理论知识和技术发展。

b.科普文章：鼓励学生阅读科普文章，了解传感器在科技领域的前沿应用，如物联网、智能制造等。

c.实验视频：观看传感器实验操作视频，学习不同类型传感器的使用方法，提高学生的实验技能。

d.科技展览：参观科技馆或相关展览，了解传感器在实际产品中的应用，激发学生的创新意识。

2.拓展建议：

a.结合课本内容，开展课题研究，深入探讨某一类型传感器的工作原理、性能参数和应用领域。

b.尝试将传感器应用于日常生活或科技创新项目中，锻炼学生的实际操作能力和解决问题的能力。

c.与电子、计算机等跨学科知识相结合，学习传感器与其他设备之间的通信、数据处理等知识，提高学生的综合应用能力。

d.鼓励学生参加科技创新竞赛、物理实验竞赛等活动，将所学知识应用于实际项目中，培养学生的创新精神和团队协作能力。

e.定期组织学生进行学术交流，分享学习心得和拓展成果，相互学习，共同提高。七、板书设计1.板书目的：通过板书，明确展示本节课的核心知识点，帮助学生梳理传感器及其工作原理的知识结构，突出重点，便于学生记忆和理解。

板书内容：

-传感器定义与作用

-常见传感器类型

-热敏电阻

-光敏电阻

-压敏电阻

-传感器工作原理

-传感器应用实例

2.板书结构：采用总分结构，先总体介绍传感器的定义和作用，再分别阐述不同类型传感器的工作原理和应用。

3.板书特点：

-简洁明了：用简练的文字、符号和图形，清晰展示传感器相关知识。

-突出重点：通过加粗、划线等方式，强调传感器工作原理和常见类型。

-准确精炼：用词准确，避免冗余，便于学生快速掌握。

-概括性强：通过板书，将复杂的内容简洁明了地呈现，有助于学生记忆。

4.艺术性与趣味性：

-使用不同颜色的粉笔，区分不同知识点，提高视觉效果。

-结合实际应用，绘制传感器图形，增强趣味性。

-设计形象生动的示意图，帮助学生更好地理解传感器工作原理。八、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合实际案例，激发学生兴趣：本节课通过引入生活中的实际案例，如智能灯泡、自动门等，激发了学生的学习兴趣，使他们能够更好地理解传感器的应用。

2.采用启发式教学，培养学生思维：在教学过程中，采用启发式教学方式，引导学生思考问题，培养了学生的逻辑思维和分析问题的能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学组织不够灵活：在课堂教学过程中，教学组织较为单一，缺乏灵活性和多样性，可能影响学生的学习效果。

2.教学评价不够全面：在教学过程中，教学评价主要集中在学生的学习成绩上，而忽略了学生的综合能力和创新能力的培养。

反思改进措施（三）改进措施

1.丰富教学组织形式：为了提高学生的学习效果，可以尝试采用多种教学组织形式，如小组讨论、实验操作等，以增加学生的参与度和互动性。

2.全面评价学生的学习：在评价学生的学习时，不仅仅关注学生的成绩，还要关注学生的综合能力和创新能力，以全面评价学生的学习效果。

3.加强与企业的合作：为了更好地培养学生的实践能力，可以加强与相关企业的合作，组织学生参观企业，了解传感器在实际应用中的情况，或者与企业合作开展项目，让学生参与到实际项目中，提高学生的实践能力。课堂小结，当堂检测一、课堂小结

1.传感器的作用：传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

2.传感器的分类：根据工作原理和用途，传感器可分为热敏、光敏、压敏、磁敏等类型。

3.传感器的工作原理：传感器通过将非电学量转换为电学量，实现信息的检测和转换。不同类型的传感器具有不同的工作原理，如热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等。

4.传感器的应用：传感器广泛应用于日常生活、工业生产、科技领域等，如自动门、温度控制器、智能家电等。

二、当堂检测

1.选择题

（1）传感器的定义是（）

A.一种检测装置

B.一种转换装置

C.一种信息传输装置

D.一种信息处理装置

（2）以下哪种传感器属于热敏传感器（）

A.热敏电阻

B.光敏电阻

C.压敏电阻

D.磁敏电阻

（3）传感器的工作原理是将非电学量转换