4. 简单的光控和温控电路（选学）教学设计-2025-2026学年高中物理教科版选修3-2-教科版2004

4.简单的光控和温控电路（选学）教学设计-2025-2026学年高中物理教科版选修3-2-教科版2004主备人备课成员设计思路本课程设计以教科版2004年高中物理选修3-2《简单光控和温控电路》为依据，结合实际教学需求，旨在让学生通过实验和理论学习，掌握光控和温控电路的基本原理及其应用。课程内容紧密联系课本，注重理论与实践相结合，通过实验操作培养学生的动手能力和科学素养。核心素养目标分析教学难点与重点1.教学重点：

-重点理解光敏电阻和热敏电阻的工作原理。

-掌握光控和温控电路的基本连接方式。

-理解电路中电压、电流和电阻的关系。

-通过实验观察光强和温度变化对电路的影响。

2.教学难点：

-难点一：光敏电阻和热敏电阻的特性曲线分析。学生需理解不同光照和温度下电阻值的变化规律，并能分析这些变化对电路工作状态的影响。

-难点二：电路中非线性元件的应用。学生需掌握如何设计电路以利用光敏电阻和热敏电阻的非线性特性，例如光控开关的设计。

-难点三：光控和温控电路的故障排除。学生需学会通过测量电压、电流等参数来诊断电路中的问题，并能根据电路图进行逻辑推理。

-难点四：电路的稳定性和可靠性。学生需理解如何通过选择合适的元件和电路设计来提高电路的稳定性和可靠性，减少误动作。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《简单光控和温控电路》教材或学习资料。

2.辅助材料：准备相关电路原理图、光敏电阻和热敏电阻特性曲线图片、电路工作原理视频等多媒体资源。

3.实验器材：光敏电阻、热敏电阻、电阻箱、开关、电源、导线、万用表等实验器材，确保其完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，确保每个小组有足够的实验操作台和实验空间。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-结合日常生活中的温度和光照控制现象，提问学生如何利用电路实现自动控制。

-展示简单的光控开关和温控开关实例，引导学生思考这些电路的工作原理。

-提出本节课的学习目标：掌握光控和温控电路的基本原理及其应用。

2.新课讲授（用时15分钟）

-讲解光敏电阻和热敏电阻的原理，展示其特性曲线，解释光照和温度如何影响电阻值。

-讲解光控和温控电路的基本连接方式，包括串联、并联以及电路中的电流、电压和电阻的关系。

-通过动画演示电路中光敏电阻和热敏电阻在不同光照和温度下的工作状态。

3.实践活动（用时15分钟）

-学生分组进行光控电路的制作，按照课本步骤连接电路，并测试电路是否能在光照变化时正常工作。

-学生分组进行温控电路的制作，测试电路是否能在温度变化时正常工作。

-学生观察并记录实验数据，分析电路中光敏电阻和热敏电阻在不同条件下的响应。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-学生讨论光控电路和温控电路中如何选择合适的光敏电阻和热敏电阻。

-学生讨论电路中如何设计以实现稳定的控制效果。

-学生讨论电路故障排查的方法，如电压、电流的测量和电路图的解读。

5.总结回顾（用时5分钟）

-回顾本节课的学习内容，强调光控和温控电路的基本原理和制作步骤。

-提问学生：通过本节课的学习，你了解到哪些电路元件在光控和温控电路中的应用？

-强调本节课的重点和难点，如光敏电阻和热敏电阻的特性曲线分析，电路设计的稳定性等。

-鼓励学生在课后继续探索光控和温控电路的更多应用。知识点梳理1.光敏电阻的原理与特性

-光敏电阻是一种半导体器件，其电阻值随光照强度的变化而变化。

-在光照增强时，光敏电阻的电阻值减小；在光照减弱时，电阻值增大。

-光敏电阻的特性曲线反映了光照强度与电阻值之间的关系。

2.热敏电阻的原理与特性

-热敏电阻是一种温度敏感的电阻器，其电阻值随温度变化而变化。

-正温度系数热敏电阻（PTC）的电阻值随温度升高而增大。

-负温度系数热敏电阻（NTC）的电阻值随温度升高而减小。

-热敏电阻的特性曲线显示了温度与电阻值之间的对应关系。

3.光控电路的基本原理

-光控电路利用光敏电阻的光照特性来控制电路的通断。

-当光照强度低于设定值时，光敏电阻的电阻值增大，电路导通。

-当光照强度高于设定值时，光敏电阻的电阻值减小，电路断开。

4.温控电路的基本原理

-温控电路利用热敏电阻的温度特性来控制电路的通断。

-当温度低于设定值时，热敏电阻的电阻值增大，电路导通。

-当温度高于设定值时，热敏电阻的电阻值减小，电路断开。

5.光控和温控电路的设计与应用

-设计光控电路时，需要选择合适的光敏电阻和电路元件，确保电路在特定光照条件下的工作状态。

-设计温控电路时，需要选择合适的热敏电阻和电路元件，确保电路在特定温度条件下的工作状态。

-光控和温控电路广泛应用于自动控制、节能照明、温度调节等领域。

6.光控和温控电路的故障排查

-通过测量电路中的电压、电流等参数，判断电路是否正常工作。

-分析电路图，检查电路元件的连接是否正确，以及是否存在短路或断路等问题。

-在必要时，更换损坏的电路元件，修复电路故障。

7.光控和温控电路的稳定性与可靠性

-在电路设计中，考虑电路的稳定性和可靠性，选择合适的元件和电路结构。

-通过实验验证电路的性能，确保电路在不同光照和温度条件下能稳定工作。

-定期检查和维护电路，防止因元件老化或环境因素导致的故障。教学反思与改进在教学“简单光控和温控电路”这一章节后，我对自己的教学进行了深入的反思，以下是我的一些思考和改进措施。

首先，我注意到学生在理解光敏电阻和热敏电阻的工作原理时存在一定的困难。很多学生对于半导体材料在光照和温度变化下的电学性质理解不够深入，导致在分析电路时难以准确预测电阻值的变化。为了改进这一点，我计划在未来的教学中增加对半导体物理性质的解释，通过实际材料的展示和简单的实验来增强学生的直观理解。

其次，我发现实践活动中的实验操作步骤对学生来说较为复杂，尤其是对于电路连接和故障排查部分。部分学生在实验过程中遇到了连接错误和电路不通的问题，这反映出他们对电路原理的理解不够扎实。针对这一点，我计划在实验前进行更详细的步骤讲解和示范，同时提供更清晰的实验指导手册，让学生在实验前对每一步都有清晰的了解。

再者，小组讨论环节虽然有助于培养学生的合作能力和解决问题的能力，但有些学生似乎不太善于表达自己的观点或者参与讨论。为了激发学生的讨论积极性，我打算在讨论前设置一些引导性问题，并鼓励学生提出不同的观点和解决方案。同时，我会注意观察每个学生的参与情况，适时给予反馈和鼓励。

在评价学生方面，我发现仅仅通过实验报告来评价学生的掌握程度是不够全面的。我计划引入更多的评价方式，比如课堂表现、小组讨论中的贡献以及针对电路设计的创意性评价，这样能更全面地了解学生的学习情况。

此外，我还注意到有些学生在课后复习时缺乏针对性，对于难点知识掌握不够牢固。为了帮助学生更好地复习，我打算在课后提供一些练习题，并鼓励学生通过制作思维导图来梳理知识点。

-课前准备更加充分，针对不同学生的学习水平提供分层教学材料。

-在课堂教学中，更多地使用直观教具和多媒体资源，帮助学生理解抽象概念。

-定期与同学和家长沟通，了解学生的学习情况和需求，及时调整教学策略。

-课后提供更多的学习资源，如在线课程、实验视频等，帮助学生巩固所学知识。

我相信通过这些改进措施，能够更好地提升学生的物理学习体验，帮助他们更好地掌握光控和温控电路的相关知识。板书设计①光敏电阻

-工作原理：电阻值随光照强度变化

-特性曲线：光照强度与电阻值的关系

-应用：光控电路

②热敏电阻

-工作原理：电阻值随温度变化

-类型：PTC（正温度系数）、NTC（负温度系数）

-特性曲线：温度与电阻值的关系

-应用：温控电路

③光控电路

-基本组成：光敏电阻、电源、负载

-连接方式：串联、并联

-工作原理：光照强度控制电路通断

④温控电路

-基本组成：热敏电阻、电源、负载

-连接方式：串联、并联

-工作原理：温度控制电路通断

⑤电路故障排查

-测量电压、电流

-分析电路图

-更换损坏元件

⑥光控和温控电路设计

-选择合适的元件

-确保电路稳定性

-应用领域：自动控制、节能照明等教学评价1.课堂评价：

-提问：通过课堂提问，检验学生对光控和温控电路基本原理的理解程度。例如，询问学生光敏电阻和热敏电阻在不同条件下的电阻变化，以及这些变化对电路工作状态的影响。

-观察：在实验操作过程中，观察学生的动手能力和实验操作的规范性。注意学生的实验态度，如是否认真记录实验数据，是否按照实验步骤进行操作。

-测试：定期进行小测验或随堂测试，以评估学生对光控和温控电路知识的掌握情况。测试可以包括选择题、填空题和简答题，涵盖本节课的核心知识点。

2.作业评价：

-批改作业：对学生的作业进行认真批改，包括实验报告、电路设计图纸和理论计算等。批改时注意细节，如电路图的正确性、计算过程的准确性等。

-点评反馈：在批改作业的同时，给予学生具体的点评和反馈。对于作业中的优点给予肯定，对于错误和不足之处进行详细解释，并提出改进建议。

-及时反馈：将批改后的作业及时返还给学生，让他们了解自己的学习情况，并根据反馈进行自我调整和改进。

3.评价方式多样化：

-小组评价：鼓励学生在小组内进行互评，通过讨论和交流，提高学生的合作能力和评价能力。

-