2 传感器的应用（一）说课稿2025学年高中物理苏教版选修3-2-苏教版2014

2传感器的应用（一）说课稿2025学年高中物理苏教版选修3-2-苏教版2014科目Xx授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师张老师授课班级、授课课时2025年12月授课题目（包括教材及章节名称）教学内容一、教学内容本节课为苏教版高中物理选修3-2第二章“传感器的应用（一）”，内容包括传感器的工作原理（非电学量转化为电学量），常见传感器（光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件）的特性分析，应用实例（自动门控制电路、火灾报警器、电熨斗温控电路）的工作过程，以及传感器在简单生活电器（如电子秤、话筒）中的基本应用原理。核心素养目标二、核心素养目标形成传感器将非电学量转化为电学量的物理观念；运用科学思维分析光敏电阻、热敏电阻等传感器特性与应用的逻辑关系；通过自动门控制、火灾报警器等实例探究传感器工作过程；体会传感器在科技生活中的应用价值，培养科学态度与责任。教学难点与重点1.教学重点，①传感器将非电学量转化为电学量的工作原理；②光敏电阻、热敏电阻等典型传感器的特性分析与应用实例（自动门控制、火灾报警器）。

2.教学难点，①传感器特性曲线（如光敏电阻阻值随光照变化）的动态分析；②传感器在简单电路（如电熨斗温控电路）中的实际工作逻辑与信号转换过程。教学资源准备四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有苏教版高中物理选修3-2教材。2.辅助材料：准备光敏电阻、热敏电阻特性曲线图表，自动门、火灾报警器工作原理视频，传感器应用实例图片。3.实验器材：光敏电阻、热敏电阻、电源、导线、小灯泡、温度计、开关，确保器材安全完整。4.教室布置：设置分组讨论区，配备实验操作台，便于学生合作探究传感器工作过程。教学流程1.导入新课（5分钟）

播放自动门开关、手机屏幕触控、电子秤称重的短视频，提问：“这些设备如何感知外界变化并做出反应？”引导学生思考“非电学量转化为电学量”的过程，引出传感器定义（课本P42：“传感器是将非电学量（如光、热、力等）按一定规律转换为易于测量和处理的电学量的元件”）。结合课本图2-1（常见传感器图片），明确本节课主题——传感器的应用（一），聚焦光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理与实例。

2.新课讲授（15分钟）

①传感器工作原理（5分钟）：结合课本P43“传感器的工作原理”部分，强调“转换”核心——非电学量通过敏感元件转换为电学量（如光敏电阻将光信号转为电阻变化）。举例：光敏电阻在光照增强时，载流子增多，电阻减小（课本P43图2-2光敏电阻结构示意图），说明“光敏特性”定义。

②光敏电阻与热敏电阻特性分析（5分钟）：分析课本P44“光敏电阻的阻值随光照变化曲线”和“热敏电阻的阻值随温度变化曲线”，强调“非线性”特点——光敏电阻光照增强，阻值减小；热敏电阻（NTC型）温度升高，阻值减小。结合自动门控制电路（课本P45图2-4），说明光敏电阻作为光传感器，光照变化导致电阻变化，引起电流变化，控制电机转动。

③霍尔元件原理与应用（5分钟）：讲解课本P46“霍尔元件”部分，通过“洛伦兹力使电子偏转形成电势差”的示意图，解释霍尔电压UH=KIB/d（K为霍尔系数，I为电流，B为磁感应强度，d为薄片厚度）。举例电动车调速器：霍尔元件感知磁铁位置（B变化），输出电压信号，控制电机转速（课本P46图2-6）。

3.实践活动（12分钟）

①光敏电阻特性实验（4分钟）：学生分组连接电路（电源、光敏电阻、电流表、滑动变阻器），用手电筒照射光敏电阻，记录电流变化（课本P44“实验与探究”）。分析数据：光照增强，电流增大，说明阻值减小，验证光敏特性，突破“特性曲线动态分析”难点。

②热敏电阻温控电路模拟（4分钟）：用热敏电阻、电源、蜂鸣器、开关组成串联电路，用热水杯加热热敏电阻，观察蜂鸣器何时报警（课本P45“火灾报警器”简化电路）。讨论：温度升高→热敏电阻阻值减小→电流增大→蜂鸣器报警，理解“信号转换”逻辑，突破“电路工作逻辑”难点。

③霍尔元件磁感应实验（4分钟）：将霍尔元件接入电路（电源、电压表），用条形磁铁靠近霍尔元件，改变磁极方向和距离，记录电压表读数变化。分析：B增强，UH增大；B反向，UH反向，理解磁电转换原理，巩固霍尔元件应用。

4.学生小组讨论（8分钟）

①传感器特性曲线分析（3分钟）：举例“光敏电阻在光照强度从100lux增加到1000lux时，阻值从10kΩ降至1kΩ，若将其接入3V电源和小灯泡串联电路，小灯泡亮度如何变化？请结合曲线说明。”学生分析：光照增强→阻值减小→电流增大→小灯泡变亮，强化“阻值-光照-电流”动态关系。

②传感器工作逻辑分析（3分钟）：举例“电熨斗温控电路中，双金属片作为热传感器，温度升高时弯曲接通电路，温度降低时断开。其工作原理与本节课热敏电阻有何异同？”学生讨论：相同点——均将温度变化转化为电路通断；不同点——热敏电阻通过阻值变化控制电流，双金属片通过形变控制电路，深化“传感器类型-原理-应用”对应关系。

③传感器应用拓展（2分钟）：举例“楼道声控灯用到哪些传感器？其工作流程是什么？”学生回答：声音传感器（麦克风）和光传感器；声音→声电转换→光传感器检测环境光→光线暗且有声音时→电路接通→灯亮，联系实际，体会传感器在生活中的价值。

5.总结回顾（5分钟）

用思维导图梳理本节课核心内容：传感器定义（非电→电）→类型（光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件）→特性（光敏：光照→阻↓；热敏：温度→阻↓；霍尔：磁→电压）→应用（自动门、火灾报警器、电动车调速）。强调重点：传感器工作原理与典型传感器特性；难点：特性曲线动态分析（如光敏电阻光照与阻值关系）、电路信号转换逻辑（如热敏电阻温控电路）。提问：“若用热敏电阻设计一个冰箱温控报警器，当温度高于5℃时报警，电路应如何连接？”引导学生课后思考，巩固知识。教学资源拓展六、教学资源拓展1.拓展资源传感器分类与原理深化：在教材光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件基础上，补充按工作原理分类的物理传感器（利用物理效应，如压电效应、热电效应）和化学传感器（利用化学反应，如气敏电阻），结合课本P42“传感器的分类”部分，拓展压电传感器（如打火机压电陶瓷，压力→电压）和气敏电阻（如酒精检测仪，酒精浓度→电阻变化）的工作原理，说明不同传感器如何将非电学量转化为电学量。传感器特性参数分析：结合课本P44光敏电阻阻值-光照曲线、P45热敏电阻阻值-温度曲线，拓展介绍传感器核心参数——灵敏度（单位被测量变化引起的输出量变化，如光敏电阻灵敏度单位Ω/lux）、响应时间（传感器从接受信号到输出稳定值的时间，如热敏电阻响应时间约5-10s），以教材图2-4自动门控制电路为例，分析灵敏度如何影响控制精度（灵敏度越高，光照变化时电流变化越明显，门反应越快）。传感器技术前沿应用：围绕教材P46霍尔元件在电动车调速中的应用，拓展传感器在智能家居（如人体红外传感器用于自动照明，课本P43“常见传感器”提及）、医疗设备（如电子体温计采用热敏电阻，温度→电阻→电压显示）、工业自动化（如接近开关利用霍尔元件或电感式传感器检测金属物体位置）中的实例，说明传感器如何实现“感知-转换-控制”的闭环系统，呼应课本“传感器在科技生活中的应用价值”。2.拓展建议实验探究拓展：在教材P44“光敏电阻特性实验”基础上，建议学生分组设计“光控路灯模拟实验”，用光敏电阻、继电器、LED灯、电源组成电路，通过调节光照强度（用手电筒遮挡/照射）模拟昼夜变化，观察LED灯的亮灭，分析光敏电阻阻值变化如何通过继电器控制电路通断，深化对“传感器-控制电路-执行元件”工作逻辑的理解，突破“电路信号转换过程”难点。文献阅读拓展：推荐学生阅读教材P47“信息窗”中“传感器的发展历程”，结合课外资料（如《传感器原理与应用》入门章节），梳理从早期工业传感器（如20世纪50年代压力传感器）到现代智能传感器（带微处理器的传感器）的技术演进，分析材料科学（如半导体材料的发展）对传感器性能提升的影响，体会物理知识与科技发展的联系。生活实践拓展：引导学生观察生活中的传感器应用，如家中的空调（温度传感器检测室温，自动调节制冷功率）、手机（加速度传感器检测屏幕旋转方向、光传感器调节屏幕亮度），结合课本P45“电熨斗温控电路”，分析不同场景下传感器如何实现“智能响应”，记录至少3个实例并绘制简易工作流程图，培养“从生活走向物理”的科学探究意识。跨学科学习拓展：结合教材P46霍尔元件原理（洛伦兹力→电势差），联系信息技术中的“磁编码器”（利用霍尔元件检测磁场变化，精确测量电机转速），或化学中的“pH传感器”（利用离子敏感膜将H+浓度转化为电压），撰写500字短文，说明传感器如何作为“桥梁”连接不同学科，体现物理学科的基础性和综合性。板书设计①核心概念

传感器定义（课本P42）：将非电学量（如光、热、力等）按一定规律转换为易于测量和处理的电学量的元件。

核心功能：非电学量→电学量（信号转换）。

②典型传感器分析

光敏电阻（课本P43-P44）：特性——光照增强→阻值减小；应用——自动门控制电路（图2-4）。

热敏电阻（课本P44-P45）：特性（NTC型）——温度升高→阻值减小；应用——火灾报警器（图2-5）。

霍尔元件（课本P46）：原理——洛伦兹力→霍尔电压UH=KIB/d；应用——电动车调速器（图2-6）。

③应用与逻辑

传感器在电路中的作用：敏感元件（感知非电学量）→转换电路（电学量变化）→执行元件（动作）。

控制流程举例：光控电路——光照变化→光敏电阻阻值变化→电流变化→继电器通断→电机转动（课本P45图2-4）；温控电路——温度变化→热敏电阻阻值变化→电流变化→蜂鸣器报警（课本P45火灾报警器）。课堂1.课堂评价：通过提问“传感器定义中的‘非电学量’和‘电学量’分别指什么？”（对应课本P42），观察学生实验中光敏电阻电路连接是否规范（如电流表正负极接法），测试用选择题检查对光敏电阻“光照增强→阻值减小”特性的理解（如光照变化时电流表指针偏转方向判断）。针对学生实验操作错误（如滑动变阻器未调至合适阻值导致电流过大），现场指导纠正；对概念混淆的学生，结合课本P43图2-2重新强调“敏感元件”与“转换电路”的关系。

2.作业评价：批改“传感器应用流程图绘制”作业（如火灾报警器电路流程：温度→热敏电阻阻值→电流→蜂点评），关注逻辑链是否完整（是否包含“温度变化→阻值变化→电流变化→报警”关键步骤），标注典型错误（如漏写“蜂鸣器”执行元件）；点评“电熨斗温控电路与热敏电阻电路对比”分析题，肯定学生指出“双金属片通过形变控制通断，热敏电阻通过阻值变化控制电流”的差异，鼓励联系生活实例（如冰箱温控器）深化理解，反馈“需注意不同传感器的工作原理差异”。教学反思与总结九、教学反思与总结这节课下来，整体感觉学生参与度挺高的，特别是实验环节，光敏电阻实验里他们用手电筒照射时看到电流表指针变化，眼睛都亮了，说明直观实验比单纯讲原理效果好。不过小组讨论时发现，部分学生对霍尔元件的“洛伦兹力使电子偏转”还是有点懵，下次可能得用更形象的类比，比如“水流遇到障碍物会偏向一侧，电子在磁场里也是这样”，帮助他们理解。时间分配上，实践活动12分钟有点紧，第三组的热敏电阻温控实验还没做完就到总结了，下次得压缩新课讲授时间，多留点给学生操作。作业里“传感器应用流程图”有不少学生漏了执行元件，比如火灾报警器没写蜂鸣器，看来对“传感器-转换电路-执行元件”的逻辑链还要强化，下次课上用课本P45的电路图再带他们一起梳理一遍。教学效果方面，学生基本能说