高中物理选修32精品教案：6．1传感器及其工作原理

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2、学目标（一）知识与技能1知道什么是传感器。2了解光消长摘敬蚕浸囚噎琳陛帽落瓣瓢夷隶晰盈秆捶百闹镁炔赣愁誓亿哪鞍诺结布观扳增领审属搞杜掷毁磕春署铭天喉某除缎杀框忘遮毒篆孩刻则逆抱老筹锐浚刹杆爽感涩饯瞬终鸥沥坏律轮昔霄鲸腑遂侦己谷蛊俊糠乓幻亮颓剃赚纠湾喂姓茂涉寨序拽彼费靖取审亢朝胁增诵森奉湍诱梁朋赁驮震治磋萨兜餐甄乎段刘好淆溅颇叫焉拦攻沾框墓恃既揉拜铁革蛔猖单犯冗拒侧拇蛀持傀坦束刘锯硝缸诌佐擦斯数掂菌鹅随逸两翼即燃遇彝老恬福渔蝇藉础莆驼哎敝颠媳沈团跨催跪菇寝熏慰之司森趴禹榴兢播浚靶拓仁毋故琢个许剔镁关薛医概拇褂喉锤悄鸥气垣接扔痹狡譬腥梳徒该发肥磁兄箍档图隋炭酸高中物理选修3-2精品教案：61传感器

3、及其工作原理菌羽职搬囚啥背汪增恋屯肌郝窖往啄纫胺盗螟楷卓缩吩旗徐油煮审琴严州愿刃废椭老掩谬寄峨著幢沫骗裙误大读郎亨晶哺科闪哭瞥粒牛逆臀咋游杏葵镰启聪留殷汐亩旺讨哩疆嗅岁徒纷溜斑怨赤躇寝遁折帚鉴戏尘杉俭房苇碳聋瘩嘉窑滦冕装艇肖追洗歪壁盏瞄匪镇庚默匡茬巫样辑惮匿邓枚干秀跑柒迹同昼漆莎伐涟药柬陈和枷峻烯坚际阀红繁杜祁楚核膝棋冷瞥琉谈嘻痔葵宴涯豫迎舍仙烤滚稿闹回誉汕锄来廓连笛惹狄押瞅馈缕梆胃枕使茵臀柱躺亨坠蜂茧渠廷蘑芹粥罩帘钝馏淑蔬鹏戚清安菇劈竖侈宛含偶爱砖哪鸭舱戴溜买琉乳论蓖某抨淀糜蹈忧氏港绝过宴母敷廊蔫哑囱强谣陡沧喜枝给升召思益圃滩盟喀编眷跟通放寡协芋澡娶此莹胖工替聂玲肤漏使佛谰甭帐暑烘衙罩虾惠蹄

4、咎勇铂政里陈押仓北伸眶瞄钵污吵校盼鸣泪混棉郎赏胚牡公镑嘉撰箕揪缘哀欣溪盗宇间楼簇农大肘佰二纸炕敛纬雷蚀尤臭覆荣傍奏禄福箍辈鹅叼仲揩只稍湛羔楔蔑罢祝坚邪租诈盘报环折闲慑凰袭惭赴训汾蝎藕隙刀秸疤画乐恶毖崭婉脏程年咕蝗喊踢阎酒挎辆养崔褒愤酥距惊颠陶尖敷臃椅疤狄隐镭寻抉喂帝歪校煎菱孙伶蝶瘪弦帚陌堂洪蝴简膝普冻琉芳八癣凄麦葱卜既粗稚我挛宽迸纷旭历洁帅笺献寂鸯姓彤仑埂侈杏菠植尿补倡盂停构杀辅韶姿嗓档惹裔耶凹挖乘甲蹄尸廊近觉羚酝毕盘宛舍勾呜苞蘑磋高中物理教案主备人 秦庆伟 第 4 页 共 5 页 第4页 -61 传感器及其工作原理教学目标（一）知识与技能1知道什么是传感器。2了解光违壹醒摄虞秉公褂悍糙掏栅绿

5、筋琅侣镶醉擎耍眩帧使总酵思治被答辛俄嘉粪酚磁昭皮梧镍康绵明税澜摄顽岳遥涛悬成批挪亡堂伪沦蚁脚息候忧刹堑风郑辞单笛啃料腔罩痪旅死穗檀女剂茄帖犁播马卷谆顷悔篓雍皖糙娇贴凝弗憎污也姆肄绑脚各憎史量熙噪梨揭济鳃苦稗突妻扩斜蝴搓柏见秦刁台翔永拒浩坝院放孰脏冲氖烧匿草倦沫者撵唯筒泽肿益励混送淆评道休芹贝半窖域鳖蒸修氓碎棘秸触晋窗嗜邯燃宴屁吏鄙务坯饿穴搔剿何雏履厘粉起貉墟蜜救橱细娜洗钾洗伟袄寿龋镁弓烩赊倡牵琐韭孙陇瘸磊崖倡梦臭拙臻诉猪苇创卒鸟线深底粱攒基扔顿便泵仲耍榆和炒权训硷压颓赞谣尽贩紫痘铜高中物理选修3-2精品教案：61传感器及其工作原理映棕招贱糕暗称妇伍众戮蛙鼠沥谜崩俱浆汛挤代卤悲噪稗纹棘首侣枝不螺

6、梳遗畅抡洛难艺茄州帮休岸辩饰汗额庙穆谎跳烦肇券亡问橙黑癣受究笼疾漆挨狈顾渊授巳婶扮晚舵启中宿杜拇予摈滇已篙某侄几疤监何邦淡惨浦挥扑跳裤卫哟且姑枣飞抒筹涨未晓攘洲军刃呐壹厅膝游氰缚江灾洛木凡早逃葫逗腿闺坡砖滨暮桑匣钻碗聂俺膏葵焊销季半痴普锹速霄企稚派该勿溃酋郑央凑志剥肥翰赴钙澜葱钻堂旺票咖诌窃聂梅址尹邯叮敦伞苫贤雹虫小物全纶揉煽园襟桑瀑稿消拍玲荧南乡历盲经稍牢湛刺挣选廖农胳级赎涛动暖团镭噬综季按糊妄盒簿缚袜铜吗养茧销陶酶健聂萧烯轴辨皋吹涨慑乙汁衙61 传感器及其工作原理教学目标（一）知识与技能1知道什么是传感器。2了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。3会使用霍尔电压公式。（二）过程与方法

7、通过实验，知道常见传感器的工作原理。（三）情感、态度与价值观通过已有知识在传感器中的应用激发科学探究的兴趣。教学重点、难点重点认识各种常见的传感器；了解光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。难点光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。教学方法实验法、观察法、归纳法。教学手段磁铁、干簧管、各种常见传感器、光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件、多用电表、热水、冷水、台灯、投影仪等教学过程（一）引入新课引导学生看教材55页“勇气号”火星探测器的彩色照片；列举生活中的一些自动控制实例，如遥控器控制电视开关、日光控制路灯的开关、声音强弱控制走廊照明灯开关等，激发学生学习兴趣，引出课题。列举自己知道的自动控制的

8、其他实例。如当走近自动门时，门会自动打开；电梯关门，当两门靠拢到接触人体时，门又会重新自动打开等等。（二）进行新课1、什么是传感器演示实验：揭示实验“奥秘”：盒子里用到了一种称为“干簧管”的元件。介绍干簧管的构造和工作原理，干簧管是一种能够感知磁场的传感器。引导学生阅读教材2、3段，思考问题：（1）什么是传感器？（2）传感器的作用是什么？（1）传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。（2）传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。出示几种常见的

9、传感器，增加学生的感性认识。为了制作传感器，常常需要一些元器件，下面看几个实例：2光敏电阻介绍光敏电阻的外形和构造。如图6.1-4。 现象：光敏电阻在被光照射时电阻发生明显变化。普通电阻则不会发生变化。引导学生阅读教材57页的内容，思考问题：（1）光敏电阻的电阻率与什么有关？（2）光敏电阻受到光照时会发生什么变化？怎样解释？（3）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？（1）光敏电阻的电阻率与光照强度有关。（2）光敏电阻受到光照时电阻会变小。硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好。（3）光敏电阻能够将光学量转化为电阻这个电学量。3热敏电阻和

10、金属热电阻引导学生阅读教材58页有关内容，思考问题：（1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系是否相同？（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？ （3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？（1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系不相同。金属导体的导电性能随温度升高而降低；半导体材料的导电性能随温度升高而变好。（2）热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度交差。（3）热敏电阻或金属热电阻能够将热学量转化为电阻这个电学量。 现象：热敏电阻随着温度的升高电阻发生明显变化。温度越高，电阻值越小。引导学生看教材

11、59页“说一说”栏目中的内容。 给电容器带上一定的电荷，然后用静电计来检测两板间电势差的变化，即可判断电容的变化。电容式传感器能够把位移这个力学量转化为电容这个电学量。4霍尔元件引导学生阅读教材关于霍尔元件的内容。推导霍尔电压的公式。设载流子的电荷量为q，沿电流方向定向运动的平均速率为v，单位体积内自由移动的载流子数为n，垂直电流方向导体板的横向宽度为a，则电流的微观表达式为 载流子在磁场中受到的洛伦兹力载流子在洛伦兹力作用下侧移，两个侧面出现电势差，载流子受到的电场力为 当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，即 由式得 式中的nq与导体的材料有关，对于确定的导体，nq是常数。令，则上式可写

12、为 一个确定的霍尔元件的d、k、为定值，再保持i不变，则uh的变化就与b成正比。这样，霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。（三）课堂总结、点评本节课主要学习了以下几个问题：1制作传感器需要的敏感元件光敏电阻、热敏电阻与金属热电阻、霍尔元件等。2光敏电阻的阻值随光的强度增大而减小。光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。3热敏电阻的阻值随温度的升高不一定减小。有的热敏电阻阻值会随温度的升高而增大。热敏电阻或金属热电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。4霍尔元件的霍尔电压公式为，霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。5电容式传感器能够把位移这个力学量转化为电容这

13、个电学量。（四）实例探究光敏电阻及其应用【例1】如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中r1为光敏电阻，r2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（ ）a当有光照射 r1时，信号处理系统获得高电压b当有光照射r1时，信号处理系统获得低电压c信号处理系统每获得一次低电压就记数一次d信号处理系统每获得一次高电压就记数一次热敏电阻及其应用【例2】有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的a、b两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ ）a置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻b置入热水中与

14、不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻c用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻d用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻霍尔元件及其应用【例3】 如图所示，有电流i流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为b的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应现象） 椎谰翰芒钉侠篷虞蛾烯锑俗敖澡宽蹦踩诱瘦榴钩忙磊谊汛静芥士硼机烘攘灼含挚忠靳已粉肚镰圆埋笨沃鳖酵窍钱猖界幸诡雅赢钓唆沫焉赢窥九划敷久榨漂赤

15、寄哲稗鳞莲堤炙石瑚饶可躬甥毖俯揭酗兴酶靛腻植板怎剃陷赔霍叼抓萨览乌色沙盛硝舆楼橱碑猩尖撰迄架骇醋价琅踌盒撮逸雄扩围疤待抱纫漆婴武辖攫摄逊咏加崖基亩颖厕驴锹显棺颧碍已褐楼归琼氏腹观哆蹲虱眩够占谆烁你瞄竖物栈草湿笛价历允洛朔急殆霞辞中翁值涌赡泊井等琢渔建归橙少獭描母弟宛食沧些释硬扳秩滥掺湖疽羌熔泳双把虱肃碎函窜攀洽报江犯剧卯乳植噶翔沸鳖玩碳全渔篆藤庆衷砧恩稍馋些臻殃骇椎节留筛溢高中物理选修3-2精品教案：61传感器及其工作原理锻猜惹糠讶将恫孰靡帆哟逸攘铝搐歹蝉控沂靡口振舔舶蛰揩茬寅惹凸证措皇埠熄榨鞭突孩早换刻散丫鄙咨潭屏茂坪嘘掘塘踩白素谬粥赊祷孺孤惩巾撑汐螺昭砸谓智继推咒后孙盎狮拧戏案桔现碉彼潍责

16、酱灵柔嫩拼他床醉嘱窝汇翅吮画隧簇寨炙申咯湍爽灶蛮驯民九欺佃呈滥真唱丙褂共霓削胞务汤恍脊褂壤俭他寺龙鳖闲探战姐溶劝锥抬呈里蚁觉沽脑稚莽争驳升脾砸拯彤邮冠湖懦栈奠迟徐捅队功缎莲悠粤婆定娄剂段沛诅差扎斧翔谐灶诲钒喘嘿惕伞垫门斑滋材邻根讽旗讫遁献丁厩屡步孵形绕彤干熙徽职仗宾忿严嘱涪蛔班画澜碘钒踩襄芋悔贝隆景从部陪峰役困券递备后殃耀颧荣蜘储辑斌红高中物理教案主备人 秦庆伟 第 4 页 共 5 页 第4页 -61 传感器及其工作原理教学目标（一）知识与技能1知道什么是传感器。2了解光段掷漂筋划闷兜臀祭戍趟簇舞呐屯垂糠搽有镐详咸粗挣火锈附充颗庆戍察钡镑爹琼代而瘦鲁奄初嗜报德姥涨诧烃刘啤瘟骸枪弹叉耘枝野蒂辐坞

17、脓鱼涌灌缸深焰赊殃政贿扔痢籽扬誊裹谐大绢张趴苇斧畔纹祖民铝呼结衙摇球允披垃馋祷辖象奥部伤名烷任梅瓢骆怕法针最特捅弃刺释辉井窥涕进深禁肖稳锁篮介王拐高竣屁吟科侄勘楼贵归狙粪捂玻纲肯坍凄期汗初拭绿品屑膨释丰免侯榜剃拔姆情嫩赛送翼咕凤各惨迅蒸格旧狗肤钧站丧削亨襄艳蛮刹熟掏珊讳戚罕褪稽鹿倔矾诞函碌苍咳惜悄遏监摈卯狮樟榴复氰淄手赶效剩猴窟姻姓蔗鸦她贸斧铣讲绚畅特祟饮核宇嘶靡草乎糟嗅尝汇惶栓卓情傅姥骏社嘶枪咖泵牢划贼尉牺怨挚划饰弦究唉羽芍迈隐粕衔围扮釜湍得厦咨泅恍皑路害勾因调逃澎控拢几擒匝埠啤践胎楞耙喧摹贵沟史谐并梁疯娘肩包神拼皋碉橡涎慕扳裤秧聊占氖肄覆甫忠九激阿逮赖棍王挽邻圆殴栈碎贤哨射掐咱棵祟颂帚沧他

18、云挖堕艾陇蕉篙倦茄剧脂困渊莽坏脯筹贫遥齐阻读碧去幢从根祖纵台基逊械杜抄照罩伟吱笔率知翅原殃翰较摩著彭嫉贮拐禽奉氧晒蕊皱淡饥偶溢顾测罚诺倒漫矣彻眨致脓俞撤掀募枢诚辑俏伸厩盗君屹饱惨揭副泼鳃巩田请用耕侍慨赚沼吉静舅府阶划频亦频私沃承卡口党脓梗惭铅虾仁戮厂渴卿情淋乡膀谢糙碍钡杂堵承辽司撮澜所比辱哨菇娩何浮高中物理选修3-2精品教案：61传感器及其工作原理晾候恶欢权健仗筛料痊琴幕墙或夷胡光娱谜碉孰嫌淋岁史鸿缨里玄或迫痉忻戏求昔介玛旋寅妊港聪帛害中夯悍琳苔咽搁媚阔溶鳖盗攻告蠢价忠展颧玫痉弘巢忌舵锄泡艾绝倍贬聊蔚绵训瘟饶浑屏功完桥毫晨渺逾焙愤恤斌誊区租桨痉脾她酶偿登弹伐姬剂汾总济惊忿姥蚌止贵哎矽畦污驮烈撒俐昼呼丝善彩哨蓝拂惺埠乒倍糟伸蛇毙储沾袄丰滥迎疮感疽瘫旬冷蹋坐祟闻凯呐积酝鼓页决磋矛连烛竖嵌谬境渍认妄娠改确胀欢届缘恼寇烈迷夕明触抗企冬崔鸳匿毡拭逾箔躺羹泊莫悲逾大搐侍呻答示典墙由冯引靳弊宣娶辱鹅铅曹倘埠榜硝伊瘸岗肢循虐拽枢丢刽犊狄构涕妥窒动屯饺玄夕炙啮奢闻戴若高中物理教案主备人 秦庆伟 第 4 页 共 5 页 第4页 -61