2024-2025学年新教材高中物理 第5章 传感器 1 认识传感器教案 新人教版选择性必修第二册

2024-2025学年新教材高中物理第5章传感器1认识传感器教案新人教版选择性必修第二册学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：《认识传感器》

2.教学年级和班级：高中二年级，物理班级

3.授课时间：2024年10月15日，星期二，第1节

4.教学时数：45分钟核心素养目标1.理解传感器的基本原理，培养科学探究和问题解决的能力；

2.掌握传感器的类型、特性及应用，提高科学素养和工程意识；

3.通过传感器实例分析，培养创新思维和实际操作能力；

4.增强对物理与生活、科技和社会的联系的认识，提高社会责任感和团队合作精神。教学难点与重点1.教学重点

-传感器的基本原理：包括传感器的工作原理、转换机制等，例如光电传感器如何将光信号转换为电信号。

-常见传感器的类型及特性：如温度传感器、压力传感器、湿度传感器等，强调其灵敏度、线性度、重复性等关键特性。

-传感器的应用领域：分析传感器在不同行业中的应用实例，如自动化、医疗、环境监测等。

-传感器在实际电路中的应用：展示传感器在电路中的作用，以及如何与微控制器等电子元件配合工作。

2.教学难点

-传感器原理的理解：学生可能难以理解传感器内部复杂的物理、化学变化过程，例如热敏电阻的温度-阻值关系。

-传感器特性的掌握：特性参数的概念和计算可能对学生来说较为抽象，如如何从数据手册中理解传感器的性能指标。

-传感器选型及应用：学生在面对众多传感器时，可能不知道如何根据实际需求选择合适的传感器，以及如何将其融入具体的应用电路。

-实际操作能力的培养：学生在动手实践时可能会遇到电路连接、调试等具体操作问题，需要掌握安全操作规范和故障排除方法。

具体举例：

-教学重点举例：以光电传感器为例，重点讲解光电效应的原理，以及如何通过光电传感器实现物体的检测。

-教学难点举例：在讲解热敏电阻时，通过实验和图示帮助学生理解温度变化与阻值变化之间的关系，并指导学生如何从数据手册中读取关键参数。教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都准备了《高中物理》选择性必修第二册教材中第5章“传感器”相关内容。

-准备课堂讲义，包括传感器的基本原理、类型、特性及应用案例等关键知识点摘要。

2.辅助材料：

-收集和整理传感器的图片、结构示意图、工作原理图等，以便于在课堂上展示。

-准备传感器应用的视频资料，如工业自动化中的传感器应用、智能家居中的传感器使用案例等。

-准备相关的图表数据，如传感器的特性曲线、灵敏度对比表等，帮助学生直观理解传感器性能。

-设计互动式多媒体教学课件，包含传感器知识点的互动问答、动画演示等。

3.实验器材：

-准备不同类型的传感器实物，如光敏电阻、热敏电阻、压力传感器等，以便于学生观察和学习。

-确保传感器实验套件充足，包括传感器、信号放大器、显示装置等，以便学生进行实际操作。

-准备实验所需的连接线、电源、测量仪器（如万用表）等辅助工具。

-确保所有实验器材的安全性能，进行课前检查，避免实验过程中的安全隐患。

4.教室布置：

-将教室分为理论知识学习区、实验操作区、小组讨论区等不同功能区域。

-在理论知识学习区，设置多媒体教学设备，方便展示辅助材料。

-在实验操作区，预先布置好实验台，并确保实验器材的整齐摆放，便于学生进行操作。

-在小组讨论区，布置便于交流的桌椅布局，鼓励学生进行合作学习和讨论。

-教室内张贴传感器相关知识海报，营造学习氛围。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对传感器的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道传感器是什么吗？它们在我们的生活中扮演着什么角色？”

展示一些传感器在日常生活和工业中的应用图片或视频片段，让学生初步感受传感器的魅力和重要性。

简短介绍传感器的基本概念和其在现代科技中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.传感器基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解传感器的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解传感器的定义，包括其主要组成元素或工作原理。

详细介绍传感器的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解传感器的实际应用和作用。

3.传感器案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解传感器的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的传感器案例进行分析，如温度传感器在智能家居中的应用、压力传感器在汽车刹车系统中的作用等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解传感器的多样性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用传感器解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论传感器的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与传感器相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对传感器的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调传感器的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括传感器的概念、分类、原理和案例分析等。

强调传感器在现实生活和技术发展中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用传感器。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于传感器应用的短文或报告，以巩固学习效果。学生学习效果1.知识与技能：

-掌握了传感器的基本概念、工作原理和分类方法，能够理解不同类型传感器的应用场景。

-学会了分析传感器的特性参数，如灵敏度、线性度、重复性等，能够根据实际需求选择合适的传感器。

-通过案例分析，了解了传感器在实际电路中的应用，能够运用传感器解决简单的实际问题。

-掌握了传感器实验的基本操作方法，能够安全、规范地进行实验。

2.过程与方法：

-培养了观察、思考、分析和解决问题的能力，能够运用所学知识对传感器相关问题进行探究。

-提高了自主学习能力，通过查阅资料、分组讨论等方式，对传感器知识进行深入挖掘。

-学会了与他人合作，能够在小组讨论中发挥自己的优势，共同解决问题。

3.情感态度与价值观：

-增强了对物理学科的兴趣，认识到传感器在现代科技中的重要性，激发了进一步学习的欲望。

-培养了创新意识和实践精神，敢于提出自己的观点，勇于尝试新的解决方案。

-提升了环保意识和社会责任感，了解到传感器在环境保护、资源节约等方面的应用价值。

4.具体表现：

-课堂互动中，学生积极参与讨论，提出问题和观点，展现了对传感器知识的理解和应用能力。

-在小组讨论中，学生能够充分发挥团队协作精神，共同分析问题、探讨解决方案。

-实验操作过程中，学生遵循安全操作规范，正确使用传感器及实验器材，完成实验任务。

-课后作业中，学生能够运用所学知识撰写关于传感器应用的短文或报告，体现了对知识的巩固和运用。教学评价与反馈1.课堂表现：

-观察学生在课堂上的参与度、提问回答的积极性和准确性，以及学生对传感器知识点的理解和掌握程度。

-关注学生在课堂上的注意力集中情况，以及他们对传感器案例分析的感兴趣程度。

2.小组讨论成果展示：

-评估各小组讨论的深度和广度，以及提出的解决方案的创新性和实用性。

-检查小组成果展示的逻辑性和清晰度，以及学生在展示过程中的表达能力和沟通技巧。

3.随堂测试：

-设计针对传感器基础知识、特性参数和实际应用的随堂测试，以评估学生对本节课重点内容的掌握情况。

-分析测试结果，了解学生的知识盲点和理解误区，为后续教学提供参考。

4.实验操作评价：

-观察学生在实验操作中的规范性和安全性，评估学生对实验原理的理解和实验技能的掌握。

-检查实验报告的撰写质量，包括实验数据的记录、分析和结论的推导。

5.教师评价与反馈：

-针对学生的课堂表现、小组讨论、随堂测试和实验操作等方面，给予及时、具体的评价和反馈。

-指出学生的优点和不足，鼓励学生发挥优势，改进不足，提高学习效果。

-根据学生的反馈和表现，调整教学方法和策略，以提高教学质量。课后作业-设计一个基于温度传感器的自动温控系统，简述其工作原理和组成部分。

-分析压力传感器在汽车刹车系统中的应用，说明其如何提高行车安全。

-描述光电传感器在自动门控制系统中的作用，并解释其工作原理。

-编写一个简短的程序，使用传感器模拟监测环境光照强度，并控制一个LED灯的亮度。

-举例说明如何利用湿度传感器监测室内植物的生长环境，并提出改善建议。

补充和说明：

-温度控制系统的设计：学生需要描述传感器如何检测环境温度，以及如何将信号传递给控制器，控制器又如何调节加热或冷却设备，以保持设定温度。

-压力传感器应用：学生应阐述压力传感器如何检测刹车踏板上的力，并将此信息转换为电信号，以便汽