高中物理-课传感器的应用（一）教学设计学情分析教材分析课后反思

《传感器的应用》教学设计

一.教材分析：

《6.2传感器的应用》是新人教版高中物理选修3-2第六章第二节的教学内容，主要学

习一些简单传感器的应用，以拓宽学生视野为主，原理粗讲课程内容比较简单，不宜讲细。

二.教学目标

(一)知识与技能

(1)了解传感器应用的一般模式；

(2)了解力传感器在电子秤上的应用；

(3)了解传感器在话简中的应用。

(4)了解温度传感器在电熨斗上的应用。

(二)过程与方法

通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。

(三)情感、态度与价值观

在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值，增强学习兴

趣，培养良好的科学态度。

三.教学重点

各种传感器的应用原理及结构。

教学难点

1、电路分析；2、各种传感器的应用原理及结构。

四.学情分析：

上节课学生学习了传感器及其工作原理，已知道传感器是将非电学量转化成电压、电流等电

学量，或转化为电路通断的一类元件。对传感器已有了一定认识，本节需继续深入学习具体

传感器。

五.教学方法

实验(演示)法、观察法、讨论法。

六.教学过程

设计

教学环节教师活动学生活动

意图

让

同学们，听过这样一句话吗：“科技改变回答：听过学生

感

对

生活”？传

生

器

看视频《智能产

的

浓

这句话是不是很有道理?你看我们不正在生活的一天》厚

想

享受科技发展给我们带来的美好生活兴

极

要

吗？比如你想看电影就可以从网上下载so积

这

学

下来看，你想听歌就可以在耳朵里塞上习

课

节

MP3耳机满世界走，还可以和远在千里之新

传

了

外的家人、朋友用微信qq聊天，甚至用解

的

感

DV拍摄美好的景物和有趣的事情，并用一起回答：传器

应

刻录机将这些珍贵的资料刻录到光盘上。感器肌

（一）引入新课等等。。。。随着科技的高速发展，我们的

学生回答：传

生活会更加方便快捷，那会是怎样呢？就

感器是能够感

让我们通过一段视频感受下吧。一一播放

知诸如力、温

视频《智能生活的一天》

度、光、声、

将来我们生活也会这样智能化，像开车不化学成分等非

用钥匙，直接对着车说“开”，车就启动电学量，并把

了，这是用了声音识别系统。去超市买东它们按照一定

西不用付钱，也不用刷卡，刷脸就行，这的规律转化成

用的是面部识别系统，等等。这些智能系电压、电流等

统都离不开一种重要元件就是一一传感电学量，或转

器。化为电路通断

的一类元件。

提问：什么是传感器，它的作用是什么？

作用是：把非

传感器到底怎样工作的？生活中又是怎电学量转化为

样应用的？这节课就让我们学习第六章电学量。

第二节《传感器的应用》

了

讲授传感器应用因为传感器接收非电信号通过敏感元件解传

感

器应

的一般模式转换成电信号，但是转换的电学量信号非

用

的一

常微弱，不能直接使用，需要放大转换电

般

做弋

路才能实际使用，所以传感器应用的一般

模式是

।——执行机构

郎*显示器

（数字屏）

-----计算机系统

下面我们要学习的几种传感器的应用就

遵循这种模式。

力传感器----电力传感器的应用一一电子秤

子秤

同学们，我们去菜市场买菜就必须称重,学生：电子秤

就得用——幻灯片（电子秤）

这是一种力传感器。如果称汽车，卡车的

重量要用地磅

电子秤的力传感器结构是这样的

图623应变片黄力映理有

两部分组成：金属梁和应变片。应变片是

半导体材料。当把物体放在电子秤上，物

体会给横梁一个向下的压力使横梁向下

弯曲，导致上应变片伸长，下应变片缩短。

那么它们的电阻怎么变化？

给它们输入恒定的电流时，上应变片电压

U1变大，下应变片U2变小，致使上下应

变片产生电压差，力越大，电压差越大。学生回答：

所以传感器感受的是力使应变片形变电

阻变化从而输出电压差。（1）装置:力

感器，组成：

思考以下三个问题：金属梁和应变

（1）电子秤使用的测力装置是什么？它片

是由什么元件组成的？（2）两个应变

（2）简述力传感器的工作原理。片的形变引起

电阻变化

（3）应变片能够把什么力学量转化为什致使两个应变

么电学量？片的电压差变

下面做例题1:化

关于电子秤中应变式力传感器说法正确⑶形变》电

的是（）压

A.应变片是由导体材料制成答案：BD

B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大,

反之变小

C.传感器输出的是应变片上的电压

D.外力越大，输出的电压差值也越大

有的同学喜欢唱歌，唱歌就要对着话筒，话筒

这是一种声传感器。（板书）

问题：话筒的作用是什么？

把声信号转化为电信号。有三种话筒，一

声传感器一话筒种是在大型会场用的动圈式话筒。

1、动圈式话筒永久磁体

图625动圈式话筒的构造

由三部分组成。金属膜片连在线圈上，线

圈套在永久磁体上。当我们对着话筒说话

时，膜片在声波下振动，使得与膜片相连

的线圈中产生周期性变化的感应电流。

第二种是电容式话筒。这是它的结构

2、电容式话筒

板间距变化，

电容变化，电

量变化。

M是薄金属膜，N是固定电极，Q是绝缘

支架，M.N是电容的两个电极给电容器两

级加上恒定电压，两级的电压就不变。提

问学生：当声波使薄金属膜振动时，各星

怎么变？膜片在声波下振动，使得与膜片

相连的线圈中产生周期性变化的感应电

流。

第三种是驻极体话筒。所谓驻极体是电解

质放到电厂中，会在前后两面产生等量的

异种电荷，叫极化。有些电解质在外加电

厂撤离后仍长期保持极化状态，这种电解

质叫驻极体。工作原理与电容式话筒类

似，电压3—6V,特点是体积小，重量轻,

学生看实验

价格便宜，灵敏度高。

让

下面我们用一个驻极体话筒和示波器来学生

3、驻极体话筒

声

感

感受下声信号转化为电信号的过程。受

转

信

号

电

化

为

的

信

号

过

柩

EB&2-7用示波器观察话闾的工作

3、驻极体话筒：

让学生

感受物

理就在

我们的

身边。

下面做例题2：唱卡拉0K用的话筒，内有传感

器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是

在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线

圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振

动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法

正确的是（）学生回答问题

A该传感器是根据电流的磁效应工作的

B该传感器是根据电磁感应原理工作的

C膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变

D膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动学生齐声说：

势

电熨斗

如果你的衣服皱了，你的妈妈会用一

将衣服熨平，电熨斗中有个自动控温系

统，当温度升高到设定值时会自动断电，

降低后又会自动加热。这其实是一种温度

温度传感器一一

传感器。它是双金属片结构。在日光灯启

通

电熨斗过视

动器就有。用一个旧的启动器去掉外壳，

学

频

敲碎筑泡里面有个u形双金属片，通过视观看视频。让

于

生

频看一下双金属片在高温下有什么变化。急

双

探

究

片

金

属

的

--自动

过

控

位

程

。

kftU

丫炯佚才黄铜

通

过看

了

图

片

金

解

双

的

属

片

结

卷

原理：热胀冷缩

1宴

1加

通过讲

温度传感器的应用一一电熨斗

解使学

温度传感器是应用最广泛的传感器之一，

生学会

它能把温度的高低转变成电信号，通常是

电

熨斗

利用物体的某一物理性质随温度的变化

双

吗中

而改变的特性制成的.电熨斗就是靠温度

月

学生讨论。回金属

传感器来控制温度的。实验：电熨斗就装

过

答问题：（1）控温

有双金属片温度传感器。这种传感器的作

会

常温下，上、程存

用是控制电路的通断。

讨

下触点应是接分组

结

投影：电熨斗结构图（如图所示）触的，但温度论总

过高时，由于答离

双金属片受热

膨胀系数不

同，上部金属

膨胀大，下部

金属膨胀小，

、金■底则双金属片向

思考与讨论：下弯曲，使触

点分离，从而

（1）常温下，上、下触点应是接触的还

是分离的？当温度过高时，双金属片将怎切断电源，停

样起作用？止加热.温度

降低后，双金

（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要属片恢复原

设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮状，重新接通

来实现的？电路加热，这

样循环进行，

下面做例题3：如图所示是自动调温式电

熨斗，下列说法正确的是（）起到自动控制

温度的作用.

A.常温时上下触点是接触的

（2）熨

B.双金属片温度升高时，上金属片烫棉麻衣物和

形变较大，双金属片将向下弯曲熨烫丝绸衣物

需要设定不同

C.原来温度控制在80°C断开电源,

的温度，此时

现要求6DC断开电源，应使调温旋钮下

移一些可通过调温旋

钮调节升降螺

D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫丝，升降螺丝

棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些带动弹性钢片

升降，从而改总结这

小结

变触点接触的节课的

难易，达到控内容，激

制在不同温度发学生

的目的.学好文

化知识

的兴趣。

最后扣

通过这节课的学习是不是让你觉得应该更加努题。

力学习不断提高自己，让科技改变生活。

板书设计

题号答案正答率情况分析

传感器的应用（一）

传感器应用的一般模式。

一：力传感器的应用一一电子秤

二：传感器的应用声传感器的应用一一话筒

三：温度传感器的应用一一电熨斗

学情分析

上节课学生学习了传感器及其工作原理，已知道传感器是将非电学量转化成电压、电流等电

学量，或转化为电路通断的一类元件。对传感器已有了一定认识，本节需继续深入学习具体

传感器。

讲解时要细致，并且因为本节与生活联系较密切，尽量让学生多参与，需要教师指导并借助

动画和幻灯片给予直观的认识。

漏选B,对传感器作

1BC94.6%用理解不透彻。

不会用运动状态来判

2B80.3%断受力。

3BD100%好

4C100%好

对动力学的问题有些

5B78.9%遗忘，不熟练。

6ABD100%上课认真听讲了

涉及电磁感应，遗忘

7D91.7%时间短，学习时比较

认真。

明白道理，不会用物

8A62%理关系和数学知识解

决问题。

效果分析

教材分析

《6.2传感器的应用》是新人教版高中物理选修3-2第六章第二节的教学内容，主要学

习一些简单传感器的应用，以拓宽学生视野为主，原理粗讲课程内容比较简单，不宜讲细。

L教材的地位和作用：对传感器工作理念的实际应用，使学生把理论与实际有机结合起来,

真正的懂得生活中传感器是怎样工作的。

2.教学重点与难点：各种传感器的应用原理及结构。

3.教材处理：在已掌握传感器工作理念的基础上，对具体的传感器应用进行分析，让同学

们掌握生活中所涉及的传感器工作原理。

测评练习

1.关于传感器的作用，下列说法正确的有（）

A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制

B.传感器可以用来采集信息

C.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量

1）.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量

2.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电

阻接在如图5—2、3—5甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流

的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是（）

图5—2、3-5

A.0〜力时间内，升降机一定匀速运动

B.0〜力时间内，升降机可能减速上升

C.△〜叁时间内，升降机可能匀速上升

D.△〜七时间内，升降机可能匀加速上升

3.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（）

A.应变片是由导体材料制成

B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小

C.传感器输出的是应变片上的电压

D.外力越大，输出的电压差值也越大

4.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后,

会自动停止工作，空调机内使用的传感器是（）

A.生物传感器B.红外传感器C.温度传感器I）.压力传感器