高中物理-常见传感器的工作原理教学设计学情分析教材分析课后反思

从上世纪八十年代起，国际上出现了“传感器热”，传感器在当今科技发展中有着十

分重要的地位。新课程标准紧扣时代脉搏，对传感器教学提出明确要求。根据《课程标准》

强调对传感器教学应侧重从技术应用的角度展示物理，强调物理学科与技术的结合，着重体

现物理学的应用性、实践性。本课的教学思路是通过创设问题情境，引发对传感器工作原理

的探究，进入新课教学。整节课以实验贯穿始终，通过对实验的观察、思考和探究，了解什

么是光电传感器、温度传感器传感器是如何将非电学量转换成电学昼的并抓住这一共性

原理特征，使学生学会利用传感器的工作原理设计、制作简单的自控装置。

本节课的教学重点是实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性，理解传感器是如何将非电

学量转变为电学量的。教学难点是设计简易光电报警器。虽然原理比较简单，但要学生独立

设计出来却不容易。本教学难点的突破应在学生对光电报警电路原理的充分理解和熟知光敏

电阻的阻值特性的基础上，通过提升传感器控制电路的共性特征使设计简易光电报警器的

难度降低水到渠成。

由于学生思维能力发展上的不成熟性，还不能成为完全独立的探究主体等特点，本节

课的实验探究过程是在教师引导和启发下，学生独立思考、主动探索的过程。教学时力避深

奥的理论，侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培

养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。本课的设计思路是通过对实验的观察、思考和探

究，了解什么是传感器，传感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中

有哪些具体应用，为学生利用传感器制作简单的自控装置作一铺垫。教学时力避深奥的理论,

侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高学生的学习兴趣，培养学生热爱

科学的情感和崇尚科学的精神。

常见传感器的工作原理

三维教学目标

1、知识与技能

(1)知谴什么是传感器;

(2)了解光敏电阻、热.敏电阻的工作原理；

2、过程与方法：通过实验，知道常见传感器的工作原理。

3、情感态度与价值观：通过己有知识在传感器中的应用激发科学探究的兴趣。

教学重点：认识各种常见的传感器；了解光敏电阻、热敏电阻的工作原理。

教学难点：光敏电阻、热敏电阻的工作原理。

教学方法：实验法、观察法、归纳法。

教学手段：磁铁、干簧管、光敏电阻、热敏电阻、多用电表、热水、冷水、投影仪等。

教学过程：

(-)引入新课

演示实验：

将一支魔术笔靠近一个心型的图案盒子，关灯，图案亮，盒子里有什么样的装置会有如

此神奇的效果？

(二)进行新课

1.传感器之磁控开关

揭示实验,“奥秘”：魔术笔里有一个磁铁，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,相当于是自动开关。白一

---0---1|-

2.传感器之元器件侬z~件

像这种自动开关的传感器在生活当中还有？引导学生举例说明：声控开关，光控开关。

展示声光控开关里的光敏电阻。而声光控开关不能实际操作，拿出小夜灯，展示给大家，其

实里边也将一个光微电阻。

再用感温杯把热敏电阻引出。并展示光敏电阻和热敏电阻的外形。

接下来就探究为什么光敏电阻和热敏电阻会具有这样的特性！

实验：光敏电阻与热敏电阻的特性

(1)实验目的：探究光敏电阻的阻值随光照强度的变化特性；探究热敏电阻随温度的变化特

性

(2)实验器材：向大家介绍实验桌上摆放的器材，特别介绍欧姆表。

(3)实验设计：给大家3到5分钟时间，根据给出的实验器材来设计方案，设计中分为两大

组，1、2、3组设计光敏电阻，4、5、6组设计热敏电阻

学生分组讨论后教师:探测光敏电阻的方法有哪些?

学生回答：(1)欧姆表直接测量

(2)用电沆表测量,看电流的变化

(3)把蜂吗器串到电路当中看蜂鸣器的响声

引导学生最简便直接的方式来探究光敏、热敏电阻的特性

(4)实验操作:

光敏电阻小组将一只光敏电阻接到多用电A的两端.电AJL于倍率为100的欧姆档(图6.1,5)。

在室内口感光的照射下.电阻值约有步大？用于掌速光时电阻值又是多少？用阳光

JL接照射呢？

甲光敏电班在明环境中.电用值很大乙强光黑射下，电阻值能小

思考：光敏电阻在被光照射时电阻发生明显变化。

(1)光敏电阻受到光照时会发生什么变化？

(2)光敏电阻能够将什么量转化为什么最？

热敏电阻小组

(1)热敏电阻的阻值随温度的变化关系？

(3)热敏电阻能够将什么量转化为什么量？

(5)实验结论

引导学生一起总结

芍感器元材料

非电学量电学量特性图象

件

光敏电阻

热敏电阻

3.传感器之设计制作光电报警装置

（1）如果把整个装置放入公文包内，那么当打开公文包时，这个装置会发声告警而成为

防盗告警装置。

给学生介绍实验仪器并展示电磁继电器的微视频。

学生讨论设计实验并在教师引领下将完整的电路图设计好后，学生自己动手将实物展板连好。

（2）传感器之大自然灾害

播放大自然灾害视频，引导学生通过传感器，来降低大自然的灾害损失

4.作业

调交研究感应式传感器的种类、构造、原理及应用，并以其中一种自动装置为例，写

一篇综述性调查报告。

【评测练习】

1、简单的说，光敏电阻就是一个简单的传感器，热敏电阻就是一个简单的—

传感器。

2、为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路的相接。当楼道内有走动

而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为传感器，它输入的是一

一信号，经传感器转换后，输出的是信号。

3、如图所示，R|为定值电阻，R2为热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（)

R1两端的电压增大

电流表的示数增大

小灯泡的亮度变强

D、小灯泡的亮度变弱___________________

4、关于光敏电阻，下列说法正确的是（）

A、光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

B、硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能不好

C、硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子较少，导电性能良好

D、半导体材料的硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好

5、如图所示，Ri、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时,

（）

A、电压表的示数增大R1

B、R2中电流减小E--1-0-1~I~

C、小灯泡的功率增大rTR2V

D、电路的路端电压增大

6、如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用

光照射电阻R3时，则（）

光、

A、R3的电阻变小，a点电势高于b点电势£&

B、R3的电阻变小，a点电势低于b点电势"

C、R3的电阻变小，a点电势等于b点电势―KbR2

D、Rs的电阻变大，a点电势低于b点电势一

本节课，学生了解了感器是如何将非电学量转换成电学量的，传感器在生产、生活中的

具体应用。虽然学生思维能力发展不成熟，但在教师引导和启发下，学生能独立思考、主动

探索。侧重于联系实际，让学生感受了传感器的巨大作用，培养了学生热爱科学和生命的情

感。教学时力避深奥的理论，侧重于联系实际，让学生感受传感器的巨大作用，进而提高

了学生的学习兴趣，培养学生热爱科学的情感和崇尚科学的精神。

新课引入新颖，能调动学生渴望探索原理的激情.讲授干簧管时与生活实际相联系，把抽

象的工作原理生活化.新课教学中，将时间放给学生，主动探索和操作光敏热敏电阻的实验方

案，培养学生的发散思维以及动手能力。实验设计光电报警装置，使学生亲生体会传感器装

置的设计过程。最后，提升本课堂的主体，传感器来源于生活又应用于生活，通过传感器来

降低大自然这种人类不可抗拒的力量，保护人类的生命。并以作业调研的形式来进一步了