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?? ? 中学物理教案:《传感器的应用

(二)》 作者:王勇为 教学目标

(一)知识与技能 1.

了解温度传感器在电饭锅和测温仪上的应用. 2.了解光传感器在鼠标器和火灾报警器上的应用.

(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. 教学重点、难点 重点 各种传感器的应用原理及结构. 难点 各种传感器的应用原理及结构. 教学方法 实验法、观察法、讨论法. 教学手段 演示用的感温铁氧体,磁铁,电烙铁,计算机的鼠标器,光敏电阻,多用表,干电池,蜡烛,各种功率的白炽灯等 教学过程

(一)引入新课 传感器的应用已经渗透到环境保护、交通运输、航天、军事以及家庭生活等各领域.例如,空调、电冰箱、微波炉、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器,几乎都要使用温度传感器.光传感器的应用也十分广泛,如电脑上的鼠标器、路灯的自动控制及火灾报警器等. 这节课我们就来学习温度传感器和光传感器的应用实例.

(二)进行新课

1、温度传感器的应用――电饭锅 引导学生阅读教材有关内容. (1)温度传感器的主要元件是什么? 感温铁氧体. (2)感温铁氧体的组成物质是什么?氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成. (3)感温铁氧体有何特点? 常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,温度达到约,失去铁磁性. (4)什么是"居里点"?居里点,又称居里温度,即指. 观察演示实验:感温铁氧体的特性. ? 引导学生思考并回答教材"思考与讨论"中的问题,了解电饭锅的工作原理. ? (1)开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态. (2)水沸腾后,锅内大致保持不变. (3)饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至"居里点"时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而停止加热. (4)如果用电饭锅烧水,水沸腾后,锅内保持不变,温度低于"居里点",电饭锅不能自动断电.只有水烧干后,温度升高到才能自动断电. 引导学生连贯地叙述电饭锅的工作过程. 开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,则触点接通,电热板通电加热,水沸腾后,由于锅内保持不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至"居里点103℃"时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而停止加热. 2.温度传感器的应用――测温仪 引导学生阅读教材,思考并回答有关问题. (1)温度传感器测温仪有何优点? 可以远距离读取温度的数值.因为温度信号变成电信号后可以远距离传输. (2)常见的测温元件有哪些? 热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等. 3.光传感器的应用――鼠标器 在工农业生产中经常用到自动控制装置,而设计自动控制装置很多情况下要用到传感器.如光电传感器,把光信号转化为电信号,然后对电信号进行放大,再将电信号输入到相应的装置,进而完成相应的自动控制.下面我们学习光传感器的应用实例――鼠标器. ? 引导学生阅读教材有关内容,思考并回答有关问题. (1)机械式鼠标器的内部组成是什么? 滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管.(光传感器,如图所示)豆品多一 (2)简述机械式鼠标器的工作原理. 鼠标器移动时,滚球运动通过轴带动两个码盘转动,红外接收管就收到断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号,计算机分别统计两个方向的脉冲信号,红外接收管处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移. 4.光传感器的应用――火灾报警器 许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器,火灾报警器是光传感器应用的又一实例. 引导学生阅读教材有关内容,思考并回答有关问题. (1)以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例,简述其工作原理. 报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时,光电三极管收不到LED发出的光,呈现高电阻状态.烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻变小.与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报. 实验 ? 做实验,记录实验现象. ? ?