高中物理復習教案.專題復習—傳感器?一、教學目標1.知識與技能目標理解傳感器的概念，知道常見傳感器的工作原理，如光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件等。掌握傳感器在實際生活和生產中的應用，能夠分析簡單的傳感器應用電路。學會運用傳感器的知識解決相關的物理問題，提高學生的綜合應用能力。2.過程與方法目標通過對不同類型傳感器的實驗探究，培養學生的觀察能力、實驗操作能力和分析歸納能力。在分析傳感器應用實例的過程中，引導學生運用物理知識建立模型，培養學生的邏輯思維能力和解決實際問題的能力。3.情感態度與價值觀目標激發學生對物理學科的興趣，培養學生的科學探究精神和創新意識。通過了解傳感器在現代科技中的廣泛應用，體會物理知識與生活實際的緊密聯系，增強學生學習物理的自信心。二、教學重難點1.教學重點常見傳感器的工作原理和特性。傳感器在實際應用中的電路分析和物理原理。2.教學難點理解傳感器如何將非電學量轉化為電學量，并進行信號處理。運用傳感器知識解決綜合性較強的實際問題。三、教學方法講授法、實驗探究法、討論法、練習法相結合四、教學過程（一）導入新課（5分鐘）通過展示一些現代科技產品的圖片或視頻，如智能家居系統、汽車自動駕駛系統、工業自動化生產線等，引出傳感器在這些高科技產品中的重要作用，激發學生的學習興趣。提問：同學們，在這些高科技產品中，是什么讓它們能夠感知周圍的環境并做出相應的反應呢？引導學生思考，從而引出本節課的主題傳感器。（二）知識講解（20分鐘）1.傳感器的概念講解傳感器是一種能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規律轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷的元件。通過舉例說明傳感器在生活中的廣泛應用，如自動沖水馬桶中的紅外傳感器、電子秤中的壓力傳感器等，讓學生對傳感器有更直觀的認識。2.常見傳感器的工作原理光敏電阻介紹光敏電阻的材料特性，它是由半導體材料制成，無光照時，載流子極少，導電性能不好；隨著光照的增強，載流子增多，導電性變好。利用光敏電阻的這一特性，講解其工作原理：當光照強度變化時，光敏電阻的阻值發生變化，從而引起電路中電流或電壓的變化，實現將光信號轉化為電信號。通過實驗演示，讓學生觀察光敏電阻在不同光照強度下的阻值變化情況，并連接簡單的電路，測量其電流和電壓的變化，加深對光敏電阻工作原理的理解。熱敏電阻分為正溫度系數（PTC）熱敏電阻和負溫度系數（NTC）熱敏電阻。以負溫度系數熱敏電阻為例，講解其工作原理：溫度升高時，熱敏電阻的阻值減小；溫度降低時，阻值增大。同樣通過實驗，測量熱敏電阻在不同溫度下的阻值，觀察電路中電流和電壓的變化，分析熱敏電阻如何將溫度信號轉化為電信號。霍爾元件介紹霍爾元件的結構和工作原理，它是利用霍爾效應制成的。當電流垂直于外磁場通過半導體時，在半導體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差，這個電勢差叫做霍爾電勢差。說明霍爾元件在測量磁場、電流等方面的應用，如汽車速度表中的霍爾傳感器，通過測量車輪的轉速來計算汽車的行駛速度。（三）實驗探究（20分鐘）1.實驗一：光敏電阻特性的研究實驗器材：光敏電阻、電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關、導線若干、遮光罩。實驗步驟按照電路圖連接好實驗電路。閉合開關，在無光照的情況下，調節滑動變阻器，使電流表和電壓表有合適的示數，記錄此時的電流$I_0$和電壓$U_0$，計算出光敏電阻的阻值$R_0$。打開遮光罩，讓光敏電阻受到不同強度的光照，每次記錄電流表的示數$I$和電壓表的示數$U$，并計算出相應的光敏電阻阻值$R=U/I$。改變光照強度，重復上述步驟，記錄多組數據。數據處理與分析以光照強度為橫坐標，光敏電阻阻值為縱坐標，繪制光敏電阻阻值隨光照強度變化的曲線。分析曲線，得出光敏電阻阻值與光照強度之間的關系，即光照強度越強，光敏電阻阻值越小。注意事項實驗過程中要注意保持電路連接正確，避免短路和斷路。每次改變光照強度后，要等待一段時間，使光敏電阻的阻值穩定后再進行測量。2.實驗二：熱敏電阻特性的研究實驗器材：熱敏電阻、電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關、導線若干、溫度計、熱水、冷水。實驗步驟按照電路圖連接好實驗電路，將熱敏電阻放入冷水中，記錄此時冷水的溫度$t_1$。閉合開關，調節滑動變阻器，使電流表和電壓表有合適的示數，記錄此時的電流$I_1$和電壓$U_1$，計算出熱敏電阻的阻值$R_1$。將熱敏電阻放入熱水中，等待一段時間，使熱敏電阻的溫度穩定，記錄此時熱水的溫度$t_2$。再次調節滑動變阻器，使電流表和電壓表的示數與放入冷水中時相同，記錄此時的電流$I_2$和電壓$U_2$，計算出熱敏電阻的阻值$R_2$。改變熱水和冷水的溫度，重復上述步驟，記錄多組數據。數據處理與分析以溫度為橫坐標，熱敏電阻阻值為縱坐標，繪制熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線。分析曲線，得出熱敏電阻阻值與溫度之間的關系，即對于負溫度系數熱敏電阻，溫度升高，阻值減小。注意事項實驗過程中要注意安全，避免燙傷。測量溫度時，溫度計要與熱敏電阻充分接觸，確保測量準確。（四）傳感器的應用實例分析（20分鐘）1.溫度傳感器在恒溫控制系統中的應用展示恒溫控制系統的電路圖，講解其工作原理：溫度傳感器將溫度信號轉化為電信號，傳遞給控制器。當溫度低于設定值時，控制器發出指令，使加熱裝置工作；當溫度高于設定值時，控制器發出指令，使制冷裝置工作，從而實現溫度的自動控制。提問：如果溫度傳感器出現故障，可能會導致什么問題？引導學生思考溫度傳感器在恒溫控制系統中的重要性。2.光傳感器在路燈自動控制中的應用畫出路燈自動控制電路原理圖，分析光傳感器如何根據光照強度控制路燈的開關。當光照強度低于某一設定值時，光傳感器將信號傳遞給控制器，控制器控制路燈點亮；當光照強度高于設定值時，路燈熄滅。討論：這種路燈自動控制方式有什么優點？與傳統的人工控制路燈相比，能節約哪些資源？讓學生了解光傳感器在節能方面的應用。3.壓力傳感器在電子秤中的應用介紹電子秤的工作原理：壓力傳感器受到物體的壓力時，將壓力信號轉化為電信號，經過放大、處理后，在顯示屏上顯示出物體的質量。通過實際例子，如在商場購物時使用電子秤稱重商品，讓學生體會壓力傳感器在日常生活中的應用。（五）課堂小結（5分鐘）1.引導學生回顧本節課所學內容，包括傳感器的概念、常見傳感器的工作原理、實驗探究過程以及傳感器在實際生活中的應用實例。2.強調重點知識和易錯點，如傳感器如何將非電學量轉化為電學量，以及在分析傳感器應用電路時要注意的問題。（六）課堂練習（10分鐘）1.光敏電阻的阻值隨光照強度的增加而______（填"增大"或"減小"）。當光照強度增大時，光敏電阻兩端的電壓______（填"升高"或"降低"）。2.熱敏電阻分為______熱敏電阻和______熱敏電阻，其中______熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。3.如圖所示為某自動控制電路，$R_1$為光敏電阻，其阻值隨光照強度的增大而減小，$R_2$為定值電阻，$L$為小燈泡。當光照強度增大時，小燈泡的亮度如何變化？并說明理由。（七）布置作業1.書面作業完成課后習題中與傳感器相關的題目，鞏固所學知識。查找資料，了解一種新型傳感器的工作原理和應用，并寫一篇簡短的報告。2.拓展作業設計一個簡單的傳感器應用電路，如利用溫度傳感器控制風扇的轉速，要求畫出電路圖，并說明工作原理。思考傳感器技術在未來科技發展中的可能應用方向，寫一篇短文闡述自己的觀點。五、教學反思通過本節課的教學，學生對傳感器的概念、工作原理和應用有了較為系統的了解。實驗探究環節讓學生親身體驗了傳感器的特性，提高了學生的動手能力和分析問題的能力。在