高中物理傳感器教案

時(shí)間：2022-10-07 21:35:27 教案我要投稿

高中物理《傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》教學(xué)教案推薦度：
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高中物理傳感器教案

　　教案是教師為順利而有效地開展教學(xué)活動(dòng)，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)大綱和教科書要求及學(xué)生的實(shí)際情況，以課時(shí)或課題為單位，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、教學(xué)方法等進(jìn)行的具體設(shè)計(jì)和安排的一種實(shí)用性教學(xué)文書。下面是高中物理傳感器教案，請(qǐng)參考！

高中物理傳感器教案

　　一、教材分析

　　本節(jié)繼第三節(jié)介紹四種傳感器的應(yīng)用實(shí)例之后，再進(jìn)一步拓展學(xué)生的視野，提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)和分析能力以及動(dòng)手能力，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，讓學(xué)生在組裝和調(diào)試中，更為深入地認(rèn)識(shí)傳感器的應(yīng)用。

　　二、教學(xué)目標(biāo)

　　1．知識(shí)目標(biāo)：

　�。�1）、知道二極管的單向?qū)щ娦院桶l(fā)光二極管的發(fā)光特性。

　�。�2）、知道晶體三極管的放大特性。

　　(3)、掌握邏輯電路的基本知識(shí)和基本應(yīng)用。

　　2．能力目標(biāo)：

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，讓學(xué)生在組裝和調(diào)試中，更為深入地認(rèn)識(shí)傳感器的應(yīng)用。

　　3．情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)：

　　培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，倡導(dǎo)以創(chuàng)新為主，實(shí)踐為重的素質(zhì)教育理念。

　　三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

　　重點(diǎn)：傳感器的應(yīng)用實(shí)例。

　　難點(diǎn)：由門電路控制的傳感器的工作原理。

　　四、學(xué)情分析

　　我們的學(xué)生屬于理解較差，動(dòng)手能力不好，盡量讓學(xué)生多動(dòng)手，必要時(shí)需要教師指導(dǎo)并借助動(dòng)畫給予直觀的認(rèn)識(shí)。

　　五、教學(xué)方法

　　PPT課件，演示實(shí)驗(yàn)，講授

　　六、課前準(zhǔn)備

　　1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)新課，初步把握實(shí)驗(yàn)原理及方法步驟。

　　2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。3．教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置：四人一組，課前準(zhǔn)備好斯密特觸發(fā)器或非門電路，二極管，三極管，蜂鳴器，滑線變阻器，熱敏電阻，光敏電阻等材料用具。

　　七、課時(shí)安排：1課時(shí)

　　八、教學(xué)過(guò)程

　�。ㄒ唬╊A(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

　　檢查落實(shí)了學(xué)生的`預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。

　�。ǘ┣榫皩�(dǎo)入、展示目標(biāo)。

　　上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了溫度傳感器、光傳感器及其工作原理。請(qǐng)大家回憶一下我們學(xué)了哪些具體的溫度、光傳感器？

　　學(xué)生思考后回答：電飯鍋，測(cè)溫儀，鼠標(biāo)器，火災(zāi)報(bào)警器

　　這節(jié)課我們將結(jié)合簡(jiǎn)單邏輯電路中的知識(shí)學(xué)習(xí)由門電路以及傳感器控制的電路問題。

　�。ㄈ┖献魈骄俊⒕v點(diǎn)撥。

　　探究一：（�。┢胀ǘ䴓O管和發(fā)光二極管

　　1、二極管具有單向?qū)щ娦?/p>

　　2、發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝猓瑢?dǎo)電時(shí)還能發(fā)光，普通發(fā)光二極管使用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，直接將電能轉(zhuǎn)化為光能，該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥?.8V。

　�。�2）晶體三極管

　　1、三極管具有電流放大作用。

　　2、晶體三極管能夠?qū)⑽⑷醯男盘?hào)放大，晶體三極管的三個(gè)極分別是發(fā)射極e，基極b和集電極c。

　　3、傳感器輸出的電流和電壓很小，用一個(gè)三極管可以放大幾十倍或幾百倍，三極管的放大作用表現(xiàn)為基極b的電流對(duì)集電極c的電流起了控制作用。

　�。ㄈ┻壿嬰娐�

　　邏輯門電路符號(hào)圖包括與門，或門，非門，

　　1．與邏輯

　　對(duì)于與門電路，只要一個(gè)輸入端輸入為0，則輸出端一定是0，只有當(dāng)所有輸入端輸入都同為1時(shí)，輸出才是1.

　　2．或邏輯

　　對(duì)于或門電路，只要一個(gè)輸入端輸入為1，則輸出一定是1，反之，只有當(dāng)所有輸入端都為0時(shí)，輸出端才是0.

　　3.非門電路

　　對(duì)于非門電路，當(dāng)輸入為0時(shí)，輸出總是1，當(dāng)輸入為1時(shí)，輸出反而是0，非門電路也稱反相器。

　　4.斯密特電路：

　　斯密特觸發(fā)器是特殊的非門電路，當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值1.6V時(shí)，輸出端Y會(huì)突然從高電平調(diào)到低電平0.25V，而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值的時(shí)候0.8V，Y會(huì)從低電平跳到高電平3.4V。斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號(hào)。而這正是進(jìn)行光控所需要的。

　　探究點(diǎn)二：應(yīng)用實(shí)例

　　1、光控開關(guān)

　　電路組成：斯密特觸發(fā)器，光敏電阻，發(fā)光二極管LED模仿路燈，滑線變阻器，定值電阻，電路如圖所示。

　　工作原理：天明時(shí)，RG變小，流過(guò)R1的電流變大，A端輸入電壓降低到0.8V，Y會(huì)從低電平跳到高電平3.4V，LED上的電壓低于正向?qū)妷?.8V，LED不會(huì)發(fā)光，當(dāng)天色暗到一定程度時(shí)，RG變大，輸入端A的電壓升高到某一個(gè)值1.6V時(shí)，輸出端Y突然從高電平跳到低電平0.25V，此時(shí)加在LED上的正向電壓大于導(dǎo)通電壓1.8V，二極管LED發(fā)光。

　　特別提醒：要想在天暗時(shí)路燈才會(huì)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大一些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端A電壓達(dá)到某個(gè)值1.6V，就需要RG的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。

　　拓展：如果電路不用發(fā)光二極管來(lái)模擬，直接用在電路中，就必須用到電磁繼電器。如下圖。

　　2．溫度報(bào)警器（熱敏電阻式報(bào)警器）

　　結(jié)構(gòu)組成：斯密特觸發(fā)器，熱敏電阻，蜂鳴器，變阻器，定值電阻，如圖所示。

　　工作原理：常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無(wú)電流通過(guò)蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲，當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻RT阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)升高，當(dāng)達(dá)到某一值（高電平），其輸出端由高電平調(diào)到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報(bào)警聲，R1的阻值不同，則報(bào)警器溫度不同。

　　特別提示：要使熱敏電阻在感測(cè)到更高的溫度時(shí)才報(bào)警，應(yīng)該減小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入達(dá)到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高。

　　典型例題：

　　1.與門的輸入端輸入信號(hào)為何時(shí)，輸出端輸出“1”（）

　　A.0 0 B.0 1 C.1 0 D.1 1

　　答案：D

　　2.或門的輸入端輸入信號(hào)為何時(shí)，輸出端輸出“0”（）

　　A.0 0 B.1 0 C.0 1 D.1 1

　　答案：A

　　3.聯(lián)合國(guó)安理會(huì)每個(gè)常任理事國(guó)都擁有否決權(quán)，假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)表決器，常任理事國(guó)投反對(duì)票時(shí)輸入“0”，投贊成或棄權(quán)時(shí)輸入“1”，提案通過(guò)為“1”，通不過(guò)為“0”，則這個(gè)表決器應(yīng)具有哪種邏輯關(guān)系（）

　　A.與門 B.非門 C.或門 D.與非門

　　答案：A

　　4.圖是一個(gè)復(fù)合門電路，由一個(gè)x門電路與一個(gè)非門組成.若整個(gè)電路成為一個(gè)與門，則x電路應(yīng)是（）

　　A.與門 B.或門 C.與非門 D.或非門

　　答案：C

　　5.“第4題”中的整個(gè)電路若成為一個(gè)或門，則x電路應(yīng)是（）

　　答案：D

　　（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。

　　教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。

　　設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。（課堂實(shí)錄）

　　（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。

　　我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了幾種傳感器的基本元件，這節(jié)課后大家可以課下先對(duì)本章內(nèi)容做一個(gè)總結(jié)并構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。