传感器及其应用.doc

传感器及其应用一、基本说明1模块：《通用技术》选修12年级：高中二年级3所用教材版本：广东科技出版社4所属的章节：第二章第二节5学时数：40分钟二、教学设计（一）、教学目标：1．知识与技能：1）（、了解温度传感器的应用——电饭锅。（2）、了解光传感器的应用——光电鼠标。（3）、了解声敏感器的应用——话筒。(4)、了解力敏传感器的应用——电子秤。2．过程与方法：通过实验演示结合前面所学的知识，探究电饭锅、光电鼠标、话筒、电子秤等的工作原理，从而了解温度传感器、光传感器、声敏感器和力敏传感器的一般应用，进一步确定传感器在电子控制技术的重要地位。3．情感、态度与价值观激发学生的学习兴趣，培养学生综合实践能力，提高创新意识以及对科学技术的热爱。（二）、教材分析：本课是《通用技术》选修1－《电子控制技术》第二章第二节的内容，在前一节中学生已经初步了解了常用的传感器的原理和类型。本节内容比较多，教师可根据具体情况有针对性地进行授课。（三）、学情分析：高二学生，有一定的技术基础，但实践动手能力还有明显的不足，本节课主要通过学生亲自试验和观察进一步了解传感器，并通过举例实际运的传感器，让学生感知传感器的重要性。（四）、设计思路：本节课列举的传感器种类较多，介绍比较简单。如果全部讲解，学生肯定没有学习兴趣，教学效果一定很差。因此本堂课的设计思路是从具体的案例入手，引导学生进行思考、讨论，最后得出基本的结论，达到了解和应用的目的。师的主要任务在于积极引导，学生亲身体验，教让主动学习。三、教学过程（一）、引入新课教师：上节课我们认识了常见的传感器。传感器是能够感知诸如力、温度、光、声等非电量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电量，或转化为电路通断的一类元件。请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、声敏器件各是把什么量转化为电量的？学生思考后回答：光敏电阻将光的明暗转换为电阻的大小。热敏电阻将温度的高低转换为电阻的大小。声敏器件把声音的变化转换为电压的变化。这节课我们来学习传感器在实际中的应用。（二）、进行新课（传感器应用的实例分析）1、温度传感器的应用——电饭锅电饭锅的主要部件铁氧体，它的特点是常温下，具有铁氧体，能够被磁铁吸引，但是温度上升到约为103℃时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。我们把103℃就叫做该材料的居里温度或居里点。内胆底感温铁氧体电热板转轴手动开关接线螺丝永磁铁触点问题：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象？学生：随着温度的升高，铁氧体逐渐失去磁性，当温度升高到103℃以上时，铁氧体完全失去磁性，不吸引任何物体了思考与讨论：（1）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？（2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？（4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？学生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。学生2：水沸腾后，锅内大致保持100℃不变。学生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．学生4：如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100℃不变，温度低于"居里点103℃"，电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。2．光传感器的应用——光电鼠标（1）、光电鼠标的工作原理光电鼠标的工作原理是：在光电鼠标内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电鼠标底部表面（这就是为什么鼠标底部总会发光的原因）。然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。（2）、光电鼠标的核心——光学感应器光学感应器是光电鼠标的核心，它是将光信号转换成电信号，来完成光标的定位。3．声音传感器的应用——话筒教师：1）话筒的作用是什么？（（2）动圈式话筒的工作原理和工作过程？学生1：话筒的作用是把声音信号转换为电信号。学生2：动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。膜片接收到声波后引起振动，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应电流（电信号）感应电，流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化都由声波