2017-2018学年人教A版选修3-2传感器及其工作原理 第1课时 教案
2017-2018学年人教A版选修3-2传感器及其工作原理  第1课时 教案第2页

到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移开,灯泡熄灭。

提问:盒子里有怎样的装置,才能实现这样的控制?

学生猜测:盒子里有弹性铁质开关。

师生探究:打开盒子,用实物投影仪展示盒内的电路图(图2),了解元件"干簧管"的结构。探明原因:当磁体靠近干簧管时,两个由软磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引,电路导通,干簧管起到了开关的作用。

教师点拨:这个装置反过来还可以让我们通过灯泡的发光情况,感知干簧管周围是否存在着磁场。

演示实验2:教师出示一只音乐茶杯,茶杯平放桌上时,无声无息,提起茶杯,茶杯边播放悦耳的音乐,边闪烁着五彩的光芒。

教师提问:音乐茶杯的工作开关又在哪里?开启的条件是什么?

学生猜测:在茶杯底部,所受压力发生改变。

实验探究:提起茶杯,用手压杯的底部,音乐并没有停止。

学生猜测:是由于光照强度的改变。

实验探究:用书挡住底部(不与底部接触),音乐停止,可见音乐茶杯受光照强度的控制。

师生总结:现代技术中,我们可以利用一些元件设计电路,它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是:把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

教师提问:实验1中的干簧管是怎样的传感器,实验2音乐茶杯中所用的元件又是怎样的传感器?

学生回答:干簧管是一个能感受磁场的传感器,音乐茶杯中所用的元件是能感受光照强度的传感器。

传感器的工作原理如下图所示:

2、认识一些制作传感器的元器件

(1)探究光敏电阻的特性

学生实验1:学生五人一组,用万用电表的欧姆挡测量一只光敏电阻的阻值,实验分别在暗环境和强光照射下进行。

①、将光敏电阻与万用表的欧姆档按右图所示连成电路

②、将光敏电阻受光面置于有光线照射的地方,观察万用表的读数,把光敏电阻的阻值填入表中。

③、用黑纸片将光敏电阻的透光窗口的遮住,移动黑纸片,使光敏电阻受到的光线出现较亮、稍暗、较暗、黑暗几种情况,观察几种情况下光敏电阻的阻值变化,并把相应的阻值填入下表。

④、结论:光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小。

师生总结: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。

简单介绍:光敏电阻在光照射下电阻变化的原因。有些物质,例如硫化镉,是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好。

(2)探究金属热电阻和热敏电阻的特性

提问:金属导体的导电性能与温度有关吗?关系如何?

回答:金属导体的电阻随温度的升高而增大,如白炽灯钨丝的电阻在正常工作情况下比常温下的电阻大得多。