第六章傳感器教案

教學(xué)課題：傳感器及其工作原理一．教學(xué)目標【知識和技能】1、了解什么是傳感器，知道非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的技術(shù)意義；2、知道傳感器中常見的三種敏感元件光敏電阻、熱敏電阻和霍爾元件及其它們的工作原理。3、了解傳感器的應(yīng)用?！具^程和方法】通過對實驗的觀察、思考和探究，讓學(xué)生在了解傳感器、熟悉傳感器工作原理的同時，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實踐能力和創(chuàng)新思維能力?！厩楦?、態(tài)度、價值觀】1、體會傳感器在生活、生產(chǎn)、科技領(lǐng)域的種種益處，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的知識視野，并加強物理與STS的聯(lián)系。2、通過動手實驗，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度、團隊合作精神和創(chuàng)新意識?！窘虒W(xué)重點】：理解并掌握傳感器的三種常見敏感元件的工作原理。二．教學(xué)重點、難點重點：理解并掌握傳感器的三種常見敏感元件的工作原理。難點：分析并設(shè)計傳感器的應(yīng)用電路。三．教學(xué)儀器干簧管，磁鐵，光敏電阻、熱敏電阻演示儀、傳感器簡單應(yīng)用實驗盒、萬用表。四．教學(xué)方法實驗、探究、討論五．教學(xué)過程引入一、引入新課從上世紀八十年代起，國際上出現(xiàn)了“傳感器熱”，傳感器在當今科技發(fā)展中有著十分重要的地位。本課的設(shè)計思路是通過對實驗的觀察、思考和探究，了解什么是傳感器，傳感器是如何將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的，傳感器在生產(chǎn)、生活中有哪些具體應(yīng)用，為學(xué)生利用傳感器制作簡單的自控裝置作一鋪墊。教學(xué)時力避深奧的理論，側(cè)重于聯(lián)系實際，讓學(xué)生感受傳感器的巨大作用，進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感和崇尚科學(xué)的精神。今天我們生活中常用的電視、空調(diào)的遙控器是如何實現(xiàn)遠距離操縱的？樓梯上的電燈如何能人來就開，人走就熄的？工業(yè)生產(chǎn)中所用的自動報警器、恒溫烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐華夏大地時，機場、車站、港口又是如何實現(xiàn)快速而準確的體溫檢測的？所有這些，都離不開一個核心，那就是本堂課將要學(xué)習(xí)的傳感器。新課1．什么是傳感器演示實驗1：如圖1所示，小盒子的側(cè)面露出一個小燈泡，盒外沒有開關(guān)，當把磁鐵放到盒子上面，燈泡就會發(fā)光，把磁鐵移開，燈泡熄滅。提問：盒子里有怎樣的裝置，才能實現(xiàn)這樣的控制？學(xué)生猜測：盒子里有彈性鐵質(zhì)開關(guān)。師生探究：打開盒子，用實物投影儀展示盒內(nèi)的電路圖（圖2），了解元件“干簧管”的結(jié)構(gòu)。探明原因：當磁體靠近干簧管時，兩個由軟磁性材料制成的簧片因磁化而相互吸引，電路導(dǎo)通，干簧管起到了開關(guān)的作用。教師點撥：這個裝置反過來還可以讓我們通過燈泡的發(fā)光情況，感知干簧管周圍是否存在著磁場。演示實驗2：教師出示一只音樂茶杯，茶杯平放桌上時，無聲無息，提起茶杯，茶杯邊播放悅耳的音樂，邊閃爍著五彩的光芒。教師提問：音樂茶杯的工作開關(guān)又在哪里？開啟的條件是什么？學(xué)生猜測：在茶杯底部，所受壓力發(fā)生改變。實驗探究：提起茶杯，用手壓杯的底部，音樂并沒有停止。學(xué)生猜測：是由于光照強度的改變。實驗探究：用書擋住底部（不與底部接觸），音樂停止，可見音樂茶杯受光照強度的控制。師生總結(jié)：現(xiàn)代技術(shù)中，我們可以利用一些元件設(shè)計電路，它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。它的優(yōu)點是：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了。教師提問：實驗1中的干簧管是怎樣的傳感器，實驗2音樂茶杯中所用的元件又是怎樣的傳感器？學(xué)生回答：干簧管是一個能感受磁場的傳感器，音樂茶杯中所用的元件是能感受光照強度的傳感器。傳感器的工作原理如下圖所示：非電學(xué)量非電學(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量2、認識一些制作傳感器的元器件（1）探究光敏電阻的特性學(xué)生實驗1：學(xué)生五人一組，用萬用電表的歐姆擋測量一只光敏電阻的阻值，實驗分別在暗環(huán)境和強光照射下進行。①、將光敏電阻與萬用表的歐姆檔按右圖所示連成電路②、將光敏電阻受光面置于有光線照射的地方，觀察萬用表的讀數(shù)，把光敏電阻的阻值填入現(xiàn)表中。光敏電阻光照情況較亮稍暗較暗黑暗光敏電阻的阻值（Ω）③、用黑紙片將光敏電阻的透光窗口的遮住，移動黑紙片，使光敏電阻受到的光線出現(xiàn)較亮、稍暗、較暗、黑暗幾種情況，觀察幾種情況下光敏電阻的阻值變化，并把相應(yīng)的阻值填入下表。④、結(jié)論：光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強光照射下電阻值很小。師生總結(jié)：光敏電阻能夠把光照強弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。簡單介紹：光敏電阻在光照射下電阻變化的原因。有些物質(zhì)，例如硫化鎘，是一種半導(dǎo)體材料，無光照時，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強，載流子增多，導(dǎo)電性變好。（2）探究金屬熱電阻和熱敏電阻的特性提問：金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電性能與溫度有關(guān)嗎？關(guān)系如何？回答：金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，如白熾燈鎢絲的電阻在正常工作情況下比常溫下的電阻大得多。演示實驗4：如圖6所示，AB間接有一段鎢絲（從舊日光燈管中取出），閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，當用打火機給鎢絲加熱時，燈泡亮度明顯變暗。學(xué)生探究：鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大。師生總結(jié)：用金屬絲可以制作溫度傳感器，稱為熱電阻。如前面已經(jīng)學(xué)過的用金屬鉑可制作精密的電阻溫度計。Ω歐姆表Ω歐姆表光敏電阻實驗器材：NTC熱敏電阻，萬用表，溫度計，水杯，涼水和熱水。Ω歐姆表Ω歐姆表熱敏電阻實驗步驟：①、按上述電路連接電路②、取半杯熱水，將熱敏電阻及溫度計放入熱水中③、同時測量并記錄水溫和電阻值④、倒入少許冷水，改變杯中的水溫，在同時測量水溫和電阻值，填入下表：實驗數(shù)據(jù)：次數(shù)12345溫度（℃）電阻（Ω）實驗結(jié)論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常明顯。師生總結(jié)：半導(dǎo)體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器。師生總結(jié)比較：金屬熱電阻與熱敏電阻都能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測溫范圍大，但靈敏度較差。（3）霍爾元件教師介紹：霍爾元件是在一個很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）薄片上，制作4個電極E、F、M、N而成（如圖7所示）。若在E、F間通入恒定的電流I，同時外加與薄片垂直的勻強磁場B，薄片中的載流子就在洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使M、N間出現(xiàn)電壓U。師生討論：霍爾元件的上的電壓U與電流I、磁感應(yīng)強度B的關(guān)系，設(shè)霍爾元件長為a，寬為b，厚為d，則當薄片中載流子達到穩(wěn)定狀態(tài)時，，即，又因，所以，即（為霍爾系數(shù)）。因此，我們就可以根據(jù)電壓U的變化得知磁感應(yīng)強度的變化。師生共析：霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量?！菊n堂總結(jié)】傳感器是指一些能把光、力、溫度、磁感應(yīng)強度等非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量或轉(zhuǎn)換為電路的通斷的元器件，它在生活、生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。日本把傳感器技術(shù)列為上世紀八十年代十大技術(shù)之首，美國把傳感器技術(shù)列為九十年代的關(guān)鍵技術(shù)，而我國有關(guān)傳感器的研究和應(yīng)用正方興未艾……練習(xí)課后習(xí)題小結(jié)大視野作業(yè)大視野六．教學(xué)反思：教學(xué)課題：傳感器的應(yīng)用（一）一．教學(xué)目標【知識和技能】1．了解力傳感器在電子秤上的應(yīng)用。2．了解聲傳感器在話筒上的應(yīng)用。3．了解溫度傳感器在電熨斗上的應(yīng)用?！具^程和方法】通過實驗或演示實驗，了解傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用?！厩楦小B(tài)度、價值觀】在了解傳感器原理及應(yīng)用時，知道已學(xué)知識在生活、生產(chǎn)、科技社會中的價值，增強學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。二．教學(xué)重點、難點重點：各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。難點：各種傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。三．教學(xué)儀器駐極體話筒的工作電路示教板，示波器，學(xué)生電源，電熨斗，日光燈起動器四．教學(xué)方法實驗法、觀察法、討論法五．教學(xué)過程引入復(fù)習(xí)提問：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了傳感器及其工作原理。傳感器是能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路通斷的一類元件。請大家回憶一下光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件各是把什么物理量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的元件？學(xué)生：光敏電阻將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學(xué)量。熱敏電阻將溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學(xué)量?；魻栐汛鸥袘?yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學(xué)量。新課1、傳感器應(yīng)用的一般模式師：閱讀教材開頭幾段，然后合上書，在練習(xí)本上畫出傳感器應(yīng)用的一般模式示意圖。生：閱讀教材并在練習(xí)本上畫出傳感器應(yīng)用的一般模式示意圖。師：下面學(xué)習(xí)幾個傳感器應(yīng)用的實例。2．力傳感器的應(yīng)用——電子秤師：閱讀教材61頁最后一段，思考并回答問題。（1）電子秤使用的測力裝置是什么？它是由什么元件組成的？（2）簡述力傳感器的工作原理。（3）應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量？生：閱讀教材，思考并回答問題。師：總結(jié)點評，結(jié)合板畫強調(diào)講解應(yīng)變片測力原理（如圖所示）。應(yīng)變片能夠把物體形變這個力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學(xué)量。3．聲傳感器的應(yīng)用——話筒師：閱讀教材62頁有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問題。（1）話筒的作用是什么？（2）說明動圈式話筒的工作原理和工作過程。（3）說明電容式話筒的工作原理和工作過程。這種話筒的優(yōu)點是什么？（4）駐極體話筒的工作原理是什么？有何優(yōu)點？生：閱讀教材，思考并回答問題。生1：話筒的作用是把聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號。生2：動圈式話筒的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。膜片接收到聲波后引起振動，連接在膜片上的線圈隨著一起振動，線圈在永磁體的磁場里振動從而產(chǎn)生感應(yīng)電流（電信號），感應(yīng)電流的大小和方向都變化，振幅和頻率的變化都由聲波決定，這個信號電流經(jīng)擴音器放大后傳給揚聲器，從揚聲器中就發(fā)出放大的聲音。生3：電容式話筒的工作原理：利用電容器充放電形成的充放電電流。薄金屬膜M和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電．當聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓．優(yōu)點：保真度好。生4：駐極體話筒的原理同電容式話筒，只是其內(nèi)部感受聲波的是駐極體塑料薄膜．優(yōu)點：體積小，重量輕，價格便宜，靈敏度高，工作電壓低。師：指出：駐極體話筒利用了電介質(zhì)的極化現(xiàn)象：將電介質(zhì)放入電場中，在前后兩個表面上會分別出現(xiàn)正電荷與負電荷的現(xiàn)象．某些電介質(zhì)在電場中被極化后，去掉外加電場，仍然會長期保持被極化的狀態(tài)，這種材料稱為駐極體．師：演示實驗（見教材）：生：觀察實驗現(xiàn)象?，F(xiàn)象：不同的聲波信號，熒光屏上顯示的波形不同。說明話筒產(chǎn)生的電信號是由接收到的聲波控制的。3．溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗師：溫度傳感器是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，它能把溫度的高低轉(zhuǎn)變成電信號，通常是利用物體的某一物理性質(zhì)隨溫度的變化而改變的特性制成的．電熨斗就是靠溫度傳感器來控制溫度的。實驗：（見教材）生：做實驗，觀察實驗現(xiàn)象。師：電熨斗就裝有雙金屬片溫度傳感器。這種傳感器的作用是控制電路的通斷。投影：電熨斗結(jié)構(gòu)圖（如圖所示）思考與討論：（1）常溫下，上、下觸點應(yīng)是接觸的還是分離的？當溫度過高時，雙金屬片將怎樣起作用？（2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，這是如何使用調(diào)溫旋鈕來實現(xiàn)的？參考答案：（1）常溫下，上、下觸點應(yīng)是接觸的，但溫度過高時，由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小，則雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，從而切斷電源，停止加熱．溫度降低后，雙金屬片恢復(fù)原狀，重新接通電路加熱，這樣循環(huán)進行，起到自動控制溫度的作用．（2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，此時可通過調(diào)溫旋鈕調(diào)節(jié)升降螺絲，升降螺絲帶動彈性鋼片升降，從而改變觸點接觸的難易，達到控制在不同溫度的目的．練習(xí)課后習(xí)題小結(jié)作業(yè)大視野六．教學(xué)反思：教學(xué)課題：傳感器的應(yīng)用（二）一．教學(xué)目標【知識和技能】1、理解溫度傳感器的應(yīng)用―電飯鍋的工作原理。2、理解溫度傳感器的應(yīng)用―測溫儀的工作原理。3、理解光電傳感器的應(yīng)用―鼠標器的工作原理4、理解光電傳感器的應(yīng)用―火災(zāi)報警器的工作原理?！具^程和方法】1、通過對電飯鍋的構(gòu)造和原理的探究以及測溫儀的了解，進一步地深入認識溫度傳感器的應(yīng)用2、通過對鼠標器以及火災(zāi)報警器的原理的探究，認識光傳感器的應(yīng)用。【情感、態(tài)度、價值觀】培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)創(chuàng)造的欲望。二．教學(xué)重點、難點重點：溫度、光傳感器的應(yīng)用原理及結(jié)構(gòu)。難點：溫度、光傳感器的應(yīng)用原理三．教學(xué)儀器電飯鍋，鼠標器，煙霧式火災(zāi)報警器四．教學(xué)方法PPT課件，演示實驗，講授五．教學(xué)過程引入上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了力傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器及其工作原理。請大家回憶一下我們學(xué)了哪些具體的力、溫度、聲音傳感器？學(xué)生思考后回答：電子秤，動圈式話筒，電容式話筒，駐極體話筒，電熨斗，他們都是傳感器。新課1、溫度傳感器——電飯鍋手動開關(guān)接線螺絲觸點永磁鐵電熱板內(nèi)膽底手動開關(guān)接線螺絲觸點永磁鐵電熱板內(nèi)膽底轉(zhuǎn)軸感溫鐵氧體師：閱讀教材開頭幾段，然后合上書。問題：取一塊電飯鍋用的感溫鐵氧體，使它與一小塊的永磁體吸在一起，用功率較大的電烙鐵給鐵氧體加熱，經(jīng)過一段時間后會發(fā)生什么現(xiàn)象？生：隨著溫度的升高，鐵氧體逐漸失去磁性，當溫度升高到103℃思考與討論：（1）開始煮飯時為什么要壓下開關(guān)按鈕？手松開后這個按鈕是否會恢復(fù)到圖示的狀態(tài)？為什么？（2）煮飯時水沸騰后鍋內(nèi)是否會大致保持一定的溫度？為什么？（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會有什么變化？這時電飯鍋會自動地發(fā)生哪些動作？（4）如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動斷電？生1：開始煮飯時，用手壓下開關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)。生2：水沸騰后，鍋內(nèi)大致保持100℃生3：飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當溫度升至“居里點103℃”時，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點分離，切斷電源，從而停止加熱．生4：如果用電飯鍋燒水，水沸騰后，鍋內(nèi)保持100℃不變，溫度低于“居里點103℃”，電飯鍋不能自動斷電。只有水燒干后，溫度升高到1032．溫度傳感器的應(yīng)用——測溫儀應(yīng)用溫度傳感器可以把溫度轉(zhuǎn)換成電信號，由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來，由于電信號可以由測溫地點傳輸?shù)狡渌攸c，所以應(yīng)用溫度傳感器可以遠距離讀取溫度的數(shù)值，這是吧非電學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的一大優(yōu)點。幾種常見的測溫儀，測溫元件可以是熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電偶等，還有紅外線敏感元件。師：閱讀上述教材，思考并回答問題。（1）溫度傳感器測溫儀有何優(yōu)點？（2）常見的測溫元件有哪些？(3)測溫儀是如何工作的(4)什么是熱電偶？生1：可以遠距離讀取溫度的數(shù)值．因為溫度信號變成電信號后可以遠距離傳輸．生2：熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電偶及紅外線敏感元件等．生3：生4：所謂的熱電偶就是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路，當導(dǎo)體A和B的兩個焊接點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一定大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。AAB213．光傳感器的應(yīng)用——鼠標器師：閱讀教材60-61頁有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問題。（1）鼠標器的主要組成？（2）鼠標器中光傳感器的主要部件是什么？。發(fā)光二極管發(fā)光二極管紅外接收管滾軸碼盤滾球（3）鼠標器的工作原理？生：閱讀教材，思考并回答問題。生1：鼠標器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：滾軸x，滾軸y，滾球，碼盤，電路板。生2：鼠標器的光傳感器主要由紅外發(fā)射管、紅外接收管、滾軸、滾輪組成。生3：工作原理：當鼠標在左面上滾動時，滾球的運動通過滾軸帶動兩個碼盤轉(zhuǎn)動，紅外接收管就收到斷續(xù)的紅外線脈沖，輸出相應(yīng)的電脈沖信號。計算機分別統(tǒng)計X、y兩個方向的脈沖信號，處理后就使屏幕上的光標產(chǎn)生相應(yīng)的位移。4．光傳感器的應(yīng)用——火災(zāi)報警器師：許多會議室、賓館房間的天花板上都裝有火災(zāi)報警器，火災(zāi)報警器是光傳感器應(yīng)用的又一實例。師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，思考并回答有關(guān)問題。師：以利用煙霧對光的散射來工作的火災(zāi)報警器為例，簡述其工作原理。生：報警器帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板．平時，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)．煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變?。c傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報．師：實驗：把光敏電阻、多用表的直流電流檔和干電池按照圖甲連成電路，對光照的強度進行比較性測量。光敏電阻受到的光照越強，電路中的電流越大。白天，將它放在教室中適合閱讀的地方，記下電流表的讀數(shù)，晚上，用它來測燈光對書桌的照明。比較兩者的差別。還可以按照圖乙，把光敏電阻R的引腳穿過硬泡沫塑料板Z而固定，再罩上內(nèi)壁涂黑、長度足夠的遮光簡T，避免雜散光的干擾然后分別把不同的光源L（如蠟燭、幾種不同功率的白熾燈泡、日光燈管等）都放在與光敏電阻相同距離（例如1m）的位置，比較它們的亮度。這個實驗也可以用硅光電池來做。由于光電池在受到光照時可以自己產(chǎn)生電動勢，所以電路中不用電源。想一想，怎樣用如圖所示的裝置來制作一個攝影用的曝光表？例題與練習(xí)【例1】如圖甲為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內(nèi)的電阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示．當a、b端電壓Uab<0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當Uab>0時，電壓鑒別器使S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在_________℃．解析：設(shè)電路兩端電壓為U，當Uab=0時，有解得Rt=20kΩ由圖乙可知，當Rt=20kΩ時，t=35℃答案：35小結(jié)作業(yè)大視野六．教學(xué)反思：教學(xué)課題：傳感器的應(yīng)用實例一．教學(xué)目標【知識和技能】1．了解兩個實驗的基本原理。2．通過實驗，加深對傳感器作用的體會，培養(yǎng)自己的動手能力?！具^程和方法】通過實驗培養(yǎng)動手能力，體會傳感器在實際中的應(yīng)用?！厩楦?、態(tài)度、價值觀】在實驗中通過動手組裝和調(diào)試，增強理論聯(lián)系實際的意識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。二．教學(xué)重點、難點重點：1．了解斯密特觸發(fā)器的工作特點，能夠分析光控電路的工作原理。2．溫度報警器的電路工作原理。難點：光控電路和溫度報警器電路的工作原理。三．教學(xué)儀器聲、光控開關(guān)、四．教學(xué)方法實驗法、觀察法、討論法。五．教學(xué)過程引入隨著人們生活水平的提高，傳感器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，如走廊里的聲、光控開關(guān)、溫度報警器、孵小雞用的恒溫箱、路燈的自動控制、銀行門口的自動門等，都用到了傳感器．傳感器的工作離不開電子電路，傳感器只是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，對電學(xué)量的放大，處理均是通過電子元件組成的電路來完成的．新課實驗1、光控開關(guān)1．實驗原理及知識準備師：（投影）如圖所示光控電路，用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻，R1的最大電阻為51kΩ，R2為330kΩ，試分析其工作原理．生：白天，光強度較大，光敏電阻RG電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較低，則輸出端Y輸出高電平，發(fā)光二極管LED不導(dǎo)通；當天色暗到一定程度時，RG的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓上升到某個值（1.6V），輸出端Y突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光（相當于路燈亮了），這樣就達到了使路燈天明熄滅，天暗自動開啟的目的．師：要想在天更暗時路燈才會亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？生：應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端A電壓達到某個值（如1.6V，就需要RG的阻值達到更大，即天色更暗。。師：用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？生：由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作電路．師：（投影）如圖所示電磁繼電器工作電路，圖中虛線框內(nèi)即為電磁繼電器，D為動觸點，E為靜觸點．試分析電磁繼電器的工作原理．生：當線圈A中通電時，鐵芯中產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵B向下運動，從而帶動動觸點D向下與E接觸，將工作電路接通，當線圈A中電流為零