高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 认识传感器一等奖教案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 认识传感器一等奖教案设计，共9页。教案主要包含了神奇的传感器，传感器的种类，传感器的组成与应用模式等内容，欢迎下载使用。

备课人
学科
物理
课题
5.1 认识传感器
教学内容分析
本节教材通过列举生活中常见的一些传感器实例以及应用的场景，引入了传感器的概念，并尝试从不同角度对其分类，介绍了传感器的基本组成和一般应用模式。传感器既是学生物理、化学、生物知识的综合应用实例，又是当前人工智能领域的重要基础性器件和装置，在理论和实践之间架设了一个桥梁，对增强学生理解自然科学对社会进步的推动作用有重要的意义。
本节的重点和难点是理解传感器的基本组成和一般应用模式。这是因为学生基于实际情境经过提炼、抽象、转化后建立物理模型的思维转换能力和经验均还有所欠缺，建议教师在教学中，加以引导和培养。
这部分内容虽然偏向于技术应用，但却是学生学习完电磁学相关知识后的具体应用实例，不仅体现了科技性和时代性，还体现了物理学对人类发展进入信息时代的核心推动作用，对提升学生对物理学科的认识和学习兴趣均有较大的帮助，也对培养学生的核心素养有所帮助。
做好本节教学的关键是多举例子(尤其是与学生生活紧密相关的例子)、多阅读教材、多做实验、多利用互联网查询相关材料，不要求深入理解。首先，引导学生通过观察干簧管等一些常见的现象和事例，感受传感器。其次，通过把传感器与人类器官进行类比，形成传感器的概念。然后通过介绍更多不同种类的传感器，进一步拓宽学生眼界，令其了解传感器不同的分类方式。再让学生探索智能手机中传感器的应用，从而感受传感器就在身边，最大化地激发出学生对传感器的兴趣。然后，归纳总结出传感器应用的一般模式，并以电容式话筒为例，闸释此一般模式。最后通过阅读机器人的相关材料，让学生体会物理知识在技术中的应用，培养学生对科学和技术应有的正确态度和责任感。
学情分析
在《认识传感器》这节课的教学过程中，我发现学生们对传感器的基础概念和应用原理掌握得不够扎实。尽管我尽力将理论与实际相结合，通过案例分析、互动讨论等方式激发学生的学习兴趣，但实际效果并不理想。经过深入反思，我认为主要存在以下几个问题：
1.学生对传感器的实际应用场景缺乏直观感受，导致难以理解传感器的工作原理和重要性。
2.教学内容过于理论化，没有充分结合学生的生活实际和专业背景，导致学生的学习兴趣不高。
3.教学方法单一，缺乏多样性和趣味性，没有充分调动学生的积极性。
教学目标
1.感受传感器，知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置，知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用。
2.了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式。
3.知道传感器在某些方面可以代替甚至超过人类对自然的感知。能够改变人类的生产生活方式。
教学重难点
1.教学重点：认识传感器，了解传感器与社会发展的关系，理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。
2.教学难点：分析传感器的简单应用电路。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
2013 年 12 月 14 日，我国探月工程中的嫦娥三号怀抱玉兔号巡视器成功落月。第二天，可爱俏皮的玉兔号从嫦娥三号中走出。面对陌生的环境，玉兔号是如何观察的？行走时，它是如何感知障碍和自身姿态的？经过漫漫的寒夜，它又是如何被唤醒的？
生活中哪些工具工作情况跟玉兔工作情况相同？
学生尝试回答问题，并与其他同学交流。
激发学生学习兴趣。
新课教学
一、神奇的传感器
干簧管
播放或演示干簧管实验，让学会观看实验。
观察干簧管结构，并尝试解释工作原理：
原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用。
“干簧管”——是一种能够感知磁场的传感器
传感器的定义
传感器是指这样一类元件或装置：它能够感知诸如力、温度、光、声、磁场、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。
（三）人的感觉器官和传感器的类比
观看实验视频或演示实验，
学生观看干簧管结构并查阅资料回答原理
阅读课文，总结传感器定义
利用实验切实提高学生对干簧管的认识
边阅读边分析，逐步提升于都归纳能力
二、传感器的种类
阅读课文，归纳各种传感器的定义及分类。
1.物理传感器：力传感器、磁传感器、声传感器等
2.化学传感器：离子传感器、气体传感器等
3.生物传感器：酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等
4.智能手机的传感器与功能
传感器原理各异，分类方法也不同。
①根据被测量的不同，可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器；②根据具体工作原理的不同，可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
汽车里的传感器
学生阅读课文并归纳传感器
认识传感器的类型
三、传感器的组成与应用模式
传感器的核心部分
1.传感器的核心部分——敏感元件、转换元件
敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分——完成检
转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分——完成转换。
如果敏感元件直接输出的是电学量，它就同时兼为转换元件。
这种敏感元件和转换元件二者合一的传感器是很多的。例如，热电偶、压电晶体等都是这种形式的传感器。
传感器的原理
（三）传感器应用的模式
传感器的特点（优点）：易测量、易传输、易处理、易控制
话筒
话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器。图乙是电容式话筒的组成结构示意图，话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个全属片（固定电极），它们构成电容器的两个极板。电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作。你能根据它的工作过程说说各组成元件的作用吗?
机器人
第一代机器人对外界没有感觉，只能按照编好的程序，由内部的计算机安排它的动作。
第二代机器人有了感觉，它身上安装的传感器能起到人的感官的作用。
第三代是智能机器人，是人们梦寐以求的，也是当前正在努力发展的。
回答什么是敏感元件与转换院级
总结传感器工作原理
传感器应用模式及优点
与课文，总结话筒工作原理
总结系带机器人的原理
掌握传感器原理
课堂总结
板书设计
第1节 认识传感器
作业设计
作业分为两块，一是课堂练习，旨在对本堂课学习中动量的概念和实验思路进行检测，一是分层练习，分层次的训练学生对知识的掌握情况。
教学反思与评价
回顾整个教学过程，我进行了深入的教学反思，认为自己在以下几个方面存在不足之处：
对学生的实际情况了解不够充分，没有充分考虑到学生的专业背景和实际需求。
教学内容设计不够合理，没有充分结合学生的生活实际和专业特点。
教学方法缺乏创新，没有充分利用现代教学技术和手段，激发学生的学习兴趣。
为了改进教学效果，我提出以下方案：
加强与学生的沟通与交流，了解学生的实际需求和学习困难，针对性地调整教学内容和方法。
结合学生的专业背景和生活实际，设计更具针对性的教学案例和实践活动，提高学生的学习兴趣和实践能力。
创新教学方法，尝试采用多种教学形式和手段，如小组讨论、项目式学习、在线互动等，以激发学生的学习兴趣和积极性。