高中物理认识传感器教学ppt课件

这是一份高中物理认识传感器教学ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了知识回顾，学习目标，教学难点，教学重点，重点难点，课堂导入问题导入，探究新知干簧管实验，化学成分，非电学量，电学量等内容，欢迎下载使用。
电路的基本组成包括电源、用电器、导线、开关。
电压、电流属于电学量，温度、磁场、声音属于非电学量。
物理观念理解传感器的定义及“非电学量→电信号（或电路通断）”的核心转换功能，掌握传感器的组成的分类，建立对传感器的完整认知。
科学思维通过类比人类感觉器官与传感器，抽象其工作模型，分析典型实例的转换过程，提升逻辑推理与模型建构能力。
科学态度与责任认识传感器在科技、生活中的广泛应用，体会物理知识对技术进步的推动作用，树立正确的科技应用观。
科学探究观察干簧管实验现象，分析实验本质，小组合作调研生活中传感器应用，培养实验观察与探究能力。
传感器的定义理解传感器的定义。传感器的核心组成敏感元件、转换元件。传感器的应用模式三类传感器的分类与典型实例。
转换机理非电学量→电信号。区分敏感元件与转换元件二者协同工作。传感器的工作流程建立实际应用与物理原理的关联
祝融号感知障碍、红外自动门开关、酒精检测仪、小夜灯工作
提问：“祝融号如何‘感知’月球环境？自动门为何能识别有人靠近？这些设备中‘感知’外界信息的核心器件是什么？
实验演示：展示干簧管实物，介绍其结构。将干簧管与电源、小灯泡串联，演示“无磁铁靠近时灯泡不亮，靠近时亮起”的现象。
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。 作用：把磁信号转化为电路的通断。
“干簧管”——是一种能够感知磁场的传感器
探究新知：干簧管实验原理
对比人类感觉器官（眼睛感知光、耳朵感知声）与传感器的工作
探究新知：类比分析（人类感觉器官与传感器）
传感器的定义：能够把非电学量转化为电学量的装置
能够感知力、温度、光、声、磁场等非电学量，并按一定规律将其转换为电压、电流等电学量或电路通断，进而实现测量、传输、处理和控制的器件或装置。
物理传感器：力传感器、磁传感器、声传感器等
探究新知：传感器分类（物理传感器）
化学传感器：离子传感器、气体传感器等
探究新知：传感器分类（化学传感器）
生物传感器：酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等
探究新知：传感器分类（生物传感器）
探究新知：传感器分类归纳比较
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。
探究新知：物理传感器的划分
这些传感器是如何协调完成复杂的指令的？
探究新知：传感器的集成
敏感元件：直接感受被测非电学量，完成“非电学量→另一种物理量”的第一次转换，如干簧管的簧片、电容式话筒的振动膜片
转换元件：将敏感元件输出的信号转换为电信号，完成第二次转换，如电容式话筒的固定电极、应变片
转换电路：对电信号进行放大、滤波等处理，便于传输和利用，如手机中处理传感器信号的集成电路
探究新知：传感器的核心组成
能直接感受或响应外界被测非电学量
将敏感元件输出的信号转换成电学量
执行机构、显示器（指针式电表或数字屏）、计算机系统
探究新知：传感器的应用模式
显示器（指针式电表或数字屏）
探究新知：传感器的应用模式与特点
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?
探究新知：传感器的实例分析（电容式话筒）
小组讨论：“智能手机中包含哪些传感器？分别属于哪类？感知的非电学量是什么？”
探究新知：传感器的广泛应用
1、关于传感器，下列说法正确的是(　　)A．所有传感器都是由半导体材料制成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．水银温度计是一种传感器
答案　B解析　传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等，A错误，B正确；传感器是通过把非电学量转换成电学量来传递信号的，C错误；水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，D错误。
2、在多种检测三聚氰胺的方法中有一种“酶标法”检测，这种检测方法使用的传感器，应为传感器中的哪一类(　　)A．物理传感器B．化学传感器C．生物传感器D．温度传感器
答案　C解析　酶标法的原理应该是利用了生物酶，故应为生物传感器，C正确。
3、下列关于传感器的说法，正确的是(　　)A．所有传感器都是由半导体材料制成的B．传感器不是电视遥控接收器的主要元件C．话筒中的传感器将电信号转换为声信号D．传感器能将非电学量按一定规律转换为电学量或者电路的通断
答案　D解析　传感器材料有半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等，A错误；电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器，B错误；话筒中的传感器是声传感器，它将声信号转换为电信号，C错误；传感器能将非电学量按一定规律转换为电学量或者电路的通断，D正确。
4、现代生活离不开智能手机，手机有很多功能需要传感器来实现。例如当人将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器为(　　)A．光传感器和位移传感器 B．磁传感器和温度传感器C．磁传感器和声传感器 D．压力传感器和加速度传感器
答案　A解析　当人将手机靠近耳朵接听电话时，改变了位移，并且耳朵会挡住光线，所以可能用到的传感器为光传感器和位移传感器，A正确，B、C、D错误。
1.认真阅读课本本节内容，并完成课后“练习与应用”；