传感器6.3刘海蛟教案由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“传感器及应用技术教案”。
6-3 实验：传感器的应用
整体设计
教学分析
传感器在实际应用中，大多情况是用来完成一定控制任务的，本节使用常见的少量电子元器件，组装实用的光控开关和温度报警电路。目的是使学生动手体会传感器的应用，培养组装和调试电子电路的能力。本实验可行性强，电路简单，容易操作，元件可以反复使用。实验使用的元器件符合现在市场发展水平，教学理念先进，用集成数字电路实现控制功能。能够帮助学生了解现在电子行业的发展层次，加强理论联系实际，树立学以致用的教育理念。
分4课时完成 第1课时 理论分析一、三维目标
（一）知识与技能
1．进一步了解二极管、发光二极管、光敏电阻、热敏电阻的作用。2．了解两个实验的基本原理。3．体会传感器在实际中的应用。
（二）过程与方法
通过原理分析，体会传感器在实际中的应用。
（三）情感、态度与价值观
增强理论联系实际的意识，激发学习兴趣，培养良好的科学态度。培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主、实践为重的素质教育理念。本节教材分析
二、教学重点、难点
1．了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。2．了解温度报警器的电路工作原理。
三、教学方法与手段
导学案驱动、启发、小组讨论、教师主导跟进。多媒体、实物投影仪电化教学。
四、导入：
在第一节中，主要学习了几种敏感元件，哪几种？有何规律？（不看书，每人说一个）光敏电阻：光照则阻小；热敏电阻：温度高则阻小；金属热电阻：温度高则阻大；磁敏---干簧管：B大则开关合；磁敏---霍尔元件：B大则U高。初步认识了传感器。在第二节里，主要讨论了传感器的 几个应用，里面涉及4种敏感元件，哪4种？学生思考后回答：应变片，作用？力大小---U的变化量的大小；双金属片，作用？温度---开关；感温铁氧体，作用？温度---铁磁性有无---开关；光电三极管，作用？光照则阻小。接下来，我们要对传感器进行实验研究：光控开关与温度报警器。学习这些内容需要4课时，今天，我们只从原理上进行讨论分析。
五、下面检查预习效果:（合上课本，回答问题）
预备知识：
1、什么是电平？就是电势。
2、A 1 Y 表示什么？
斯密特触发器是具有特殊功能的非门。符号？作用？
输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)将模拟信号转化为数字信号。教师在黑板上画图说明。
3、光敏电阻、热敏电阻的表示方法？符号？
4、普通二极管的特性是什么？（单向导电性）
发光二极管的特性是什么？普通的发光二极管能直接将电能转化为什么能？（单向导电性 发光 光）
正向导通电压是多少？正向导通电压大于1.8V 实验中为何要串一电阻R？允许通过的电流低于10mA
六、合作探究：实验原理（分组讨论8分钟后，派代表展示，其他组点评）实验
1、光控开关
1、师：如图所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为 330 kΩ，白天会怎样？晚上又会怎样？（RG与R1串联）
生：白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值（1.6V），输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的．
2、师：要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？ 生：应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6V，就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗。
3、师：用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？
生：由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，而灯泡发光所需电流大，故而要使用继电器来启闭工作电路．
4、师：如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点．试分析电磁继电器的工作原理．
生：当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路．
5、师：试说明控制电路的工作原理。
生：天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．
实验2．温度报警器
6、师：上一节我们学习了火灾报警器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化，从而达到报警的目的．既然发生火灾时，环境温度要升高，我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢？
师：温度报警器的工作电路，如图所示。试分析其工作原理。
生：常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，Rl的阻值不同，则报警温度不同．
7、师：怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？
生：要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高．
8、若将R1与RT对调，还能在高温时能报警吗？不能！
七、课堂总结、点评本节课主要学习了以下几个问题：
重在理解R1与R T的关系、RG与R1的关系以及斯密特触发器的特殊功能。
重点是理论分析，通过本节学习，还不足以应付高考，离课标的要求还有距离，后面的三节课，一定要动手做实验。
八、实例探究
例
1、下图是一个简单的磁控防盗报警装置．门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管H，并且将干簧管接入图示的电路．睡觉前连接电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来．请说明它的工作原理，最好通过实验模拟这个电路的工作． 传感器的应用实例
温度报警器 光控开关
例
2、现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图所示，试设计一个温控电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程．
分析：热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．学生活动：讨论后，抢答，实物投影仪展示。答案：（1）电路图略
（2）工作过程：闭合S当温度低于设计值时热敏电阻阻值大，通过电磁继电器电流不能使它工作，K接通电炉丝加热．当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热．当温度低于设计值，又重复前述过程．
点评：该电路可以用于恒温箱、自动孵化器等，电路设计是高中电学应了解的内容，对于培养能力、理论联系实际将起到推动作用，也是高考的趋向．
九、板书设计：
6-3 实验：传感器的应用
光控开关
传感器的应用实例
温度报警器
重在理解R1与R T的关系、RG与R1的关系以及斯密特触发器的特殊功能。
