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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三5.1《揭開(kāi)傳感器的面紗》 WORD教案2 三維教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能 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．過(guò)程與方法 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、思考和探究，讓學(xué)生在了解傳感器、熟悉傳感器的同時(shí)，經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力。 3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀 體會(huì)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(shí)視野，并加強(qiáng)物理與STS的聯(lián)系。通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新意識(shí)。 一、引入新課 教師：今天我們生活中常用的電視、空調(diào)的遙控器是如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱的？樓梯上的電燈如何能人來(lái)就開(kāi)，人走就熄的？工業(yè)生產(chǎn)中所用的自動(dòng)報(bào)警器、恒溫烘箱是如何工作的？“非典”病毒肆虐華夏大地時(shí)，機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、港口又是如何實(shí)現(xiàn)快速而準(zhǔn)確的體溫檢測(cè)的？所有這些，都離不開(kāi)一個(gè)核心，那就是本堂課將要學(xué)習(xí)的傳感器。 二、新課教學(xué) 1．什么是傳感器 演示實(shí)驗(yàn)1：如圖1所示，小盒子的側(cè)面露出一個(gè)小燈泡，盒外沒(méi)有開(kāi)關(guān)，當(dāng)把磁鐵放到盒子上面，燈泡就會(huì)發(fā)光，把磁鐵移開(kāi)，燈泡熄滅。 教師提問(wèn)：盒子里有怎樣的裝置，才能實(shí)現(xiàn)這樣的控制？ 學(xué)生猜測(cè)：盒子里有彈性鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)。 師生探究：打開(kāi)盒子，用實(shí)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(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)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(kāi)關(guān)的作用。 教師點(diǎn)撥：這個(gè)裝置反過(guò)來(lái)還可以讓我們通過(guò)燈泡的發(fā)光情況，感知干簧管周?chē)欠翊嬖谥艌?chǎng)。 演示實(shí)驗(yàn)2：教師出示一只音樂(lè)茶杯，茶杯平放桌上時(shí)，無(wú)聲無(wú)息，提起茶杯，茶杯邊播放悅耳的音樂(lè)，邊閃爍著五彩的光芒。 教師提問(wèn)： 音樂(lè)茶杯的工作開(kāi)關(guān)又在哪里？開(kāi)啟的條件是什么？ 學(xué)生猜測(cè)：在茶杯底部，所受壓力發(fā)生改變。 實(shí)驗(yàn)探究：提起茶杯，用手壓杯的底部，音樂(lè)并沒(méi)有停止。 學(xué)生猜測(cè)：是由于光照強(qiáng)度的改變。 實(shí)驗(yàn)探究：用書(shū)擋住底部（不與底部接觸），音樂(lè)停止，可見(jiàn)音樂(lè)茶杯受光照強(qiáng)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(jì)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(diǎn)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(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制了。 教師提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)1中的干簧管是怎樣的傳感器，實(shí)驗(yàn)2音樂(lè)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(gè)能感受磁場(chǎng)的傳感器，音樂(lè)茶杯中所用的元件是能感受光照強(qiáng)度的傳感器。 教師介紹：數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室（Digital Information System Laboratory，簡(jiǎn)稱(chēng)：DISLab） 就是由“傳感器+數(shù)據(jù)采集器+實(shí)驗(yàn)軟件包+計(jì)算機(jī)”構(gòu)成的新型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)成功克服了傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)儀器的諸多弊端，有力地支持了信息技術(shù)與物理教學(xué)的全面整合，在實(shí)驗(yàn)上收到了許多意想不到的成功。 投影展示： 圖3 DISLab系統(tǒng)構(gòu)成 演示實(shí)驗(yàn)3：通過(guò)朗威DISLab數(shù)據(jù)采集器、位移傳感器來(lái)觀察簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象。 圖4 彈簧振子實(shí)驗(yàn)裝置圖 圖5 彈簧振子振動(dòng)圖線