《温度传感器的应用》的教学设计
物理学科:陈波波一、教学依据
①物理(新人教版)选修3-2第六章《温度传感器的应用》(P63-P72);
②新物理课程标准(实验).
二、教学目标
1.知识与技能:
①知道温度传感器;
②理解电熨斗自动控温的工作原理;
③理解电饭锅的结构和原理;
④火灾报警器的电路工作原理
2.过程与方法:
①通过对实验的观察、思考和探究,让学生了解温度传感器、熟悉温度传感器工作原理;
②让学生自己设计简单的传感器,经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的实践能力和创新思维能力,
3.情感态度与价值观:
在理解温度传感器工作原理的基础上,通过自己设计简单的传感器,体验科技创新的乐趣,激发学习物理的兴趣.
三、教学重、难点
1.温度传感器的结构和应用原理;
2.学生自己设计简单的火灾传感器.
四、教学程序
(一).课题的引入
1、播放音乐喷泉的视频剪辑,悬挂小彩灯
2、提问:音乐喷泉用到哪种传感器?如果给小彩灯按上某一传感器(跳泡),会有什么实验现象呢?
设疑:小灯泡内究竟用到哪种类型的温度传感器
(二).新课教学
1、什么是温度传感器?
①提问:什么是传感器?
②思考:什么是温度传感器?
温度传感器是专指这样一类元件:它能够感受温度这个非电学量,并能把它按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。温度传感器的优点是:把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
温度传感器在生产、生活和科研方面有着广泛的应用,其中最为简单,也较为常用的就是双金属片温度传感器!
2、双金属片
①材料:两种金属或合金铆合而成
②特点:Ⅰ、学生实验,温度升高和降低时,双金属片会有什么样的变化
温度升高向黄铜一侧弯曲,温度降低向铁一侧弯曲
Ⅱ、动画分析其原理
③应用:电熨斗
Ⅰ、出示电熨斗的实物,演示其自动控温的现象
Ⅱ、分析课本的思考和讨论:
(1)常温下,上、下触点应是接触的还是分离的?当温度过高时,双金属片将怎样起作用?
(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,这是如何使用调温旋钮来实现的?
3、感温铁氧体
①材料:氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末烧结
②特点:Ⅰ、常温下具有铁磁性
说明“铁磁性”和“磁性”是两种不同的性质?学生实验常温下感温铁氧体不能吸引大头针
Ⅱ、学生实验:将大头针和感温铁氧体吸在磁铁下方,同时在火上加热观察现象
温度上升到一定程度,感温铁氧体掉下,但是大头针依然吸附在上面
③应用:电饭锅
Ⅰ、出示实物,分析铁氧体所在的位置
Ⅱ、动画演示电饭锅的内部电路,指明触点的状态
Ⅲ、板书煮饭的图画,讲解过程,并用酒精灯演示加热感温铁氧体的实
Ⅳ、分析讨论课本问题:
(1).开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否恢复到图示的状态?为什么?
(2).煮饭时水沸腾后锅内是否回大致保持一定的温度?为什么?
(3).饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会有什么变化?这时电饭锅会自动地发生哪些动作?
(4).如果用电饭锅烧水,能否在水沸腾后自动断电?
4、热敏电阻
①材料:半导体材料
②特点:演示实验:热敏电阻随温度的升高电阻减小半导体热敏电阻也可以用作温度传感器。金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差
③应用:火警报警器(设计要求:温度过高,发生警报)
学生分组讨论:①需要什么器材;
②提出设计方案;
③学生分组实施组装;
④成果展示并分析原理
(三)、总结并揭谜:
①投影跳泡的图片,原来就是温度传感器
②思考:教师演示夹碎其中一个彩灯,串联的其他彩灯仍然能够亮,什么道理
(四)、作业:
温度传感器在冰箱中的应用
五、板书设计温度传感器
特点
应用
双金属片
T变化 形变
电熨斗
感温铁氧体
高于“居里点”失 铁磁性
电饭锅
热敏电阻
T升高 R减小
火灾报警器
2007年1月