2020年高中物理 6.4 传感器的应用实验教案 3-2

第四节传感器的应用实验

教学目标：

1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性.

2、知道晶体三极管的放大特性.

3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用.

4、综合实验培养动手能力，体会物理知识实际中的应用.

教学重点：

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、温度报警器的电路工作原理

教学难点：光控电路和温度报警器电路的工作原理。

教学方法：PPT课件，演示实验，讲授

教学用具：PPT课件

教学过程：

（一）引入新课

随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的．

这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。

（二）新课教学

1．实验1 光控开关

实验原理及知识准备

如图所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R1的最大电阻为51 k Ω，R 2为 330 kΩ，试分析其工作原理．

工作原理：白天，光强度较大，光敏电阻R G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，R G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

问题：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？

分析：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R G的阻值达到更大，即天色更暗。

问题：用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？

分析：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，就要使用继电器来启闭工作电路．

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．

分析：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．

问题：说明控制电路的工作原理。

分析：天较亮时，光敏电阻R G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R G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，R G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．

2．实验2 温度报警器

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．这种设计其敏感性是否值的怀疑，你想过吗？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？

温度报警器的工作电路，如图所示。试分析其工作原理：

（三）课堂总结、点评

本节课主要学习了以下几个问题：

传感器实验教案

目录 实验一金属箔式应片性能——单臂电桥 (1) 实验二移相器实验 (3) 实验三相敏检波器实验 (4) 实验四差动变压器(互感式)的性能 (6) 实验五霍尔式传感器的静态位移特性——直流激励 (7) 实验六光纤位移传感器的动态实验一 (8) 实验七光纤位移传感器的动态实验二 (9) 实验八热敏电阻测温演示实验 (10)

实验一金属箔式应片性能——单臂电桥 实验目的：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。 所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、一片应变片、V/F表。 旋钮初始位置：直流稳压电源打N_+2v档，V／F表打到2V档，差动放大增益调到最大。 实验步骤： (1)观察所需单元、部件在实验仪上的所在位置观察梁上的应变片，上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片，测微头在双平行粱右端的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。 (2)将差动放大器调零：用lOom长的连线将差动放大器的正(+)、负(一)、地短接。将差动放大器的输出端与V／F表的输入端Vi相连；开启主、副电源：调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使V／F表显示为零(或接近零)。关闭主、副电源。 (3)实验仪内配备的锁紧式插头线的使用方法：连线时，将连线的插头插入仪器上的插座后顺时针方向旋转30度左右接触就很可靠。并可在此插头的上方可继续插入很多插头，可任意扩展，立体布线。将插头逆时针方向旋转30度左右即可拔出。注意拔出连线时千万不能直接拉导线，要拿住连线头部拨起，以免拉断实验连线。 (4)根据图1接线。R1、B2、R3为电桥单元的固定电阻；Rx=R4为应变片。将稳压电源的切换开关置±4v档，V／F表置20V档。调节测微头脱离双平行梁。开启主、副电源，调节电．桥平衡网络中的P,D(W1)，使V／F显示为零，然后将V／F表置2V档，再慢慢调电桥RD(W1)，使V／F表显示为零。 (5)将测微头转动到10mm刻度附近，按装到双平行梁的右端即自由端(与自由端磁钢吸合)．调节测微头支柱的高度(梁的自由端跟随变化)使V／F表显示值最小，再旋动测微头，使V／F表显示为零(细调零)，这时的测微头刻度为零位的相应刻度。 (6)往下或往上旋动测微头，使粱的自由端产生位移记下V／F表显示的值。每旋动测微头一周即△x=0．5mm衄记一个数值填入下表： (7)据所得结果计算灵敏度△s=△v／△x(式中△x为梁的自由端位移变化，△v为V／F 表显示的电压值的相应变化)。 (8)实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置。

传感器技术及应用-教案及习题

第一章引言 ?教学要求 1．掌握传感器的基本概念。 2．掌握传感器的组成框图（p2，图1.1）。 3．掌握传感器的静态性能和动态性能。 4．了解传感器的课程性质和课程任务。 5．了解传感器的分类和发展趋势。 ?教学内容 1.1 传感器的发展和作用 了解。 1.2 什么是传感器 传感器定义：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。顾名思义，传感器的功能是一感二传，即感受被测信息，并传送出去。根据传感器的功能要求，它一般应由三部分组成，即：敏感元件、转换元件、转换电路。 1.3 传感器的分类 1．根据被测物理量分类 速度传感器、位移传感器、加速度传感器、温度传感器、压力传感器等。 2．按工作原理分类 应变式、电压式、电容式、涡流式、差动变压器式等。 3．按能量的传递方式分类 有源的和无源的传感器。 1.4 传感器的性能和评价 1.4.1 传感器的静态特性 传感器的静态特性是指传感器的输入信号不随时间变化或变化非常缓慢时，所表现出来的输出响应特性，称静态响应特性。通常用来描述静态特性的指标有：

测量范围、精度、灵敏度、稳定性、非线性度、重复性、灵敏阈和分辨力、迟滞。 ? 稳定性 传感器的稳定性，一是指传感器测量输出值在一段时间内的变化，即用所谓的稳定度表示；二是指在传感器外部环境和工作条件变化时而引起输出值的变化，即用影响量来表示。 ? 灵敏度 传感器灵敏度是表示传感器的输入增量与由它引起的输出增量之间的函数关系。更确切地说，灵敏度k等于传感器输出增量与被测量增量之比，是传感器在稳态输出输入特性曲线上各点的斜率。用公式表示为： ? 灵敏阈与分辨力 灵敏阈是指传感器能够区分出的最小读数变化量。 对模拟式仪表，当输入量连续变化时，输出量只做阶梯变化，则分辨力就是输出量的每个阶梯所代表的输入量的大小。对于数字式仪表，灵敏度阈就是分辨力，即仪表指示数字值的最后一位数字所代表的值。 从物理含义看，灵敏度是广义的增益，而灵敏度阈则是死区或不灵敏度。 ? 迟滞 传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程中——输入特性曲线不重合的程度称为迟滞。 ? 线性度 传感器的输出——输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比，称为该传感器的“非线性误差”或称“线性度”，也称“非线性度”。 1.4.2传感器的动态特性 动态特性是指传感器对于随时间变化的输入量的响应特性。只要输入量是时间的函数，则其输出量必将是时间的函数。研究动态特性的标准输入形式有三种，即正弦、阶跃和线性，而经常使用的是前两种。 ? 零阶传感器动态特性指标

浅论高中物理实验教学

浅论高中物理实验教学 提要：物理实验是研究和学习物理学最基本的方法。它是物理知识的源泉,无论是概念的建立,还是规律的探索和论证都离不开实验。因此,物理实验教学是物理教学中的重点之一,是培养学生能力的重要途径。本文试图结合物理实验教学存在的问题,谈一谈如何提高高中物理实验教学,发挥其重要作用。 关键词:高中物理;实验教学;完善 物理新课程标准指出:“实验是物理课程改革的重要环节”,并且把“科学探究及物理实验能力要求”作为内容标准的三大部分之一,把物理实验的要求提升到科学探究的层次。但就目前高中物理实验教学的实际情况来看,仍然存在着许多有待解决的问题。如何完善高中物理实验教学,提高学生的物理实验能力,笔者结合多年的高中物理实验教学经验提出几点思考。 一、物理实验对于高中物理教学的重要性 1.实验活动是研究物理问题的根本方法,基础教育必须做好物理实验教学。 物理学以实验为基础,对自然界的客观规律进行了深刻的揭示,其中,很多规律来源于物理学家对物理实验结果的整理和推导,如“开普勒定律”、“牛顿第一运动定律”、“欧姆定律”等。物理实验对物理学的发展起到了极大的辅助作用,所以,在进行物理教学的同时,必须重视实验教学。 2.实验过程及实验结果为学生提供学习知识和掌握知识的最直接的感性材料。 物理虽然是自然科学,但是很多物理概念、理论都是抽象的,如“磁场、磁场强度”、“电磁感应现象”、“光的波动性”等,这些相关概念、理论、定律如不通过实验验证,学生们很难理解和接受。高中的很多知识只有通过实验才能让学生产生感官印象,然后再转化为抽象的知识,才能理解得更透彻。比如,笔者在讲“电磁感应现象”一节时,一般学生很难接受电磁之间的相互作用,但是通过实验验证了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中确实产生了感应电流。学生通过实验,从感官感受到了知识的真实,理解起来也就更加轻松,学习兴趣陡增。 3.实验是培养学生严谨的科学态度、务实的科研精神的有效途径。 高中生的动手意识是比较强的,但通常做事不够严谨,经常敷衍了事。物理实验能很好地培养学生的务实精神和严谨态度。美国科学家罗伯特?密立根用著名的油滴实验测定电子的带电量,他通过改变电压,反复观察封闭箱内油滴的运动情况,经过反复实验,最终得出了电子带电量的数值,这充分体现了他严谨的科学态度和务实的科研精神。高中物理中虽然没有如此复杂的实验,但部分实验仍对学

高中物理实验教案集(全部学生实验18个)

高中物理实验教案集(全部学生实验18个) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

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3、用图象表示速度 教师活动：引导学生思考怎样画出速度—时间图象，为什么要用平滑的曲线“拟合”。 学生活动：根据前面计算的瞬时速度，画出速度—时间图象，同组各成员之间再次比较运动的区别，感受不同的运动规律。体会交 流“拟合”的意义。 教师活动：聆听学生回答，点评。 （三）课堂总结、点评 1、打点计时器的原理构造（如图） 实验原理：（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器，当通过4—6V低压交流电时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。 （2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s 打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。 电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。 打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。 2、实验器材 电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等。 3、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。 （1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。 （2）根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。 4、粗略计算瞬时速度。 某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表 5

传感器-实验教案

邢台学院 实验教案2013 ～2014 学年度第一学期 课程名称传感器原理与应用实验学时学分18学时 0.5学分 专业班级10级自动化、电科本 授课教师梁丽娟 系部物理与电子工程学院

课程教学日历 课程名称：传感器原理与应用实验授课学期：第7学期

实验一 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能实验 一、实验目的： 1、了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥、半桥、全桥的工作原理和性能 2、比较单臂电桥、半桥、全桥的不同性能，了解其特点 3、比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，得出相应的结论 二、基本原理： 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为： εK R R =?/ 式中R R /?为电阻丝电阻的相对变化，K 为应变灵敏系数，l l /?=ε为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。 单臂电桥输出电压U O14/εEK =。 不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压Uo 2=2/εEK 。 全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，当应变片初始阻值：R 1= R 2= R 3= R 4，其变化值ΔR 1=ΔR 2=ΔR 3=ΔR 4时，其桥路输出电压U o3=εKE 。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。 三、需用器件与单元： 应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表、±15V 电源、±4V 电源 四、实验步骤： 1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。传感器中各应变片已接入模块的左上方的R 1、R 2、R 3、R 4。加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R 1= R 2= R 3= R 4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。 固固 图1-1 应变式传感器安装示意图

传感器及检测技术教案

传感器及检测技术

项目一 传感器误差与特性分析 任务1 检测结果的数据整理 1.1.1 测量与测量方法 1.检测 2.测量方法 (1)电测法和非电测法 (2)直接测量和间接测量 (3)静态测量和动态测量 (4)接触性测量和非接触性测量 (5)模拟式测量和数字式测量 1.1.2 测量误差及其表示方法 测量误差：测量值与其真值之间的差值 例：某温度计的量程范围为0-500oC ，校验时该表的最大绝对误差为6oC ，试确定其精度等级？ 查表1.1，精度等级应定为1.5级 任务1： 现有0.5级的0~300oC 和1.0级0~100oC 的两个温度计，欲测量80oC 的温度，试问选用哪一个温度计好？为什么？在选用仪器时应考虑哪些方面？ 实施： 0.5级的0~300oC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为： 用其测量80oC 可能出现的最大示值相对误差为： ?? ? ? ? ???? ?引用误差示值（标称）相对误差实际相对误差相对误差绝对误差x γγ%.21%100500 6 %100=?= ??= m m m A x γ5 .1)0300(%5.0111=-?==?m m m A x γ

1.0级的0~100oC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为： 用其测量80oC 可能出现的最大示值相对误差为： 结论：选用1.0级的0~100oC 的温度计较好。选用仪器时，不能单纯追求精度，而是要兼顾精度和量程 1.1.3 测量误差的分类及来源 1.系统误差 2.随机误差 3.粗大误差（疏忽误差、过失误差) 4.缓变误差 任务2 传感器特性分析与传感器选用 1.2.1 传感器的组成及其分类 1.2.2 传感器的静态特性与指标 传感器的静态特性指标 1.精密度、准确度和精确度 2.稳定性 1 )0100(%.01222=-?==?m m m A x γ%25.1%10080 1 %10022=?= ??= x x m x γ?? ?动态特性 静态特性

高中物理实验教学总结

高中物理实验教学总结 物理实验室是学生学习和进行物理实验的主要场所，是物理探究学习的主要资源。学校领导和教育主管部门一贯高度重视物理实验室建设，今年又新添了仪器和设备，为每个学生能进行实验探究活动创造了良好的条件中学物理实验教学的目的与任务即是，通过实验，使学生最有效地掌握进一步学习现代科学技术所必需的基础物理知识，培养初步的实践操作技能和创新能力。教学的重点放在培养学生科学实验能力与提高学生科学实验素养，使学生在获取知识的同时提高自学能力、运用知识的综合分析能力、动手能力和设计创新能力。实验教学作为物理教学中的一个重要内容和重要手段，因此实验室工作直接关系到物理教学工作是否能顺利进行。因此实验室必须建立和健全科学、规范的管理体制，实行规范的管理。。学期将进结束，为了更好的让实验为教学服务，现将上学期的实验教学工作总结如下： 一、认真扎实开展实验教学教研活动。 1、加强理论学习，转变教学观念。为不断提高教师的理论及业务素质，我们还经常组织教学学习新的课程标准，学习新课改理念，认真钻研教材教法，使课堂实验教学更好地培养学生的能力与兴趣，促进学生的全面发展。 2、加大教研力度，促进实验教学的提高。多次组织实验教师开展集体备课、说课活动，相互学习实验通知单及实验记录的填写情况，组织实验教师相互观摩听课、评课活动，使实验教学全面开花结果，提高实

验教师的实验教学艺术及组织实验的能力。 二、加强演示实验的教学效果。 对课本上所有的演示、分组实验，都做到精心准备，预先试做，对少数实验进行改进，补充，确保教师在课堂上实验的成功率，现象明显达到100%。1、按照新课标的要求，精心设计实验步骤和教学方法. 2、做好了实验准备,实验前使学生明确实验目的、实验原理和对观察的要求。 3、实验过程中，教师做到操作规范、熟练、形象、鲜明、安全。 4、配备足够的教具、学具,以满足学生探究活动的需要。增加了学生动手实操的机会，提高了实验课的效率。 三、提高学生分组实验的教学效果。 请老教师对新教师进行培训，指导他们规范操作，讲述实验成功的关键。使得学生实验的成功率大大提高，大大提高了学习兴趣和课堂效率。 1、做好实验前的准备工作. 2、学生做好实验预习，明确实验目的、原理步骤和方法。并做好示范工作。学生做好实验记录。 四、定期开放实验室。 让每个学生动手，发挥实验室资源的效益，利用身边的物品，廉价的材料进行物理实验提供便利，鼓励学生大胆进行实验，小制作和小发明。教师自己动手，制作改进实验器材。利用课余时间自己动手制作或改进，取得了较好的成效，在教学中发挥了重要作用 五、充分利用实验室现有资源，搞好物理实验。

高中物理实验-测定金属的电阻率教案

实验:测定金属的电阻率 [教学目标] 一、知识目标 1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法,初步接触电路和器材的选择。 2、熟练掌握螺旋测微器的读数。 3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。 二、能力目标 1、学会使用常用电学仪器及正确读数，学会根据原理电路连接实物电路，培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。 2、学会正确使用螺旋测微器。 ３、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。 三、德育目标 1、建立融洽的师生关系,培养学生间相互协作的精神。 2、培养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯，培养学生严紧求实的科学态度。 [教学重点］ (1）测定金属电阻率的原理； (２）螺旋测微器的使用和读数； (3)对学生实验过程的指导。 ［教学难点] (１）螺旋测微器的读数； （2）实验中的重要注意事项。 [教学方法］ 学生分组实验 [教具] 多媒体 [教学设计］

实验:测定金属的电阻率 实验目的: 学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。 实验原理: 用刻度尺测一段金属导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测 导线的电阻R ,根据电阻定律,金属的电阻率ρ=RS /L =πd 2 R ／4L 实验器材： 金属丝、千分尺、安培表、伏特表、(3伏)电源、（20Ω)滑动变阻器、电键一个、导线几根 【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料,如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径０.4毫米左右，电阻5～10欧之间为宜，在此前提下,电源选３伏直流电源,安培表选0 ０．6安量程,伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 ２0欧。 实验步骤 （１)用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取 平均值D 求出其横截面积S =πD 2 /4. (2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度Ｌ,测三次，求出平均值Ｌ。 (3)根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。 点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循:电源正极→电键(断开状态)→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。 （4）检查线路无误后闭合电键,调节滑动变阻器读出几组Ｉ、U 值,分别计算电阻Ｒ再求平均值,设计表格把多次测量的D 、L 、U 、I 记下来。 【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在１.０0A 以下,本实验由于安培表量程0~0.6０A ，每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准）,读数完毕立即断开电键S,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。 计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U 和电流Ｉ 的平 图1

传感器技术与应用教学大纲

传感器及应用教学大纲 一、课程说明 课程性质：专业核心课 课程描述： “传感器技术”是电子、机电与自动控制类专业的专业核心课，是必修课。通过本课程的学习，学生能了解传感器的基本概念、传感器的构成、传感器工作的有关定律、传感器的作用、传感器和现代检测技术发展的趋势。其作用是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实际息采集与处理问题的能力，为工业测控系统的设计与开发奠定基础。 知识目标：掌握主要传感器的原理、特性，各种应用条件下传感器的选用原则和应用电路设计。 技能目标：独立分析、解决传感器方面问题的能力；利用网络、数据手册、厂商名录等获取和查阅传感器技术资料的能力。 素质目标：具有较强的专业素质，不断进行创新。 教学重点与难点： 课程重点：电阻式、电感式传感器的原理与应用，霍尔式传感器，电流、电压传感器。 课程难点：各种传感器的温度误差与补偿，电容式传感器的屏蔽技术，光纤传感器的原理。 适用专业：机电一体化、电气自动化专业 学时数：80学时 二、教学目的与容 1 传感器技术基础（2学时） 教学目的与要求： 明确“传感器技术”在专业培养计划中的地位，课程的性质、任务和大体容，传感器在现代生产、生活中的作用。了解检测技术与传感器的定义、组成、作用和分类，了解传感器的静、动态特性，掌握传感器常用的技术指标。 教学重点与难点： 教学重点：传感器的定义、组成和作用 教学难点：传感器的技术指标 教学容： 1）传感器简介 （1）传感器的定义

（2）传感器的组成与作用 2）传感器的分类 （1）按工作原理分 （2）按被测量分 （3）按输出信号性质分 3）传感器的特性及主要技术指标 （1）静态特性和动态特性 （2）主要技术指标 2 电阻式传感器（6学时） 教学目的与要求： 理解电阻式传感器的组成和基本原理，了解电阻式传感器的常用类型。掌握应变片式传感器的形式、特点、应用方法和转换电路。 教学重点与难点： 教学重点：电阻式传感器的组成和基本原理 教学难点：电阻应变片的工作原理 教学容： 1）电位器式传感器（2学时） （1）电位器式传感器的基本工作原理 （2）电位器式传感器的输出特性 （3）电位器式传感器的特性 （4）电位器式位移传感器 2）应变式传感器（2学时） （1）电阻应变片的结构和工作原理 （2）电阻应变片的特性 （3）测量电路 （4）温度误差与补偿 3）压阻式传感器（2学时） （1）压阻效应 （2）结构与特性 （3）固态压阻传感器测量电路 （4）温度补偿 3 变磁阻式传感器（4学时） 教学目的与要求： 掌握三种变磁阻式传感器（电感式传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器）的基本结构和工作原理，了解上述传感器将非电量信号转换成电信号的过程，了解三种变磁阻式传感器的特点、

高中物理实验教学案例

高中物理实验教学案例 物理实验教学案例 一、案例研究的背景和目的 本案例的研究将结合本校的实际情况，体现时代发展对 中学物理实验教学的要求。其中以中学物理教学大纲为准绳， 以新课改的高中物理教材中的演示实验、学生实验为基础， 坚持理论与实验相结合的原则，灵活贯彻学以致用、实事求 是、因材施教、突出个性的教学方法，使学生通过实验获得 物理学基础知识，形成基本的物理学观点，初步掌握研究自 然科学的方法之一——实验法，为学生的终生学习和工作奠 定良好的基础。 二、案例过程的总结及认识 1.建议增加演示实验，优化实验过程要持久地保持学生学习物理的兴趣，光靠课本上的演示实验是不够的，应充 分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材，结合特定的物 理情境(如新课引入、巩固概念规律、评讲习题等)，增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性，激发学生的好奇心 和求知欲，引发学生思维，引导学生发现问题，解决问题。 教材有一些内容或实验只作为“做一做”或课外实验来处 理，实际上，很多内容都可以通过仪器和方法的改进来优化 为演示实验。比如在“超重和失重”一节中，课后的“做 一做”就可以改进为演示实验。找一个用过的易拉罐、金属

罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手指，水就从洞中射出来。如果放 开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水将不再从洞中射出。 对于演示超重失重现象还可以做如下的改进： (1)在易拉罐底部开一个出水孔(开得小一点)，在罐中水位较低时，由于表面张力的作用，水不从小孔流出。若使 罐子突然向上加速运动，水就会从孔中喷出，由此可以说明 超重现象。 (2)用透明的塑料可乐瓶，里面装入大半瓶水，盖上瓶塞，由于重力的作用，空气在水面的上方，水面是平的。将 塑料瓶向上抛出，可以看到，瓶中的空气在水中形成了一个 或几个大小不同的空气泡，呈球形。 (3)在悬挂的木板上放一块砖，在砖和木板之间放一条 纸带。静止时抽动纸带，由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断吊砖的悬挂线，而使砖块和木板自由下落(下方放置减撞垫)，则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。教材的有些章节对于公式或定律的导出几乎是灌输式的，在这种地方，我们完全有必要加入一些形象而又简单的 演示实验来说明定律或公式得出的原因或用以说明验证。 2.变部分演示实验为学生实验，培养学生创新的能力 把演示实验改为学生实验，让学生去做、去观察、去想、去

高中物理实验汇总情况

新课标高中物理 实验教学教案资料汇总 隆回一中物理组周宝

物理实验的目的与要求 1、实验目的 (1)教会学生用实验研究物理现象与规律，包括： A.正确选择实验方法与实验器材。 B.学会控制实验条件。 C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。 (2)帮助学生理解和掌握有关课程容和重要的物理概念，以形成物理思想， 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法，以培养实验技能。 (4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。 2、做好实验的基本要求 (1)实验前必须做好如下准备： ①明确实验目的，弄懂实验原理 ②了解仪器性能，熟悉操作步骤 ③设计记录表格，掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用，做到心到、眼到、手到。 ①仔细调整实验装置，正确使用实验仪器 ②保证满足实验条件，注意规实验操作 ③认真观察实验现象，客观记录实验数据 (3)实验后必须对数据进行处理： ①尊重实验客观事实，正确分析记录数据 ②合理做出实验结论，独立完成实验报告 常用基本仪器的使用与读数 物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余11种都涉及到读数问题。 （一）测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 1．关于量程问题：这是保护测量仪器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的1/3以

物理传感器实验实例

欢迎使用朗威?DISLab 愿我们共同开启实验教学的数字化时代朗威?数字化信息系统实验室（DISLab） llongwill? Digital Information System Laboratory V6.0物理实验实例 上海市中小学数字化实验系统研发中心 山东省远大网络多媒体有限责任公司 2007年9月

目 录 1、静摩擦力研究…………………………………….……………………………………………P5 2、滑动摩擦力研究……………………………………….………………………………………P5 3、重力大小与质量的关系…………………………….…………………………………………P7 4、力的合成与分解……………………………………………………………………………P7 5、研究匀速直线运动……………………………………………….……………………………P8 6、研究匀加速直线运动………………………………………….……………………………P10 7、平均速度的测量…………………………………………….………………………………P11 8、平均速度与瞬时速度的关系……………………………………………………….………P12 9、加速度的测量………………………………………………………………………………P13 10、加速度与拉力的关系 ……………………….……………………………………………P15 11、加速度与质量的关系……………………………….......………..…………………………P16 12、牛顿第三定律………………………….……………………………………………………P17 13、浮力的相互作用……………………………….……………………………………………P18 14、用位移传感器研究自由落体运动………………………….………………………………P19 15、用光电门传感器测自由落体的加速度…………………….………………………………P21 16、超重与失重……………………………………………….…………………………………P22 17、动量定理（恒力）…………………………………….…..…………………………………P22 18、动量定理（变力）……………………………………………….……………………………P24 19、动量守恒定律……………………………………….………………………………………P26 20、功和能……………………………………………….………………………………………P28 21、观察碰撞中的动能………………………………….………………………………………P30 22、机械能守恒定律（斜轨法）…………………………………………….……………………P31 23、机械能守恒定律（摆球法）…………………………………………….……………………P33 24、单摆的振动图像…………………………………….………………………………………P34 25、阻尼振动…………………………………………….………………………………………P35 26、简谐振动的相位…………………………………….………………………………………P35 27、简谐波的叠加………………………………………….……………………………………P36 28、弹簧振子的振动图像………………………………….……………………………………P37 29、弹簧振子位移与弹簧受力关系……………….……………………………………………P38 30、受迫振动……………………………………………….……………………………………P39 31、单摆周期的测量……………………………………….……………………………………P41 32、单摆法测重力加速度………………………………….……………………………………P42 33、向心力研究…………………………………………….……………………………………P42 34、胡克定律……………………………………………….……………………………………P44 35、研究定滑轮与动滑轮………………………………….……………………………………P45 36、声波的振动图像……………………………………….……………………………………P46 37、噪声的波形…………………………………………….……………………………………P46 38、频率与音调的关系…………………………………….……………………………………P47 39、振幅与响度的关系………………………………….………………………………………P47 40、声波干涉………………………………………….…………………………………………P48 41、声波的合成……………………………………….…………………………………………P48 42、声音的共鸣……………………………………….…………………………………………P49

新课标人教版3-2选修三6.4《传感器的应用实验》WORD教案5

第四节：传感器的应用实验学案 【学习目标】 1、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。 2、知道晶体三极管的放大特性。 3、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。［来一网］ 【学习重点】：传感器的应用实例。 【学习难点】：由门电路控制的传感器的工作原理。 【教学过程】 」、问题引入 上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们些具体的温度、光 学了哪传感器？ 二、学习新课 阅读下列学习资料总结二极管的特点和作用： （一）、普通二极管和发光二极管 固态电子器件中的半导体两端器件。起源于19世纪末发现的点接触二极管效应，发展于20世纪 30年代，主要特征是具有单向导电性，即整流特性。利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构，可制成不同类型的二极管，用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。例如稳压二极管可在电源电路中提供固定偏压和进行过压保护；雪崩二极管作为固体微波功率源，用于小型固体发射机中的发射源；半导体光电二极管能实现光-电能量的转换，可用来探测光辐射信号；半导体发光二极管能实现电-光 能量的转换，可用作指示灯、文字-数字显示、光耦合器件、光通信系统光源等；肖特基二极管可用于微波电路中的混频、检波、调制、超高速开关、倍频和低噪声参量放大等。按用途分：检波二极管、整流二极 管、稳压二极管、开关管、光电管。按结构分：点接触型二极管、面接触型二极管 发光二极管简称为LED。由镓（Ga ）与砷（AS ）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射岀可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向 导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN 结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和 空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放岀的能量多少不同，释放岀的能量越多，则发岀的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

高中物理实验教案集(全部学生实验18个)

高中物理实验教案海西州高级中学

目录 实验1：用打点计时器测速度 (1) 实验2：探究小车速度随时间变化的规律 (7) 实验3：探究求合力的方法 (11) 实验4：探究加速度与力、质量的关系 (14) 实验5：研究平抛运动 (20) 实验6：探究功与速度变化的关系 (28) 实验7：验证机械能守恒定律 (31) 实验8：测定金属的电阻率 (36) 实验9：测定电池的电动势和内阻 (40) 实验10：练习使用多用电表 (44) 实验11：传感器的应用 (48) 实验12：测量玻璃的折射率 (51) 实验13：用单摆测定重力加速度 (56) 实验14：用双缝干涉测量光的波长 (58) 实验15：用油膜法估测分子的大小 (62) 实验16：验证动量守恒定律 (65)

课题：实验一：用打点计时器测速度 课型：实验编写时时间：年月日执行时间：年月日 一、教材分析 打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动 情况，这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方 法。平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡 到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离， 培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。用图像表示物理量 的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。在过去教材 中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条 曲线来“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、 逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本 节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有 吸引力和挑战性。 二、教学目标 （一）知识与技能 1．了解两种打点计时器的结构和工作原理。 2．会安装并使用打点计时器。 3．理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。 4．明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中 的速度—时间图象。 （二）过程与方法 1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。 2．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处 理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。 3．通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学 工具在物理发展中的作用。 4、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。 （三）情感、态度与价值观 1．感觉打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的 指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识。 2．经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界 的奥妙。 3．培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。 三、教学重点 1．打点计时器的使用。 2．由纸带计算物体运动的瞬时速度。 3．画物体的速度—时间图象。

(完整版)高中物理《传感器的应用实验》教案

高中物理《传感器的应用实验》教案转载 一、教材分析 本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后，再进一步拓展学生的视野，提高学生的认识和分析能力以及动手能力，并通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 二、教学目标 1．知识目标： （1）、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。 （2）、知道晶体三极管的放大特性。 (3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。 2．能力目标： 通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 3．情感、态度和价值观目标： 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。 三、教学重点难点 重点：传感器的应用实例。 难点：由门电路控制的传感器的工作原理。 四、学情分析 我们的学生属于理解较差，动手能力不好，尽量让学生多动手，必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。 五、教学方法 PPT课件，演示实验，讲授 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习新课，初步把握实验原理及方法步骤。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：四人一组，课前准备好斯密特触发器或非门电路，二极管，三极管，蜂鸣器，滑线变阻器，热敏电阻，光敏电阻等材料用具。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？

学生思考后回答：电饭锅，测温仪，鼠标器，火灾报警器 这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。（三）合作探究、精讲点拨。 探究一：（！）普通二极管和发光二极管 1、二极管具有单向导电性 2、发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V。 （2）晶体三极管 1、三极管具有电流放大作用。 2、晶体三极管能够将微弱的信号放大，晶体三极管的三个极分别是发射极e，基极b和集电极c。 3、传感器输出的电流和电压很小，用一个三极管可以放大几十倍或几百倍，三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。 （三）逻辑电路 逻辑门电路符号图包括与门，或门，非门， 1．与逻辑 对于与门电路，只要一个输入端输入为0，则输出端一定是0，只有当所有输入端输入都同为1时，输出才是1. 2．或逻辑 对于或门电路，只要一个输入端输入为1，则输出一定是1，反之，只有当所有输入端都为0时，输出端才是0. 3.非门电路 对于非门电路，当输入为0时，输出总是1，当输入为1时，输出反而是0，非门电路也称反相器。 4.斯密特电路： 斯密特触发器是特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25V，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候0.8V，Y会从低电平跳到高电平3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。而这正是进行光控所需要的。 探究点二：应用实例 1、光控开关 电路组成：斯密特触发器，光敏电阻，发光二极管LED模仿路灯，滑线变阻器，定值电阻，电路如图所示。

新课标人教版3-2选修三6.4《传感器的应用实验》WORD教案1

第六章传感器 6． 4 传感器的应用实验 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解两个实验的基本原理。 2．通过实验，加深对传感器作用的体会，培养自己的动手能力。 （二）过程与方法通过实验培养动手能力，体会传感器在实际中的应用。 （三）情感、态度与价值观 在实验中通过动手组装和调试，增强理论联系实际的意识，激发学习兴趣，科学态 培养良好的度。 ★教学重点 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．温度报警器的电路工作原理。 ★教学难点 光控电路和温度报警器电路的工作原理。 ★教学方法

实验法、观察法、讨论法。 ★教学工具 实验过程中用到的有关器材、元器件等，由实验室统一准备

★教学过程来源学科网ZXXK] （一）引入新课 师：随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器.传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量, 对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的. 这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。 （二）进行新课 实验1、光控开关 1 ?实验原理及知识准备 Y//十 LED 1 +5V 师：（投影）如图所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R i的 最大电阻为51 k Q , R2为330 k Q,试分析其工作原理. 生：白天，光强度较大，光敏电阻R G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，R G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. 师：要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R i的阻值调大些还是调小些？为什么？ 生：应该把R i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R G的阻值达到更大，即天色更暗。。 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，就要使用继电器来启闭工作电路. 师：（投影）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 V ri . 'U Rg 低压控制电路

高中物理实验教案集

新宁一中物理教研组 1 (高中物理必修一) 实验一：《用打点计时器测速度》教案 一、教材分析 打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。平均速度和瞬 时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速 度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养学生从不同角度看同一问题的素 养和学生的发散思维。用图像表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在 这方面加强了很多。在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验， 思路不一样、逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。 本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有吸引力 和挑战性。 二、教学目标

（一）知识与技能 1．了解两种打点计时器的结构和工作原理。 2．会安装并使用打点计时器。 3．理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。 4．明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。 （二）过程与方法 1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。 2．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。 3．通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。 4、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。 新宁一中物理教研组 2 （三）情感、态度与价值观 1．感觉打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用， 增强将物理知识应用于生活实际的意识。 2．经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。