选修3-2《3实验：传感器的应用》新课标优质课教案设计

选修3-2《3实验：传感器的应用》新课标教案优质课下载

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、会自己动手制作光控开关

教学难点：光控电路的工作原理。

教学方法：PPT课件，演示实验，讲授，仿真实验，学生分组实验

教学用具：PPT课件，比较器、光敏电阻、发光二级管，proteus软件等

教学过程：

一、引入新课

1、导语：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，如路边的路灯天黑的时候自动点亮、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．同学们你们知道怎么设计光控开关吗？老师课前制作了一个光控开关。

2、播放课前录制光控开关工作视频，引起学生的兴趣。

你们能自己动手组装光控开关吗。桌面上有些一些供你们选择的元器件。我们一起来认识一下：

二、讲授新知

1、元器件认识

（1）二极管：普通二极管具有单向导电性

发光二极管除了具有单向导电性外，有的导电时还能发光。正向电压要大于1.8V。

(2)光敏电阻：电阻随着光照强度的增大而减小

(3)施密特触发器：斯密特触发器是具有特殊功能的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6V时，Y输出端会突然从高电平调到低电平0.25V，而当输入端A点电压下降到另一个值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。

图一 一般比较器 图二施密特触发器

(4)集成电路实验板：又称面包板

（5）定值电阻和可变电阻：

2、实验原理及仿真效果

（1）原理: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，试分析其工作原理．

工作原理：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）仿真效果展示：