PowerPoint chuyên đề Vật lí 11 Bài 7: Cảm biến

Giáo án PowerPoint chuyên đề Vật lí 11 Bài 7: Cảm biến được Hoatieu chia sẻ đến quý thầy cô trong bài viết này là mẫu kế hoạch bài dạy môn Vật lí 11 theo chương trình giáo dục phổ thông mới của bộ sách Kết nối tri thức. Giáo án môn Vật lí 11 KNTT được soạn thảo bằng PPT và Word theo đúng hướng dẫn của công văn 5512 sẽ là những tài liệu tham khảo hữu ích, giúp thầy cô hoàn thiện giáo án môn Vật lí 11 cho năm học mới.

Bài giảng PowerPoint chuyên đề Vật lí 11 Kết nối tri thức Bài 7: Cảm biến

Giáo án Bài 7: Cảm biến chuyên đề Vật lí 11 Kết nối tri thức

CHUYÊN ĐỀ 3: MỞ ĐẦU ĐIỆN TỬ HỌC

(Thời lượng: 12 tiết)

I. Mục tiêu dạy học

I.1. Kiến thức:

* Nghiên cứu về khuếch đại thuật toán

+ Phân loại cảm biến (sensor) theo: nguyên tắc hoạt động, phạm vi sử dụng, hiệu quả kinh tế.

+ Nguyên tắc hoạt động của: điện trở phụ thuộc ánh sáng (LDR), điện trở nhiệt.

+ Nguyên tắc hoạt động của sensor sử dụng: điện trở phụ thuộc ánh sáng (LDR), điện trở nhiệt.

+ Tính chất cơ bản của bộ khuếch đại thuật toán (op-amp) lí tưởng.

* Nghiên cứu về thiết bị đầu ra

+ Nguyên tắc hoạt động của mạch op-amp – relays.

+ Nguyên tắc hoạt động của mạch op-amp – LEDs (light-emitting diode).

+ Nguyên tắc hoạt động của mạch op-amp – CMs (calibrated meter).

+ Thiết kế được một số mạch điện ứng dụng đơn giản có sử dụng thiết bị đầu ra.

* Nghiên cứu về thiết bị cảm biến (sensing devices): nêu được một số ứng dụng chính của thiết bị cảm biến và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến.

I.2. Kỹ năng:

Lập dự án nghiên cứu kiến thức và ứng dụng: Thảo luận, đề xuất, chọn phương án và thực hiện được dự án tìm hiểu các nội dung kiến thức

I.3. Thái độ

+ Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ.

+ Chủ động trao đổi, thảo luận với các HS khác và với GV.

+ Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu.

I.4. Định hướng các năng lực được hình thành

+ Năng lực sử dụng kiến thức(K): Sử dụng được kiến thức vào việc giải thích các vấn đề có liên quan đến cảm biến, bộ khuếch đại thuật toán, thiết bị đầu ra hoặc các bài toán có liên quan đến thực tiễn.

+ Năng lực phương pháp(P): Phương pháp nghiên cứu khoa học là lập và thực hiện dự án

+ Năng lực trao đổi thông tin(X): Thực hiện các trao đổi, thảo luận với bạn để thực hiện nhiệm vụ.

+ Năng lực cá thể (C): Kết hợp được các kiến thức trong việc giải các bài toán về các định luật cơ bản. Sử dụng kiến thức đã học vào lí giải hoặc vận dụng ở các tình huống thực tiễn.

II. Hình thức, phương pháp, kĩ thuật dạy học

* Hình thức: Dạy học theo dự án

+ Tổ chức dạy học trên lớp.

+ Tổ chức cho HS hoạt động nhóm.

* Phương pháp: Phát huy tính chủ động, sáng tạo và phát triển năng lực học sinh.

III. Chuẩn bị:

III.1. Giáo viên

* Kiến thức cũ của HS:

+ Sự phụ thuộc của điện trở vật dẫn vào nhiệt độ, cường độ ánh sáng.

+ Các thiết bị: diot, transitor,…

III. 2. Học sinh

Ôn tập, tìm hiểu các kiến thức về:

+ Sự phụ thuộc của điện trở vật dẫn vào nhiệt độ, cường độ ánh sáng.

+ Các thiết bị: diot, transitor

III.3. Gợi ý ứng dụng CNTT

GV có thể chuẩn bị các kênh thông tin về cảm biến.

IV. Tiến trình dạy học

IV.1. Ổn định tổ chức: Kiểm tra sĩ số, chia nhóm học tập

IV.2. Kiểm tra bài cũ:

IV.3. Xây dựng kiến thức mới.

BÀI 7: CẢM BIẾN

IV.3.1. Nội dung 1: Tìm hiểu về khái niệm, phân loại cảm biến, nguyên tắc hoạt động của cảm biến sử dụng biến trở phụ thuộc ánh sáng và nhiệt độ.

STT	Hoạt động	Nội dung
1	Chuyển giao nhiệm vụ	HS nhận nhiệm vụ: Thực hiện dự án tìm hiểu khái niệm phân loại cảm biến, nguyên tắc hoạt động của cảm biến sử dụng biến trở phụ thuộc ánh sáng và nhiệt độ.
2	Thực hiện nhiệm vụ.	HS thực hiện lên phương án thực hiện dự án: 1. Tìm hiểu nhiệm vụ. 2. Phân công nhiệm vụ của các thành viên trong nhóm. 3. Lên thời gian hoàn thành từng nhiệm vụ cụ thể, báo cáo tiến độ và kết quả thực hiện. 4. Các nhóm nhỏ trao đổi kết quả thảo luận với nhau để đi đến kết luận chung
3	Báo cáo, thảo luận	Các nhóm chính đưa ra báo cáo thảo luận. Giáo viên điều hướng học sinh đi tới kết luận
4	Kết luận hoặc nhận định hoặc hợp thức hóa kiến thức.	GV định hướng học sinh trình bày nội dung

BÀI 7: CẢM BIẾN

I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI CẢM BIẾN

1. Khái niệm

Cảm biến (sensor) là một thiết bị điện tử cảm nhận trạng thái hay quá trình vật lý, hóa học, sinh học và biến đổi thành tín hiệu điện, sau đó thông tin nhận được thành các dạng tin mã hoá và xuất về màn hình hoặc máy tính để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.

2. Phân loại

* Cách phân loại: Tùy theo mục đích người sử dụng.

* Cách 1: Dựa theo nguyên tắc hoạt động

+ Cảm biến chuyển đổi trực tiếp các dạng tín hiệu thành tín hiệu điện (VD: Cặp nhiệt điện, micro áp điện,…)

+ Cảm biến chuyển đổi các dạng tín hiệu thành sự biến đổi của một đại lượng vật lí (VD: điện trở quang, điện trở nhiệt,…). Thông qua mạch điện, sự biến đổi của các đại lượng vật lí này sẽ chuyển thành tín hiệu điện để điều khiển các thiết bị

* Cách 2: Dựa trên phạm vi sử dụng

+ Trong y tế: cảm biến đo nhịp tim, cảm biến đo nồng độ oxygen trong máu, cảm biến đo đường huyết,…

+ Trong môi trường: Cảm biến đo độ pH của nước, cảm biến đo nồng độ bụi, cảm biến đo nồng độ khí độc,..

+ Trong công nghiệp: Cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất,…

+ Trong nông nghiệp: Cảm biến đo độ ẩm của đất, cảm biến ánh sáng, cảm biến đo độ mặn,..

*Cách 3: Dựa vào hiệu quả kinh tế, cảm biến có thể được đánh giá và phân loại theo các tiêu chí như giá thành, năng lượng tiêu thụ, độ chính xác và độ bền, hiệu quả kinh tế đem lại từ việc sử dụng cảm biến đó trong đời sống và sản xuất.

VD: Trong nông nghiệp, sử dụng cảm biến để đo mức độ amoni trong đất – hợp chất được vi khuẩn đất chuyển thành nitrit và nitrat. Sử dụng dữ liệu này với dữ liệu thời tiết, giúp người trồng trọt đạt năng suất tối đa với lượng.

Mời các bạn sử dụng file tải về để xem đầy đủ nội dung chi tiết.

Mời thầy cô và các bạn tham khảo thêm các bài viết khác trong chuyên mục Giáo án bài giảng của Hoatieu.vn.