传感器在化学教学中的应用

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

化学传感器的研究背景及发展趋势

引言 化学传感器（Chemical sensor）是由化学敏感层和物理转换器结合而成的，是能提供化学组成的直接信息的传感器件。它用来某种化学物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测来进行化学测量。化学传感器在生产流程分析、环境污染监测、矿产资源的探测、气象观测和遥测、工业自动化、医学上远距离诊断和实时监测、农业上生鲜保存和鱼群探测、防盗、安全报警和节能等多个方面有重要应用。 对化学传感器的研究是近年来由化学、生物学、电学、热学微电子技术、薄膜技术等多学科互相渗透和结合而形成的一门新兴学科。化学传感器的历史并不长，但世界各国对这门新学科的开发研究，投以大量的人力、物力和财力。研究人员俱增，正在向产业化方面开展有效的工作。化学传感器是当今传感器领域中最活跃最有成效的领域。 化学传感器的重要意义在于可把化学组分及其含量直接转化为模拟量(电信号)，通常具有体积小、灵敏度高、测量范围宽、价格低廉，易于实现自动化测量和在线或原位连续检测等特点。国内外科研人员很早就致力于研究化学传感器的检测方法和控制方法,研制各式各样的化学传感器分析仪器,并广泛应用于环境监测、生产过程中的监控及气体成分分析、气体泄漏报警等。 第一章化学传感器的研究背景 1.1 化学传感器的产生与发展阶段 1906年Cremer首次发现了玻璃膜电极的氢离子选择性应答现象。随着研究的不断深入，1930年，使用玻璃薄膜的pH值传感器进人了实用化阶段。以后直至1960年，化学传感器的研究进展十分缓慢。1961年，Pungor发现了卤化银薄膜的离子选择性应答现象，1962年，日本学者清山发现了氧化锌对可燃性气体的选择性应答现象，这一切都为气体传感器的应用研究开辟了道路。 真正意义上的化学传感器的发展可分为两个阶段，在60年代和70年代,化学

电磁感应定律的应用教案

电磁感应定律应用 【学习目标】 1．了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。 2．了解感生电动势和动生电动势产生的原因。 3．能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。 【要点梳理】 知识点一、感生电动势和动生电动势 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作动生电动势，另外一种是导体不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。 1．感应电场 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是封闭的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。 要点诠释：感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因，感应电场的方向也可以由楞次定律来判断。感应电流的方向与感应电场的方向相同。 2．感生电动势 （1）产生：磁场变化时会在空间激发电场，闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。 （2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。 （3）感生电场方向判断：右手螺旋定则。 3、感生电动势的产生 由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势，感生电动势在电路中的作用就是充当电源，其电路是内电路，当它和外电路连接后就会对外电路供电。 变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或者说产生感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。例如磁场变化时产生的感应电动势为cos B E nS t ?θ?= ． 知识点二、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么呢？导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？他是如何将其他形式的能转化为电能的？ 1、动生电动势

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

信息技术在化学教学中的应用

信息技术在化学教学中的应用 初中化学是基础教育的重要组成部分，信息技术通过各种表现手法将内在的、重要的、本质的东西凸出来，如抽象的概念，难以观察清楚的现象，不易实现的实验等，进行信息处理和图象输出，在屏幕上实施微观放大、宏观缩小、动静结合。这样，在短时间内调动学生多种感觉器官参与活动，使学生获取动态信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念、上升为理性认识奠定基础。既激发了学生的学习兴趣，又调动了学生的积极性，优化了教学过程，提高了课堂效率。 （一）课前研究 课前研究是教学的准备。利用计算机强化课前研究，辅助备课是一个很好的途径。计算机备课便于随时修改教案，当然这并非计算机辅助备课的主要目的。我们应利用计算机收集整理化学教学内容和信息，譬如通过计算机网络系统查看省内外的化学教学信息，或者选用市场上出售的教学软件，从中选择或借鉴对教学有用的东西来充实化学教学。 （二）教学过程 学习新课，是教学中非常重要的部分。许多化学现象、化学概念、化学反应、化学规律都要求学生在学习新课时有一个正确的第一印象，这样可以避免学生在以后的学习中造成认识上、理解上的模糊或错误。在讲授新课时，利用信息技术技术，运用文字、声音、图象来刺激学生和调动学生多种感官，以多种方式，不同的表现手法对新授课的内容进行加工，使之生动、有趣地展现于学生面前，让学生充分认识化学现象、化学反应及其规律。实践证明，正确利用信息技术辅助教学使课堂生动形象，学生普遍感兴趣，让学生在活泼轻松的气氛中学习，知识接受快，课堂效益好。 1、情境创设 美国教育家布鲁纳说：“学习的最好刺激，乃是对所学材料的兴趣”。利用信息技术计算机的特点，通过创设意境、渲染气氛，将与教学有关的知识运用图像、动画、声音、文字信息等，在课堂上展示出来，以大量的视听信息、高科技手段刺激学生，多种感官参与教学活动，激发学生的学习兴趣，使学生由被动学习变为主动学习。如：在讲述二氧化碳的教学内容时，上课开始先播放一段二氧化碳在生活中的应用以及重要性，使学生对它们又有了新的认识，渴望知道它们是如何制取的，还有哪些性质，有自己想试一试的冲动，给新授知识创设了一个良好的心里氛围。 2、实验模拟 化学实验是化学教学中的重要部分，通过实验即可培养学生的动手能力和科学态度，又能使学生更好地掌握所学知识。但初中化学中有些实验的危险性较大，还有的实验无法实际操作。运用信息技术计算机技术，模拟实验就可以弥补这一不足。如模拟错误实验造成的后果：给装有碱式碳酸铜的试管加热时，试管口向上倾斜，加热后生成的水倒流回试管，使试管炸裂；制取氧气时先熄灭酒精灯，再移出导管会出现水倒流回试管使之炸裂的情况；浓硫酸稀释时将水倒入浓硫酸中产生的危害；还可以使用vcd播放一些与教学有关的录像片，如易燃易爆知识及危害等等。通过演示模拟实验，使学生对所学知识有了进一步的了解，达到了教育教学目的，同时也培养了学生严谨的工作作风和一丝不苟的科学精神。 3、演示整合 化学教学中经常要对不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。信息技术能很好地展示相异反应类型、相似反应过程等。诸如氢气、氧气、二氧化碳的制取收集，氢气、碳、一氧化碳还原氧化铜等的比较、小结。以上内容，重做实验，既浪费时间，又无新鲜感，利用信息技术文字声音图象表格动态再现化学实验，唤起学生对旧知识的回忆，进一步得到同化，使学生的知识形成系统，更重要的是培养学生的思维能力。 （三）学习总结 在初中总复习时，运用计算机将课堂教学中的板书、例题、练习制成一个课件，即可增大课堂信息量、减少板书时间，又能达到较好的教学效果。也可制作化学实验常见的仪器素材库，根据每节教学内容的需

光化学传感器及其最新进展

文章编号:100525630(2004)0420057205 光化学传感器及其最新进展 Ξ 徐艳平,顾铮先,陈家璧 (上海理工大学光电功能薄膜实验室,上海200093) 摘要:从传感器材料、检测方法及传感器结构几方面,围绕光化学传感器的灵敏度、选 择性和稳定性展开讨论,总结了光化学传感器近年来的最新进展,并对其今后的发展方向 做出展望。 关键词:光化学传感器;光纤传感器;表面等离子体激元共振 中图分类号:T P 212.14 文献标识码:A Recen t develop m en ts of optica l che m ica l sen sors X U Y an 2p ing ,GU ZH eng 2x ian ,CH EN J ia 2bi (L abo rato ry of Pho to 2electric Functi onal F il m s ,U niversity of Shanghai fo r Science and Techno logy ,Shanghai 200093,China ) Abstract :T he state 2of 2the 2art of op tical chem ical sen so rs is stated in th is p ap er abou t sen so r m aterials ,detecti on m ethods and sen so r structu res .T he p rop erties of op tical chem ical sen so rs such as sen sitivity ,selectivity and stab ility are discu ssed .Fu tu re p ro sp ects of op tical chem ical sen so rs are discu ssed . Key words :op tical chem ical sen so rs ;fiber op tic sen so rs ;su rface p las m on resonance 1　引　言 光化学传感器是利用敏感层与被测物质相互作用前后物理、化学性质的改变而引起的传播光诸特性的变化检测物质的一类传感器[1]。光化学传感器与其它原理的传感器相比,具有安全性好、可远距离检测、分辨力高、工作温度低、耗用功率低、可连续实时监控、易转换成电信号等优点。随着光纤技术及光集成技术的迅猛发展,光化学传感器引起了人们的极大关注,并且已经广泛地应用于工业、环境、生物医学的检测中[2]。 现首先总结了无机材料(氧化物半导体)和有机材料的应用,并介绍了溶胶凝胶工艺制备光化学传感器敏感材料方面的最新进展以及生物敏感材料。其次介绍了光谱法、干涉法、表面等离子体激元共振(su rface p las m on resonance ,SPR )等传感器检测方法的最新进展。最后对今后光化学传感器的发展做出展望。 2　传感器材料 敏感材料作为光化学传感器的重要组成部分,将直接影响传感器的各种性能,如稳定性、选择性、灵敏度和响应时间。现在研究最多的是氧化物半导体、有机半导体材料、生物识别材料等。现将从无机材料、有 第26卷　第4期 2004年8月 光　学　仪　器O PT I CAL I N STRUM EN T S V o l .26,N o.4 A ugu st,2004 Ξ收稿日期:2003209211 基金项目:上海市曙光计划资助项目(02SG 01),上海市科技发展基金资助项目(01F 032) 作者简介:徐艳平(19772),男,山东烟台人,在读博士生,主要从事光电功能薄膜及其传感器、光电精密测量与工程方面的研究。

游戏在化学教学中的应用浅谈

游戏在化学教学中的应用浅谈 钟山中学 黄声琼 很多中学生对学习化学用语、化学方程式及化学理论知识，都认为枯燥难记，泛味没有兴趣，甚至产生畏惧，厌烦情绪。针对这种情况，教师应使学生明确学习化学用语、化学方程式及化学理论知识的重要性和必要性，转变教学方式激发学生的学习兴趣，这是学习化学用语、化学方程式及化学理论知识的首要条件。 美国教育心理学家华尔特·科勒斯涅克说过：“兴趣可以看成既是学习的原因，又是学习的结果。正像兴趣是过去学习的产物一样，兴趣也是今后学习的手段。”因此，对于好奇心强的青少年朋友来说，激发和培养学习兴趣，可以使自己发挥出最好的水平，增强注意力，活跃思维，激发灵感，增强自信心，取得理想的学习效果。孔子在《论语》中也提出：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。” 在课堂上开展各种形式的化学，使枯燥的化学知识转变为学生乐于接受、生动有趣的游戏形式，为学生创造良好的课堂氛围并丰富学生的语言交际情景，使学生能在玩中学、学中玩。游戏在化学教学中的应用把化学用语、化学方程式及化学理论知识学习与化学知识技能的训练有机地结合在娱乐活动中，既可以转变化学用语、化学方程式及化学理论知识教学枯燥呆板满堂灌的局面，又可以培养学生学习化学的兴趣，激发学生求知欲，还可以发展学生的智力与非智力因素，起到“以趣激情、寓学于玩”的作用。 一、以游戏创设教学情景 化学教师要想在教学中很好地培养学生对化学的学习兴趣，激励学生在学习过各中处于最佳的学习状态之中，让他们乐学、善学、会学化学。关键在于转变教学方式，采用新的教学手段，想方设法以新颖、丰富多彩的教学方法激发学生兴趣，为化学用语、化学方程式及化学理论知识学习提供源源不断的动力。实践证明，丰富多彩的游戏能唤起学生的求知欲，所以，教师若能根据教学内容，巧妙设计一些有趣味性的可操作的游戏活动来创设教学情景引入新课的学习，可以培养学生学习的兴趣，调动学生参与学习的积极性和主动性，达到了预期的教学目标，很好地完成教学内容。 案例1：人教版高中化学必修一物质的分类 游戏功能：引入新课物质的分类 游戏玩法：

多媒体教学在传感器技术课程中的应用

多媒体教学在传感器技术课程中的应用 发表时间：2018-05-25T16:13:12.260Z 来源：《知识-力量》2018年4月上作者：马宇丽[导读] 传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及电子专业的技术基础课程，对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用，多媒体是当今教学过程中的一大趋势， （衡阳技师学院，湖南衡阳 421001） 摘要：传感器与检测技术属于自动化专业、电气工程及其自动化专业及电子专业的技术基础课程，对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用，多媒体是当今教学过程中的一大趋势，本文重点介绍了其在传感器课程中的运用。关键词：多媒体；传感器技术；应用 前言： 传感器与检测技术课程是自动化、电气工程及其自动化以及电子信息等专业学生的一门实践性非常强的专业基础课。本课程是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用性技术学科,课程内容众多且离散,知识密集且复杂,从而导致学生主动学习的积极性较差,教学效果不甚理想。因此，我们尝试用多媒体教学的方法，在实践中可以取得比较好的效果。 1 多媒体教学可以最大限度地激发学生学习的兴趣。 兴趣是最好的老师，如果学生开始接触一门新的课程，能够听进去，觉得有意思，那么就是很大的成功了。要做到这一点，就必须激发学生对这门课的兴趣。我在传感器技术的教学中，首先播放了一段视频，从柴火做饭满屋烟，满脸黑仍然吃的锅巴饭。到用电饭锅放米加水，轻松按键等饭熟。所有同学看到视频里诙谐的画面，都笑起来。这是再及时抛出问题，为什么电饭锅能自动跳闸呢？它怎么知道饭熟了呢？引导大家关注生活中与电饭锅有相似自动功能的电气设备，使大家对传感器有了初步了解。通过这样图文并茂的讲解，切入到后面关于传感器的介绍就很顺理成章了。而且学生有了学习兴趣后，再介绍传感器的概念及特性等内容学生就能有比较深入的理解。 2 多媒体能够更形象地反映当今传感器的发展 针对传感器这门特殊的学科的特殊问题，多媒体技术正好是一个完美的切入点。大部分教材中的传感器都是千篇一律的，而对于市面上一些新的传感器的应用，很多教材都没有介绍，说明教材和实际应用中有很大的差距，这一点可以很好地用多媒体来补充。在实际教学中，观看视频也是一个很好的手段，而且学生都很喜欢。比如，我们看过网球比赛中用的鹰眼的原理、作弊传感器、模拟人类舌头的风味传感器等，给学生留下了很深的印象。有的学生也对某些视频表现出浓厚的兴趣，提出了不少有趣的观点和问题，学生能提出问题，整理出自己的思想，这对一门课程的学习来说是至关重要的。当然，并不是说我们要制备出这些传感器，而是通过观看这些视频，使得学生跳出课本的框框，进而拓宽学生的知识面，打开学生的思路。 3用多媒体技术，使用现代化的教学手段来提升教学效果和教学质量采用多媒体课件教学，一方面可以省去教师用于黑板板书的大量时间，克服课时减少的问题；另一方面，以动画的形式生动形象的演示传感器的工作原理，展示所学传感器的各种照片、复杂检测系统的原理图或线路图，使学生能够直观地认识传感器，更容易理解传感器的工作原理和应用。例如，学习光栅传感器时，使用传统的教学手段，很难使同学们理解莫尔条文的形成及其移动过程，使用对媒体课件就可以以动画的形式使同学们直观的明暗相间的莫尔条纹是什么样子，还可以以不同的速度使指示光栅在标尺光栅上进行移动，清晰的看出条纹移动的方向与光栅夹角及指示光栅移动方向的关系，使同学们更高效的学习该传感器的工作原理及应用方法。 4 利用多媒体教学应该注意的问题 第一，教师在教学过程中起到主导作用，而多媒体只是一种教学手段。多媒体比纯粹板书的方法灵活，但也只是灵活而已。教师的主导地位是不能够动摇的。教师在授课的过程中，一定要做好指导和引导工作，做好课本和课件之间的衔接，不能一味地讲课件上的内容而忽略了课本上的知识。师生之间的交流非常重要，教师要吸引学生的注意力，让学生思考从图片中能看到什么，从视频中可以学到什么，多媒体只是起到辅助作用，上课并不是教师点点鼠标按按键盘就行了。所以，我们在课后要及时与学生沟通和交流，听取学生反馈的问题，积极改进教学方法，达到更好的教学效果。第二，注意多媒体内容之间的有机衔接。多媒体里的图片、视频、音频等内容，确实可以使课堂内容生动活泼，但是要注意他们之间的比例问题。视频、音频要以短小精悍为主，直接反映重点内容，除了可以及时使学生注集中意力，还节约了时间，有利于学生对所授课内容的了解和掌握。第三，制作多媒体课件不是“依葫芦画瓢”。多媒体课件的内容和课本的内容差不多，也就是说，用了多媒体以后，只不过是把课本搬到了多媒体上，这样讲解起来，仍然是很古板的照本宣科，当然不会激起学生学习的兴趣，甚至会使学生厌恶老师，厌恶这门课，达到相反的效果。所以，多媒体教学可以提高学生的学习兴趣，但是这需要老师提前充分准备。 结语： 信息技术的日新月异带动了传感器技术的迅速发展，也不断地给传感器技术的教学提出了新的目标和要求。教学的目的之一是培养出能够适应市场需要、实践能力强的人才。教师在教学过程中帮助并指导学生利用多媒体教学，为学生营造一个积极、主动的学习氛围，有助于学生理解所学的知识并发现他们所学知识的意义。 参考文献 [1]杨春明.浅谈多媒体教学[J].辽宁行政学院学报，2009，10，（11）. [2]刘丽芬.对多媒体教学的认识[J].科学之友，2010，5. [3]周祥才,孟飞.检测技术课程教学改革研究\[J\].常州工学院学报,2010,(12):91-92.

传感器技术及应用教学大纲

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中信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、教学目的与内容 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、任务和大体内容，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 教学内容： 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 教学内容： 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、

化学史在中学化学教学中的运用

化学史在中学化学教学中的运用 陈颖 摘要：在中学化学教学中, 结合教材内容和学生的实际情况适当的介绍一些化学史的内容,不仅可以提高教学效果和学生的创新思维,而且可以达到寓政治思想教育 于教学之中。文章通过一系列理论与史实的结合论述了在化学教学中如何运用 化学史来引导学生走向成功的道路。 关键词：化学史中学化学化学教学 引言 现代的化学教学,强调要培养学生的观察力、想象力、思维力和创造才能,而不是单纯的传授知识；要发展学生健全的人格,而不是无视学生人文素质的培养。如何以化学知识为载体,去挖掘知识的内涵,体现化学知识价值的多元性；如何将科学价值与人文价值相整合,构建符合中学化学教育目的和任务的价值取向；如何引导学生学会学习、学会做事、学会合作、学会做人,已成为教师面临的日益严重的挑战。[2] 在化学教学中恰当运用化学史,可以使教学不只局限于现成知识的静态结论,还可以追溯到它的来源和动态演变；不只局限于知识本身, 还可以揭示出其中的科学思想和科学方法,使学生受到教益。这样,就可以把化学逻辑的推演同人们认识化学运动的过程联系起来，达到逻辑和历史的辩证统一 ,真正揭示出化学发展的科学精髓,展示化学家的人文精神风貌[3]。 1, 化学史在中学化学教学中的作用 化学史是在人与自然的依存中，人类不断认识和改造自然，与其他学科一起取得自身的进步和社会发展的历史。化学的历史，实际上是一种化学方法和化学智慧的历史。在化学课堂教学中，结合教学内容，适时地贯穿一些化学史的教学，能够活跃和调节课堂气氛，渲染课堂氛围；化学史的学习有利于学生了解人与自然，人与社会的关系，学生从化学史的教学中获得了严谨的化学科学学习和研究方法；同时化学史的教学能激发学生的教学动机和好奇心，调动学生学习的积极性和主动性，培养学生的创新精神，启迪学生的创新思维，培养学生一丝不苟的学习和实事求是的科研态度；培养学生民族自豪感和责任感，激励学生努力学好化学学科，为祖国和民族争光。[2] 1,1 利用化学史加深学生对基础知识的理解和掌握 元素概念既抽象,又难理解,如果教师在教学中简略地介绍古代的元素观把这些历史过程适时地有选择地配合有效的教学方法传授给学生,学生就会把握元素概念的演变过程,理解其丰富而完整的内容,知晓其实质。在学习元素周期表时,把门捷列夫建立元素周期律的思路和过程生动地描绘出来,加深学生对元素周期律更深刻的理解。在化学教学中,教师如能结

人教版-信息技术-六年级下册-第9课《使用光敏传感器》教案

第9课《使用光敏传感器》教案 教学目标 1．知识目标：理解亮度传感器的功能，学会用亮度传感器获取亮度信息。学习使用变量百宝箱为传感器获取的信息设置存储变量 2．能力目标：学会亮度传感器的检测，学会使用条件循环控制模块、永远循环控制模块。学会使用条件判断模块。学会在仿真环境下设置光源。 3.情感目标：培养学生的逻辑判断能力，培养学生的耐心。 教学重点和难点 1．教学重点：理解传感器的功能，百宝箱设置变量的一般方法。 2．教学难点：理解传感器的功能，百宝箱设置变量的一般方法。 教学设计 本课是传感器学习的第一课，由于需要对传感器获取的信息进行判断，所以需要循环和条件判断知识的支持，由于本课包括存储传感器获得的信息需要通过百宝箱设置变量的操作，所以本课新的知识点比较多，教学难点也比较多。 本课通过传感器的检测引入“亮度检测”模块（传感器），通过亮度检测值的存储引入变量百宝箱，通过反复检测的需求引入“永远循环”控制模块。 通过“机器人追光”的活动要求，引入“条件循环”模块，即循环条件要满足“没有达到光源亮度”时循环的判断，若该条件不成立就退出循环。通过对左右亮度的比较判断，引入“条件判断”模块，即“左侧亮度小于或等于右侧亮度”时条件成立，机器人左转；否则机器人右转。 重点内容分析 （1）理解传感器的功能。传感器是机器人获取外界信息的装置，亮度传感器是学习的第一个传感器。 （2）理解循环控制中的永远循环是条件循环中循环条件永远成立时的特例。 （3）在对亮度变量设置时，要注意百宝箱设置变量的一般方法。 （4）传感器检测结果是通过“显示”模块显示的，其显示内容是传感器的检测值，所以要熟悉不同传感器的检测值的表达和意义。 教学补充 本课创作天地的参考程序与第10课中机器人绕月中的“入轨绕月”子程序类似。本课

光化学传感器的设计_合成及识别性能研究

第28卷 第4期影像科学与光化学Vo l.28 N o.4 2010年7月Imag ing Science and Photochemistr y July,2010 研究生论文摘要 光化学传感器的设计、合成及识别性能研究 博士研究生 王 芳 导师 汪鹏飞 (学位授予单位 中国科学院理化技术研究所,北京100190) 光化学传感器被广泛地用于检测各种金属离子和阴离子.荧光化学传感器具有选择性好、灵敏度高、简便快速等优点,比色化学传感器则可不借助于任何昂贵的仪器设备而直接用肉眼识别.本论文分别以黄酮﹑香豆素作为发光基团,设计、合成了识别氟离子(F-)和生物巯基化合物(还原性谷胱甘肽和半胱氨酸)的光化学传感器,并研究了其光谱性质和识别机制,另外我们对基于多孔硅的光化学传感器方面进行了一些初步尝试,取得了一些有意义的结果. 1.设计合成了一种具有激发态分子内质子转移(ESIPT)性质的3 羟基黄酮衍生物L,它能够和Zr EDT A在水相中形成三元络合体系,氟离子的加入可以使体系荧光发生明显变化,其它常见阴离子没有明显干扰.由于氟离子与Zr EDT A的络合能力比黄酮衍生物与Zr EDTA的络合能力更强,所以加入的氟离子可以将黄酮衍生物从三元络合体系中置换出来,从而导致体系荧光发生变化.其它阴离子不能够和Zr EDT A发生络合,所以体系荧光不发生变化.另外,该识别过程可以用肉眼清楚观察到,所以同时是一种良好的比色化学传感器. 2.设计合成了一种基于香豆素结构的具有S S键的席夫碱衍生物(C).它在水相中具有较弱荧光,随着生物巯基化合物如半胱氨酸(Cy s)和还原型谷胱甘肽(GSH)的加入荧光逐渐增强,原因是巯基的加入使化合物C中的S S键发生断裂,形成强亲核性S-,然后合环形成一种具有强荧光的化合物Coumarin6.其它不含有巯基的常见氨基酸和氧化型谷胱甘肽的加入都不会使溶液的荧光增强. 3.通过电化学腐蚀的方法制备得到发橙色荧光的多孔硅,发现其在空气中放置时荧光强度会逐渐降低,直至消失.通过荧光光谱和透射电镜图片初步验证了量子限域效应发光机理.为了提高其光学性质的稳定性,对其进行热化学和光化学表面修饰,并且在其表面引入了可以和H g2+进行络合的识别基团,得到多孔硅光化学传感器S1和S2.H g2+的加入对S1和S2的荧光光谱有猝灭作用,原因是发生了从多孔硅表面到H g2+的电子转移. 2010年5月18日通过博士论文答辩 312

现代教育技术在化学教学中的应用

2015-2016第二学期《现代教育技术应用》学期考核论文题目：论现代教育技术在化学教学的应用

现在教育技术在化学教学中的应用 张巧珍 化学与材料科学学院2014级化学 [ 摘要 ] 技术： 工艺和手工技巧 《辞海》： ①泛指根据实践经验和自然科学原理而发展成的各 种工艺操作方法与技能，如电工技术，焊接技术，木工技术， 激光技术，作物栽培技术，育种技术等； ②除操作技能外，广义的还包括相应的生产工具和其 他物质设备，以及生产的过程或作业程序，方法； 所谓技术就是人类为了，满足自己生存发展的需要，利用自己的智慧 和自然规律所产生的一切物质手段，经验方法和技能的总和。 -------马克思 [关键词]定义，分类，化学教学中的应用 一、引言 随着现代信息技术的快速发展，在教育过程中无论是学生学习还是老师教育，都成为必不可少的手段，通过多媒体，电脑，模型的教学，使学生多方面学习，大容量浏览知识，尤其在化学教学中，抽象的微观世界，理解分子与原子的概念，掌握摩尔，物质的量等知识，这些多媒体弥补教学自身的不足，激发学生对学生的兴趣。 一、认识教育技术 教育技术就是人类在教育活动中所应用的各种技术的总和，分为有形技术和无形技术。有形教育技术，即物质化形态的教育技术，只要是指在教育教学活动过程中所运用的物质工具，传统教具有黑板，粉笔，标本，书本，模型，随着科学技术的发展，教学技术逐渐更新，简洁高效，现代的幻想，投影，广播，电影，计算机，网络，卫星等通讯，以及相应的教学软件。在现代教育教学中，一节45分钟的课，老师运用PPT展示，

为同学们提供大量的课内课外内容，电子白版，书写流利，可短时间内反复使用，减轻老师吸入粉尘，使师生在干净，美观，高效的教室学习。 无形的教育技术，即观念形态的教育技术，包括在解决教学问题的过程中运用的技巧，策略，方法，又包括其中所蕴含的教学理论，思想。以前老师之前的交流学习贫乏，仅限于本校，本班一个小范围内教学，对学生讲授的知识，学习方法，思想教育都过于陈旧，现在，随着教育技术的发展，老师通过教学比赛，观摩优质课堂，不断学习改进，在教育教学中运用，为学生提供新知识，新方法新理念，新思想。 教育技术促进学习，对学习资源和学习过程进行设计，开发，利用，管理和评价的理论与实践。在以往的教育技术上，加以与现代科技发展相适应的元素，成为教育技术新定义，即通过创新，使用，管理适当的技术应用性的过程和资源，以促进学习，提高效率。新定义注重创新，实践，这是教育技术发展的特点。 二、现代教育技术在化学学科中的运用 教学技术是教学内容的载体，是教学内容的表现形式，是师生之间传递信息的工具，教学媒体往往通过一定的物质手段而实现，如书本，板书，投影仪，录像机等。 化学是在原子，分子水平上研究物质的组成，结构，性质及其变化规律的科学，化学概念及原理（如分子，原子，气体摩尔体积等概念，化学平衡原理）等大多数较为抽象，物质的微观结构既看不见，又摸不着，且化学变化又是在原子基础行重新组成的结果。现代教育技术媒体可以通过动画模拟，把抽象的概念具体化，把微观的知识变的可见，把不容易观察的现象变的清晰，增强感性知识，把课堂内容具体，形象，生动展现见，学生面前，使学生更好的理解和掌握知识。中学化学实验中，有一些实验比较复杂，有危险（如石油炼制氨的催化氧化，等），要求高，难以操作，这些实验不合适或无法在课堂上演示，教师可利用现代教育媒介，把这些实验的操作过程形象具体的展示出来，使学生一目了然。在化学教学中，往往会有很多抽象，难易理解的知识，比如分子，原子的概念，化合价，结构的学习，摩尔量，物质的量的计算，都是在生活中看不到的微观现象，在以前地教学中，是老师为学生口述概念，学生看课本想象，理解，记忆。在现代教育技术发展的条件下，老师通过手工模型，PPT展示，实验操作等教学方法，让学生更深刻，直观地看到化学中的物质变化和物质组成及结构； 现代教育技术内容开放，与社会发展紧密联系，学习方法灵活多变。随着网络进入教育教学中，进入老师的备课，进入课堂，进入学生的课后学习，网络教育“资源”

电化学传感器的应用及发展前景

苏州大学研究生考试答卷封面 考试科目：仪器分析考试得分：________________院别：材料与化学化工学部专业：分析化学 学生姓名：饶海英学号：20114209033 授课教师： 考试日期：2012 年 1 月10 日

电化学传感器的应用研究 摘要：随着电分析技术的发展，电化学传感技术越来越成为生命科学、临床诊断和药学研究的重要手段之一。本文主要介绍了电化学发光免疫传感器，电化学DNA传感器、电化学氧传感器、纳米材料电化学传感器的基本概念、原理，以及这些传感器在各领域的应用。 关键词:电化学传感器免疫传感器传感器 电化学传感技术的核心是传感器。传感器能感受(或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子线路所组成，是将一种信息能转换成可测量信号(一般指电学信号)的器件。传感器可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类。本文以化学传感器尤其是电化学传感器进行研究。 电致化学发光(Electrogenerated chemiluminescence)，也称电化学发光(Electrochemiluminescence)，简称ECL，是通过电极对含有化学发光物质的体系施加一定的电压或通过一定的电流，电极氧化还原产物之间或电极氧化还原产物与体系其它共存物质之间发生化学反应并生成某种不稳定的中间态物质，该物质分解而产生的化学发光现象。电致化学发光技术是电化学与化学发光相结合的检测技术，该技术既集成了发光与电化学分析技术的优点，又具有二者结合产生的可控性、选择性、重现性好、灵敏度高、检测限低及动力学响应范围宽等新优势[ 1~3 ]。 电化学传感器可分为以下几个类型。①吸附型：通过吸附方式将修饰物质结合在电极表面得到的修饰电极为吸附型化学修饰电极。可以制备单分子层和多分

浅谈“传感器”在物理教学中的作用

浅谈“传感器”在物理教学中的作用 提起传感器,很多人都会说没见过,很陌生。其实不然,在我们现实的生活中,处处可以见到传感器的应用:当你在超市购物结账的时候,收银员用光电传感器对准条形码,就把商品的名称、价格记录到计算机内。台秤其实就是一个力传感器。货物放在秤上,传感器接收到压力(或者拉力)的变化,将它转换成电信号输入到计算机中,最后在荧光屏上显示货物的重量和金额。 传感器则是将各种物理量转换成电信号,人们对电信号作出进一步的分析和处理。随着信息技术的飞速发展,原来仅仅用于高精尖领域的传感器,走入了寻常百姓家。例如电子表就是把时间的测量最终转换成电信号,用液晶屏显示出来。传感器进入中学物理实验室,成为信息技术与物理课程整合、教育手段现代化的一个新的突破口。过去实验测量工具器材是水银温度计、打点器、天平,现在则是用力的传感器、温度传感器、电磁传感器来探测物理量,显示物理实验数据,运用计算机强大的计算功能探索物理规律。学生在这样的环境下体验“做科学”的探究过程,来实现科学素质的培养。 一、借助先进技术改进原来做不出的实验 借助数字化实验室提供的先进技术手段突破传统实验手段的限制,大幅度改进原来做不出、做不好的实验,变“不可见”为“可见”,由“抓不住”到“抓得住”,将“不好做的”转变为“好做的”。 二、变“不可见”为“可见” 超重失重是生活中的常见现象,电梯升降、神舟号在太空中遨游时航天员失重现象学生们都能一一列举出来。然而如何从物理学的规律出发来认识超重、失重的根由,却是一个“剪不断理还乱”的教学难点。原因是学生看不到超重、失重的过程中压力的变化。超重、失重现象发生在物体变速运动的过程中,按照传统的实验装备只能用弹簧测力计测量压力的变化。而且在课堂中演示超重失重所经历的时间又很短暂,学生根本就看不清弹簧测力计示数,更谈不上记录下数据,提供给学生作为分析的依据。而引入力的传感器,便解决了这个问题。 利用力的传感器和位移传感器设计实验,直接测量出了物体运动过程受到的外力和加速度的数值,并利用计算机绘制出了力和加速度一一对应关系的图线,提

(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。