广西机电工程学校：《传感器原理与技术》课程教学资源（教案）8.1压电效应

8.1压电效应 心一、教学目标 1.了解压电效应的概念和分类。 2.掌握石英晶体和压电陶瓷的压电效应原理。 3.举例说明压电效应在生活中的应用。 二、教学重点 1.石英品体和压电陶瓷的压电效应原理。 2.压电效应在生活中的应用。 ②三、教学难点 1压电材料内部的极化现象和电偶极矩的变化。 2.压电方程组的推导和意义。 心。四、教学流程 1.导入新课 播放一段响沙现象的视频，引导学生思考响沙是怎么产生的，与什么物理现 象有关。通过讲述响沙背后的科学原理，引出压电效应这一概念，并介绍其发现 历史和基本分类。 2.讲解新知 讲解：利用多媒体展示石英晶体和压电陶瓷的结构特点，分别讲解它们在正 逆压电效应下内部离子或畴结构发生变化时产生极化现象，并形成表面上符号相 反的自由电荷。通过图示说明不同方向上施加力或外加电场时，材料表面上出现 不同极性或大小的自由电荷。引导学生观察并总结规律。 演示：利用实验仪器演示正逆压电效应实验，让学生观察并记录实验结果。 通过改变力或外加电场方向或大小时，材料表面上自由电荷或形变量发生变化。 让学生分析实验结果与理论知识之间的联系，并提出问题。 探究：让学生利用所学知识推导出描述正逆压电效应之间关系的数学表达式 压电方程组，并说明其物理意义。让学生利用所得方程组计算一些简单问题， 并检验答案是否合理。 应用：介绍一些常见的利用压电效应制作而成的器件或设备，如麦克风、扬 声器、打火机、超声波探测器等，并说明它们工作原理和使用方法。让学生思考 并探讨如何利用压电效应解决一些实际问题，如节能环保、医疗诊断等，并鼓励 创新设计

8.1 压电效应 一、教学目标 1. 了解压电效应的概念和分类。 2. 掌握石英晶体和压电陶瓷的压电效应原理。 3. 举例说明压电效应在生活中的应用。 二、教学重点 1. 石英晶体和压电陶瓷的压电效应原理。 2. 压电效应在生活中的应用。 三、教学难点 1. 压电材料内部的极化现象和电偶极矩的变化。 2. 压电方程组的推导和意义。 四、教学流程 1.导入新课 播放一段响沙现象的视频，引导学生思考响沙是怎么产生的，与什么物理现 象有关。通过讲述响沙背后的科学原理，引出压电效应这一概念，并介绍其发现 历史和基本分类。 2.讲解新知 讲解：利用多媒体展示石英晶体和压电陶瓷的结构特点，分别讲解它们在正 逆压电效应下内部离子或畴结构发生变化时产生极化现象，并形成表面上符号相 反的自由电荷。通过图示说明不同方向上施加力或外加电场时，材料表面上出现 不同极性或大小的自由电荷。引导学生观察并总结规律。 演示：利用实验仪器演示正逆压电效应实验，让学生观察并记录实验结果。 通过改变力或外加电场方向或大小时，材料表面上自由电荷或形变量发生变化。 让学生分析实验结果与理论知识之间的联系，并提出问题。 探究：让学生利用所学知识推导出描述正逆压电效应之间关系的数学表达式 ——压电方程组，并说明其物理意义。让学生利用所得方程组计算一些简单问题， 并检验答案是否合理。 应用：介绍一些常见的利用压电效应制作而成的器件或设备，如麦克风、扬 声器、打火机、超声波探测器等，并说明它们工作原理和使用方法。让学生思考 并探讨如何利用压电效应解决一些实际问题，如节能环保、医疗诊断等，并鼓励 创新设计