教材章節(jié)2-2-1.doc

哈爾濱市醫(yī)藥工程學(xué)校教學(xué)課題技能二：溫度檢測(cè)（一）（2學(xué)時(shí)）講 授時(shí) 間 起年 月 日 止教學(xué)分析教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1 明確溫標(biāo)的概念及溫度檢測(cè)方法；2 掌握接觸式溫度檢測(cè)。以實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀等新課程的三維目標(biāo)能力目標(biāo)社會(huì)能力掌握溫度檢測(cè)，以適應(yīng)社會(huì)需要專(zhuān)業(yè)能力接觸式溫度檢測(cè)的專(zhuān)業(yè)能力方法能力意義學(xué)習(xí)法、任務(wù)探究法、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法情感目標(biāo)1.發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)知識(shí)和問(wèn)題增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)2調(diào)動(dòng)學(xué)生的主體作用，激發(fā)興趣，喚起創(chuàng)新意識(shí)；鼓勵(lì)質(zhì)疑發(fā)揮創(chuàng)新潛能；展開(kāi)想象，促進(jìn)創(chuàng)新思維重 點(diǎn)接觸式溫度檢測(cè)難 點(diǎn)接觸式溫度檢測(cè)關(guān) 鍵重點(diǎn)的講授教具溫度計(jì)指導(dǎo)思想根據(jù)我校的辦學(xué)思路是職業(yè)教育的“半工半讀”形式的素質(zhì)教育，主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。學(xué)情分析從兩個(gè)方面著手：（1） 從學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)看：經(jīng)過(guò)一年共同課和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，再加上學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)于本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)來(lái)講，已有一定的基礎(chǔ)。（2）從學(xué)生學(xué)習(xí)方法來(lái)看：本節(jié)課內(nèi)容比較貼近現(xiàn)實(shí)生活，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，主動(dòng)去參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，銳利進(jìn)取，獲取知識(shí)，鍛煉能力，提高認(rèn)知能力，教法聯(lián)系實(shí)際的談話(huà)法；列表法、激發(fā)興趣教法；行為主義教學(xué)理論下的程序教學(xué)法學(xué)法情感教學(xué)理論下的意義學(xué)習(xí)法建構(gòu)主義教學(xué)理論下的任務(wù)探究法；認(rèn)知教學(xué)理論下的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法 教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施教學(xué)方法教學(xué)手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)A項(xiàng)目導(dǎo)入（2分鐘）B項(xiàng)目確定C項(xiàng)目分析（3分鐘）D項(xiàng)目實(shí)施（75分鐘）通過(guò)學(xué)生將來(lái)工作中或生活中有時(shí)需要接觸到溫度的實(shí)例進(jìn)行項(xiàng)目導(dǎo)入，拓展思維，提高學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)教師導(dǎo)語(yǔ)確定項(xiàng)目1溫標(biāo)及溫度檢測(cè)方法；2接觸式溫度檢測(cè)任務(wù)一：溫標(biāo)及溫度檢測(cè)方法一溫度與溫標(biāo)（一） 溫度：1 定義：人們對(duì)環(huán)境或物體冷熱的感覺(jué)及自然界中的熱效應(yīng)，在科學(xué)技術(shù)中是用“溫度”這個(gè)物理量來(lái)描述的。2 溫度的測(cè)量意義：溫度的測(cè)量對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)都必不可少的。溫度的測(cè)量和控制直接和安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約進(jìn)入課堂、問(wèn)好教師說(shuō)：在我們的生活或?qū)?lái)的工作中需要接觸到溫度檢測(cè)，那么，我們?nèi)绾芜M(jìn)行溫度檢測(cè)？布置內(nèi)容教師說(shuō)：什么是溫標(biāo)，溫度檢測(cè)方法有幾種呢？全體起立學(xué)生思考回答聆聽(tīng)明確任務(wù)動(dòng)腦思考和動(dòng)手抄筆記手教法：聯(lián)系實(shí)際的談話(huà)法導(dǎo)入課題教法：行為主義教學(xué)理論下的程序教學(xué)法（主線）學(xué)法：情感教學(xué)理論下的意義學(xué)習(xí)法（主線）建構(gòu)主義教學(xué)理論下的任務(wù)探究法認(rèn)知教學(xué)理論下的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施教學(xué)方法教學(xué)手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)能源等重大經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)相聯(lián)系，因此，人們很早就開(kāi)始了對(duì)溫度測(cè)量的重視和研究。（二）溫標(biāo)1定義：為了客觀地計(jì)量物體的溫度，必須建立一個(gè)衡量溫度的標(biāo)尺，簡(jiǎn)稱(chēng)溫標(biāo)。建立溫標(biāo)就是規(guī)定溫度的起點(diǎn)及其基本單位。2單位：國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)ITS90：熱力學(xué)溫度開(kāi)爾文（K）3與攝氏溫度關(guān)系：T90t90273.154組成：ITS90國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)由三個(gè)部分組成：定義固定點(diǎn)、內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器和內(nèi)插公式。（三）溫度標(biāo)準(zhǔn)的傳遞各國(guó)都要根據(jù)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)的規(guī)定，建立自己國(guó)家的基準(zhǔn)儀器，由國(guó)家規(guī)定的機(jī)構(gòu)（我國(guó)為中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）保存，并通過(guò)各省市計(jì)量機(jī)構(gòu)傳遞下去。傳遞系統(tǒng)是：用基準(zhǔn)儀器來(lái)校驗(yàn)和分度一等標(biāo)準(zhǔn)儀器，再由一等標(biāo)準(zhǔn)儀表來(lái)校驗(yàn)和分度二、三等標(biāo)準(zhǔn)儀表，再由二等標(biāo)準(zhǔn)儀表校驗(yàn)和分度實(shí)驗(yàn)儀表，然后由二、三等標(biāo)準(zhǔn)儀表和實(shí)驗(yàn)室儀表來(lái)校驗(yàn)和分度工業(yè)儀表。教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施教學(xué)方法教學(xué)手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)二測(cè)溫方法溫度測(cè)量方式有兩大類(lèi)：1接觸式測(cè)溫采用接觸式測(cè)溫時(shí)，溫度敏感元件與被對(duì)象接觸，依靠傳熱和對(duì)流進(jìn)行熱交換。缺點(diǎn)：會(huì)破壞被測(cè)對(duì)象的熱平衡而產(chǎn)生置入誤差。2非接觸式測(cè)溫：采用非接觸式測(cè)溫方法，溫度敏感元件不與被測(cè)對(duì)象接觸，而是通過(guò)熱輻射進(jìn)行熱交換，或者是溫度敏感元件接收被測(cè)對(duì)象熱輻射能，由熱輻射能的大小推出被測(cè)對(duì)象的溫度。優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量響應(yīng)快，對(duì)被對(duì)象干擾小，可測(cè)量高溫、運(yùn)動(dòng)的被對(duì)象和有強(qiáng)電磁干擾、強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合。任務(wù)二：接觸式溫度檢測(cè)一膨脹式溫度計(jì)（一）液體膨脹式溫度計(jì)（玻璃液體溫度計(jì)）：1測(cè)溫原理：利用液體熱脹冷縮的性質(zhì)測(cè)溫。2組成：由裝有液體的玻璃包、毛細(xì)管和刻度標(biāo)尺三部分組成。3 分類(lèi)：按其本身形狀和結(jié)構(gòu)可分為三種基本類(lèi)型：教師說(shuō)：剛才我們說(shuō)溫度測(cè)量方式有兩大類(lèi)，這節(jié)課我們重點(diǎn)講解接觸式溫度檢測(cè)，首先說(shuō)膨脹式溫度計(jì)。學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講并抄筆記教法：聯(lián)系實(shí)際的談話(huà)法導(dǎo)入任務(wù)二教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施教學(xué)方法教學(xué)手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)棒式溫度計(jì)內(nèi)標(biāo)式溫度計(jì)外標(biāo)式溫度計(jì)（二）固體膨脹式溫度計(jì)1 桿式溫度計(jì)：（1） 組成：測(cè)量管、傳遞桿、彈簧、外殼、搖板和指針。（2） 測(cè)溫原理：當(dāng)測(cè)溫管周?chē)谋粶y(cè)介質(zhì)溫度發(fā)生變化（例如升高）時(shí)，由于測(cè)溫管比傳遞桿的線膨脹系數(shù)大，故使傳遞桿上端向下移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)搖板使指針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而指示出溫度示值。2 雙金屬溫度計(jì)：（1） 組成：刻度盤(pán)、指針和盤(pán)形或螺旋形雙金屬片等（2） 測(cè)溫原理：當(dāng)雙金屬片周?chē)谋粶y(cè)介質(zhì)溫度發(fā)生變化（例如升高）時(shí)，雙金屬片受熱后的膨脹長(zhǎng)度不同而產(chǎn)生彎曲（溫度越高產(chǎn)生的線膨脹長(zhǎng)度差越大，因而引起彎曲的角度越大），變形通過(guò)傳動(dòng)放大，就能帶動(dòng)指針指示出溫度示值。二熱電阻溫度計(jì)（一）熱電阻材料1要求：選擇電阻隨溫度變化成單值連續(xù)關(guān)系的材料，最好是呈線性或教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施教學(xué)方法教學(xué)手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)平滑特性；有盡可能大的電阻溫度系數(shù)。公式：通常：為0100C之間的平均電阻溫度系數(shù)為有較大的電阻率；有測(cè)溫范圍內(nèi)物理化學(xué)性能穩(wěn)定；復(fù)現(xiàn)性好，復(fù)制性強(qiáng)，易于得到高純物質(zhì)，價(jià)格較便宜。（二）工業(yè)熱電阻1鉑熱電阻：使用范圍：200850C，R0選用10和100兩種，分度號(hào)為Pt10和 Pt100優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：精度高，體積小，測(cè)溫范圍寬，穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)：價(jià)格較貴適用場(chǎng)合：在高溫下只適合在氧化氣氛中使用，真空和還原氣氛將導(dǎo)致電阻迅速漂移。2銅熱電阻使用范圍：40140C，R0選用50和100兩種，分度號(hào)為Cu50和 Cu100教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施教學(xué)方法教學(xué)手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：線性好，價(jià)格低；缺點(diǎn)：體積較大，熱響應(yīng)慢。適用場(chǎng)合：可以作為測(cè)量區(qū)域平均溫度的感溫元件。（三）熱電阻結(jié)構(gòu)：工業(yè)熱電阻結(jié)構(gòu)兩種形式：1普通型熱電阻：主要由感溫元件、內(nèi)引線、絕緣套管、保護(hù)套管和接線盒等部分組成。2鎧裝熱電阻：組成：由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體。優(yōu)點(diǎn)：體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，檢測(cè)滯后小；機(jī)械性能好，耐震，抗沖擊；能彎曲，便于安裝，適合于在復(fù)雜條件下安裝；使用壽命長(zhǎng)。（四）熱電阻引線方式：熱電阻引線方式有三種：1二線制方式：在熱電阻兩端各連一根導(dǎo)線。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、費(fèi)用低；缺點(diǎn)：引線電阻隨溫度的變化帶來(lái)附加誤差。2三線制方式：在熱電阻的一端連接兩根導(dǎo)線（其中一根作為電源線），另一端連接教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施教學(xué)方法教學(xué)手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一根導(dǎo)線。當(dāng)需要提高精度時(shí)，熱電阻與測(cè)量電橋配用，分別將兩根引線接入兩個(gè)橋臂，就可以較好地消除引線電阻的影響。3四線制方式：在熱電阻兩端各連接兩根導(dǎo)線。其中兩根引線為熱電阻提供恒流源，在熱電阻上產(chǎn)生的壓降，通過(guò)另外兩根導(dǎo)線接入電勢(shì)測(cè)量?jī)x表進(jìn)行測(cè)量，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。三熱電偶溫度計(jì)（一）熱電偶基本原理1接觸電勢(shì)（珀?duì)柼妱?shì)）：當(dāng)兩種不同的金屬A、B連接在一起時(shí)，在接觸面發(fā)生電子擴(kuò)散，于是在金屬A、B之間就產(chǎn)生了電位差，在接觸處建立起靜電場(chǎng)，這個(gè)靜電場(chǎng)對(duì)電子的作用與電子的擴(kuò)散作用的方向相反。在一定的溫度下，如果從金屬A擴(kuò)散到金屬B中去的電子數(shù)等于從金屬B吸向金屬A的電子數(shù)時(shí)，就達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。這時(shí)在金屬A、B之間形成的電位差稱(chēng)為接觸電勢(shì)。2溫差電勢(shì)（湯姆遜電勢(shì)）：在一根均勻的導(dǎo)體中，若兩端溫度不同，則自由電子將按溫差在導(dǎo)體中形成密度梯度，當(dāng)TT0時(shí)，自由電子將從T端向T0端擴(kuò)散，使教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施教學(xué)方法教學(xué)手段教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)E項(xiàng)目評(píng)價(jià)（5分鐘）F項(xiàng)目延伸（2分鐘）G項(xiàng)目作業(yè)（3分鐘）使T端失去電子而帶正電，T0端得到電子而帶負(fù)電，于是在金屬A兩端形成電位差。電位差所建立的靜電場(chǎng)吸引電子從T0端向T端，在一定溫差下達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，這時(shí)導(dǎo)體A兩端的電位差稱(chēng)為溫差電勢(shì)。各小組對(duì)溫度檢測(cè)的學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)，反饋學(xué)生信息，表?yè)P(yáng)優(yōu)勝小組及同學(xué)。學(xué)生相互交流在實(shí)際操作中遇到問(wèn)題，解決方法。指出學(xué)生在操作中的不足及典型錯(cuò)誤。師生共同總結(jié)這節(jié)課我們有什么收獲。延伸溫度檢測(cè)，明確其本質(zhì)，提出其后續(xù)工作更為重要，為以后課程埋下伏筆，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。1 溫故2 知新：自主學(xué)習(xí)，預(yù)習(xí)非接觸式測(cè)溫3拓展：搜集溫度測(cè)量的有關(guān)素材，討論測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)評(píng)價(jià)小結(jié)解惑提出設(shè)問(wèn)埋下伏筆激發(fā)學(xué)生繼續(xù)求知的欲望解釋分析作業(yè)要求回味總結(jié)分享填寫(xiě)評(píng)價(jià)表保持高漲的求知熱情，明確下一步的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)思考回顧項(xiàng)目?jī)?nèi)容，加深學(xué)生記憶根據(jù)學(xué)生的不同程度布置作業(yè)40建材工業(yè)自動(dòng)化及儀表教案常用溫度檢測(cè)方法的分類(lèi)測(cè)溫方式類(lèi)別原理典型儀表優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)測(cè)溫范圍（C）接觸式膨脹類(lèi)利用液體、氣體的熱膨脹及物質(zhì)的蒸氣壓變化玻璃液體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉測(cè)量上限和精度受玻璃質(zhì)量的限制，易碎，不能記錄與遠(yuǎn)傳100600壓力式溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不怕震動(dòng)、具有防爆性、價(jià)格低廉精度低，測(cè)溫距離較遠(yuǎn)時(shí)，儀表的滯后性較大100500利用兩種金屬的熱膨脹差雙金屬溫度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械強(qiáng)度大、價(jià)格低廉精度低，量程和使用范圍均有限80600熱電類(lèi)利用熱電效應(yīng)熱電偶溫度計(jì)測(cè)溫范圍廣，精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制溫段測(cè)量精度較低2001800電阻類(lèi)固體材料的電阻隨溫度而變化鉑熱電阻溫度計(jì)測(cè)溫精度高，