(科教版)十一年級(jí)勞動(dòng)技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、（科教版）十一年級(jí)勞動(dòng)技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)第二章 電子控制技術(shù)第二節(jié) 電子控制系統(tǒng)中的傳感器華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué) 祖權(quán)一、 教學(xué)設(shè)計(jì)思路本節(jié)課的內(nèi)容是讓學(xué)生學(xué)習(xí)常見傳感元件的作用，知道簡單傳感電路的組成和工作過程，并知道不同傳感器能轉(zhuǎn)化的不同信息，會(huì)畫電路符號(hào)，能夠用指針式萬用表（MF47）進(jìn)行簡單的測量和判斷。本節(jié)課的內(nèi)容是整個(gè)電子控制系統(tǒng)的第一個(gè)部分，把檢測到的信息作為輸入?yún)?shù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào) ，輸出到控制部分的電路中。是整個(gè)電子控制系統(tǒng)中間和學(xué)生接觸最緊密地的部分，對(duì)于吸引學(xué)生對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的興趣具有重要的作用。知道不同傳感器在轉(zhuǎn)化的不同信息，會(huì)畫電路符號(hào)，能夠正確分辨有極性元件引腳。了解在生活

2、實(shí)際中的應(yīng)用是本節(jié)課的核心，能夠用指針式萬用表（MF47）進(jìn)行簡單的測量和判斷是比較難于解決的問題。教材中間對(duì)所有的傳感器的測量特性都給出了標(biāo)準(zhǔn)范圍，但對(duì)于電路符號(hào)沒有提出，并且缺乏相應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。本節(jié)課通過完成已設(shè)計(jì)好的傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告來熟悉各種傳感器的電路符號(hào)、極性，通過學(xué)生在教師的講解下自己測量、相互之間對(duì)比測量和最后教師對(duì)測量關(guān)鍵的指導(dǎo)，來學(xué)會(huì)用指針式萬用表（MF47）對(duì)不同傳感器的主要參數(shù)進(jìn)行測量和判斷。在教學(xué)參考資料部分，對(duì)不同傳感器進(jìn)行比較詳盡的介紹和比較，可以滿足不同層次學(xué)生的要求。建議教學(xué)課時(shí)：4-6課時(shí)。二、 教學(xué)目標(biāo)1、 知識(shí)與技能：知道簡單傳感電路的組成和工作過程知道不同

3、傳感器在轉(zhuǎn)化的不同信息學(xué)會(huì)畫出不同傳感器的電路符號(hào)2、 過程與方法：通過自己測量、相互之間對(duì)比測量和最后教師對(duì)測量關(guān)鍵的指導(dǎo)，學(xué)會(huì)利用萬用表對(duì)傳感器等元件的判斷方法通過實(shí)踐操作的過程，了解簡單傳感電路的組成和工作過程3、 情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過具體實(shí)踐操作的過程的學(xué)習(xí)， 形成學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣三、 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：構(gòu)建整個(gè)電子控制系統(tǒng)的知識(shí)框架教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)電子控制系統(tǒng)的控制部分的認(rèn)識(shí)四、 教學(xué)器材教具：各種傳感器 指針式萬用表（MF47）學(xué)具：各種傳感器 指針式萬用表（MF47）五、 教學(xué)流程圖六、 教學(xué)過程（一）問題引入：晶體二極管的萬用表測量。測量方法：萬用表量程在電阻擋時(shí)，黑表棒和內(nèi)

4、電源的正極相連接。（二）傳感器的測量1、光敏電阻電路符號(hào)：測試條件光電阻（k）無光照射（黑紙包裹）1M左右自然光照射幾十千歐強(qiáng)光照射（手電筒）幾千歐，甚至更小結(jié)論：光敏電阻可以把光強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)化為光電阻的大小，光越強(qiáng)，光電阻越小。2、光電二極管電路符號(hào)： 測試條件（正向測量）光電阻（k）（反向測量）光電阻（k）無光照射比較小的阻值，隨外界光強(qiáng)條件的變化沒有明顯變化。自然光照射強(qiáng)光照射結(jié)論：光電二極管在反向測量時(shí)，可以把光強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)化為光電阻的大小，光越強(qiáng)，光電阻越小。3、光電三極管電路符號(hào)：定義：把光電三極管從c到e定義為正向。測試條件光電阻（k）（正向測量）無光照射自然光照射強(qiáng)光照射結(jié)論：光電

5、三極管的正向測量時(shí)可以把光強(qiáng)的大小轉(zhuǎn)化為光電阻的大小，光越強(qiáng)，光電阻越小。4、熱敏電阻電路符號(hào)：測試條件電阻1（k）顏色（ ）電阻2（k）顏色（ ）常溫人體溫度高溫（電烙鐵烤）結(jié)論：熱敏電阻有正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)之分?？梢园循h(huán)境溫度的變化轉(zhuǎn)化為電阻值大小的變化。阻值隨溫度上升而增加的為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。說明：在條件允許的情況下，建議給學(xué)生兩種不同溫度系數(shù)的電阻進(jìn)行測量。5、干簧管：電路符號(hào)：測試條件電阻有磁場作用0無磁場作用無窮大結(jié)論：干簧管可以作為磁控開關(guān)使用。6、駐極體話筒 電路符號(hào)：測試條件電阻（R×100）不吹氣具體的定值電阻吹氣指針有明顯偏轉(zhuǎn)

6、結(jié)論：連接到電路之中的駐極體話筒可以把聲音信號(hào)變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的變化。7、壓電陶瓷 電路符號(hào)：測試條件電壓表變化（V*1）有壓力作用指針有偏轉(zhuǎn)無壓力作用無變化結(jié)論：壓電陶瓷片可以把聲音（振動(dòng)）的變化轉(zhuǎn)化成較小的電壓變化。說明：在教學(xué)過程中間，對(duì)于具體的傳感器的選擇可以根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況進(jìn)行。例如：對(duì)于光敏元件，可以只選擇便于接受的光敏電阻。聲敏元件選擇常見的駐極體話筒。教學(xué)關(guān)鍵是掌握傳感器的功能是完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換，可以把最常見的水、導(dǎo)線等作為具體電路中間的傳感器來使用。教師需要把事先準(zhǔn)備好的，沒有畫電路符號(hào)、沒有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)表格提供給學(xué)生。（三）、互相交流測量方法，對(duì)比測量數(shù)據(jù)。參照教師標(biāo)準(zhǔn)數(shù)

7、據(jù)表格，探討交流測量結(jié)果不同產(chǎn)生的原因。1、不同的外界環(huán)境。（如光線的強(qiáng)弱不同、吹氣的大小等等）2、測量方法的正確掌握。說明：教師在這部分活動(dòng)中間應(yīng)當(dāng)注意觀察學(xué)生操作的具體情況，適當(dāng)根據(jù)課堂實(shí)際進(jìn)行進(jìn)度調(diào)整以及進(jìn)行有針對(duì)性的方法指導(dǎo)。鼓勵(lì)學(xué)生過程性的進(jìn)步，引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)思考測量結(jié)果不同的原因。（四）、教師總結(jié)重點(diǎn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1、關(guān)注怎么把不同的物理量的變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的變化。2、正確應(yīng)用萬用表對(duì)元件進(jìn)行判別、測量。掌握認(rèn)識(shí)世界的工具。說明：抓住方法性的、技能性的要點(diǎn)。為了提高學(xué)生的積極性和參與性，可以和學(xué)生共同確定對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。七、 教學(xué)參考資料傳感器資料壓電陶瓷片：可以用指針式萬用

8、表檢測壓電陶瓷片兩極之間直流電阻的辦法來判斷其好壞。完好的壓電陶瓷片在兩電極面未受外力擠壓時(shí)，直流電阻應(yīng)為無窮大；用手指對(duì)其兩電極面施加一定壓力時(shí)，電阻應(yīng)該發(fā)生瞬間變化。駐極體話筒：駐極體話筒的負(fù)極與話筒外殼相連接，用萬用表R×100擋，兩表筆分別接觸兩芯線，黑表棒接它的正極，然后對(duì)著話筒吹氣，如果指針有一定幅度的擺動(dòng)，說明駐極體話筒完好；如果沒反應(yīng)，則該話筒漏電。如果直接測量電阻為無窮大或者零，說明駐極體話筒損壞，內(nèi)部開路或者短路。光敏二極管：又稱為光電二極管，它是一種光接受器件，可以將光能轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光敏二極管和普通二極管一樣，它的PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?，因此工作時(shí)應(yīng)該加反向電壓。元件管腳的極性和發(fā)光二極管一樣，都是長腳正。金屬封裝塑料封裝光敏三極管：光敏三極管在（正）反向測量（黑表棒接觸發(fā)射極）時(shí)阻值隨光強(qiáng)的變化而變化。塑料封裝金屬封裝干簧管：又稱干式舌簧管，是在玻璃管內(nèi)封裝兩個(gè)簧片(由既導(dǎo)磁又導(dǎo)電材料做成的) 所組成的開關(guān)元件。當(dāng)永久磁鐵靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)簧片的接點(diǎn)就會(huì)感應(yīng)出極性相反的磁極。由于磁性相反而互相吸引，當(dāng)吸引的磁力超過簧片的抗力時(shí)，分開的接點(diǎn)就會(huì)吸和，完成開關(guān)作用。光敏二極管和光敏三極管的區(qū)分：由于光敏