(完整版)少年宮電子百拼教案

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電子百拼教案第一課：電子百拼基本元件介紹（一）一、電池電池夾模塊可裝兩節(jié)5號電池，總標(biāo)稱電壓為3伏特。使用時要注意辨認(rèn)正負(fù)極，避免導(dǎo)片短路電池兩個按扣端。長時間不用時，應(yīng)將電池卸下以免漏液腐蝕元件。二、導(dǎo)線導(dǎo)線由金屬導(dǎo)電片和金屬搭扣構(gòu)成，用來完成電路中導(dǎo)線的功能。拼裝時要根據(jù)電路布局的實(shí)際，選擇合適長度的導(dǎo)線。特別注意搭扣要緊扣到位，避免電路表面上理解拼裝正確，實(shí)際電路因?qū)Ь€接觸不良而無法工作。三、蜂鳴片蜂鳴片是一種由壓電陶瓷材料實(shí)現(xiàn)電聲轉(zhuǎn)換的器件。使用時要注意保護(hù)，避免受到重?fù)艉偷?。四、觸摸開關(guān)觸摸開關(guān)由兩組相互交叉而絕緣的電極片構(gòu)成。平常呈絕緣狀態(tài)，當(dāng)手指或含雜質(zhì)的水與極片接觸時，就會呈現(xiàn)較低的電阻，對于某些電路相當(dāng)于導(dǎo)通狀態(tài)，起到開關(guān)作用。因此，也稱為觸摸開關(guān)。五、干簧管干簧管是一種磁場控制的開關(guān)元件。常見的由兩根彈性軟磁導(dǎo)電材料互相靠近但不接觸呈斷路狀態(tài)，當(dāng)有外磁場存在時，馬上被磁化吸合到一起而導(dǎo)通，撤掉外磁場，則馬上失去磁性，在彈性作用下恢復(fù)原來的斷開狀態(tài)。使用時要注意調(diào)整磁場的方向，使磁化最明顯干脆為好。六、開關(guān)開關(guān)用于控制電路的開啟和關(guān)閉。電子百拼中的開關(guān)和電鍵都是電子電路中常用的開關(guān)，但它們是低壓小電流開關(guān)，沒有保護(hù)裝置，不能用于一般家用電器。開關(guān)標(biāo)識的“ON”表示開通的位置，“OFF”表示斷開位置。電路拼裝前要處于斷開位置，電路確認(rèn)無誤后才能接通開關(guān)。電子百拼中的開關(guān)元件又稱撥動開關(guān)，能保留撥動后的開關(guān)位置。電鍵也是開關(guān)的一種，但是電鍵靠手指用力按下接通觸點(diǎn)，一旦松開電路就斷開，許多觸發(fā)電路都使用類似電鍵原理的開關(guān)。發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體二極管，具有單向?qū)щ娞匦?。使用時需要按照標(biāo)注的極性接入電路，否則不會導(dǎo)通發(fā)光。發(fā)光二極管是半導(dǎo)體器件，承受的電流非常有限，通常需要在電路中接入保護(hù)電阻限制電流以防損壞。除了紅色、綠色和黃色外，還有能發(fā)出白色、藍(lán)色、紫色、紅外線等不同種類的發(fā)光二極管。電阻是一種對電路有阻礙作用的器件，起到分配電壓和限制電流的作用。在使用時，需要選擇指定阻值的電阻。電阻的基本單位為“歐姆”，文字符號為“Ω”，大于1000Ω用KΩ表示：1KΩ=1000Ω。電容是能夠存儲容納電能的元件，分為無極性電容和極性電容兩大類。在使用極性電容時，需要注意區(qū)分正負(fù)極，否則在電路中將不能正常工作。電容的基本單位是“法拉”，文字符號是“F”。由于取值太大，通常使用更小的“微法”（μF）和“皮法”（pF）。電容的使用需要按照電路指定要求選用合適容量的器件，否則無法正常工作。喇叭也稱揚(yáng)聲器，是一種依靠電磁作用的電聲換能器件，能夠把音頻電流信號恢復(fù)成人耳聽得見的機(jī)械音頻信號。其內(nèi)部由漆包線圈、磁鐵和發(fā)音紙盆等構(gòu)成。由于線圈較細(xì)、電阻很小，如果直接接電源很容易燒毀，所以使用時需要注意按照電路要求接到相應(yīng)位置。同時，還要檢查不要與電源兩端直接形成回路。電動機(jī)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成機(jī)械能圓周運(yùn)動的裝置，依據(jù)電生磁的原理制成。由于結(jié)構(gòu)的原因，電動機(jī)卡住的時候會產(chǎn)生短路現(xiàn)象，因此在使用時應(yīng)盡量避免用手強(qiáng)制讓電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，否則會很快耗盡電源能量或燒毀電機(jī)部件。在飛碟實(shí)驗中，需要正確選取接入電路的極性方向和電源能量足夠，以保證風(fēng)葉向下產(chǎn)生推力，否則飛碟無法升空。三極管由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，由P型和N型半導(dǎo)體材料組成，常見兩大類型，PNP型和NPN型。它們的極性不同，在電路中的接法截然不同，需要注意不要混淆。三極管具有放大、截止和導(dǎo)通三種工作狀態(tài)，一般利用其截止和導(dǎo)通條件實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)控制，其放大功能在無線電領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。六、集成電路：集成電路（IC）是一種電子元件，不同種類的IC有不同的功能，其引腳和外圍電路的安排已在設(shè)計時規(guī)定，不能任意嘗試新的接法，否則會有燒毀的危險。電子百拼使用了幾種不同的音樂IC、功率放大IC和收音機(jī)IC。在使用中，必須按照電路給出的接法完成拼裝。七、燈泡：電子百拼提供兩種規(guī)格的小燈泡器件。燈泡器件沒有極性之分。要注意的是，不同標(biāo)稱電壓的燈泡必須在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)使用，否則會容易燒毀。例如，2.5V的燈泡不應(yīng)用于6V的電壓電路中，否則會立即燒毀；6V的燈泡可以用在3V電路中，但亮度達(dá)不到要求。第三課調(diào)光燈與調(diào)速風(fēng)扇一、復(fù)合管調(diào)光燈（1）：合上開關(guān)，慢慢調(diào)節(jié)可變電阻，燈光亮度隨之變化。與單管調(diào)光燈不同的是，這種電路具有較均勻的亮度變化。二、復(fù)合管調(diào)速風(fēng)扇（1）：先將燈泡換成電動機(jī)，裝上風(fēng)葉，慢慢調(diào)節(jié)可變電阻，電扇轉(zhuǎn)速隨之作較均勻變化。三、復(fù)合管調(diào)光燈（2）：合上開關(guān)，慢慢調(diào)節(jié)可變電阻，燈光亮度隨之變化。與單管調(diào)光燈不同的是，這種電路具有較均勻的亮度變化。四、復(fù)合管調(diào)速風(fēng)扇（2）：先將燈泡換成電動機(jī)，裝上風(fēng)葉，慢慢調(diào)節(jié)可變電阻，電扇轉(zhuǎn)速隨之作較均勻變化。五、單管調(diào)光燈（3）：合上開關(guān)，慢慢調(diào)節(jié)可變電阻，燈光亮度隨之變化。六、單管調(diào)速風(fēng)扇（3）：先將燈泡換成電動機(jī)，裝上風(fēng)葉，慢慢調(diào)節(jié)可變電阻，電扇轉(zhuǎn)速隨之變化。七、磁控單管調(diào)光燈（3）：將開燈換成干簧管，在調(diào)節(jié)燈光亮度的同時，可用磁鐵控制燈泡的亮滅。八、磁控單管調(diào)速風(fēng)扇（3）：將開關(guān)換成干簧管，燈泡換成電動機(jī)，在調(diào)節(jié)電扇轉(zhuǎn)速的同時，可用磁鐵控制電扇的停轉(zhuǎn)與啟動。九、單管調(diào)光燈（4）：合上開關(guān)，慢慢調(diào)節(jié)可變電阻，燈光亮度隨之變化。十、單管調(diào)速風(fēng)扇（4）：先將燈泡換成電動機(jī)，裝上風(fēng)葉，慢慢調(diào)節(jié)可變電阻，電扇轉(zhuǎn)速隨之變化。十一、學(xué)生自由練習(xí)。十二、分成八組，開始組織學(xué)生進(jìn)行競賽。第四課光敏電阻一、光敏電阻是一種敏感器件，用于將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。它利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)工作，當(dāng)光照射到硫化半導(dǎo)體表面時，電導(dǎo)率會增加。除了光敏電阻，還有對熱、力、氣、磁、聲、射線、色、味、視敏等10大類元器件。二、簡易充放電電路中，按下電鍵，綠色發(fā)光二極管會閃亮，表示充電電流正在通過。當(dāng)電容器充滿后，發(fā)光二極管會熄滅。松開電鍵后，紅色發(fā)光二極管會閃亮，表示電容器正在放電。三、儲電點(diǎn)燈電路中，將導(dǎo)線2連接在AB兩端，紅色發(fā)光二極管會閃亮，表示電容器正在充電。取下AB之間的導(dǎo)線，改接在BC兩點(diǎn)之間，電容器會通過電阻向三極管基極放電，此時6V燈泡會閃亮。四、自動航標(biāo)燈電路中，光敏電阻的存在使得航標(biāo)燈可以在晚上自動點(diǎn)亮，在天亮后自動熄滅。合上開關(guān)時，若有光照射到光敏電阻，燈不會亮。當(dāng)手擋住光線時，燈泡會自動閃亮。五、簡易節(jié)拍器電路中，取下光敏電阻，將燈泡換成喇叭，合上開關(guān)后，喇叭會按一定節(jié)奏發(fā)聲。六、閃光燈泡電路中，先取下光敏電阻，再合上開關(guān)，燈泡會閃爍發(fā)光。七、學(xué)生自由練習(xí)。八、分成八組，組織學(xué)生進(jìn)行競賽。第五課音樂集成電路一、音樂集成電路（IC）是一種將晶體管、電阻及電容等器件按照電路結(jié)構(gòu)要求制作在一片硅片上，并封裝而成的集成電路。它內(nèi)部儲存了一些音樂或語音信息的集成片，經(jīng)過電路放大觸發(fā)后，可以通過揚(yáng)聲器發(fā)出。不同型號的集成片發(fā)出的音樂或語音也不同，例如：型號CW9309和CW9310是生日快樂樂器和祝你生日快樂，KD9516A是槍聲、警報、警車、救護(hù)車聲，KD150是十五的月亮，5603語言片歡迎光臨，5604謝謝光臨，5606能講ILOVEYOU。二、磁控斷續(xù)式輕音樂電路中，用磁鐵來回移動在干簧管上，喇叭會發(fā)出斷斷續(xù)續(xù)的門鈴聲。三、手控斷續(xù)式輕音樂電路中，將干簧管換成電鍵，用手按一定節(jié)奏按動電鍵，喇叭會發(fā)出斷斷續(xù)續(xù)的輕音樂。四、音量可調(diào)的生日歌電路中，合上開關(guān)后，喇叭會發(fā)出生日音樂聲，調(diào)節(jié)可變電阻可以改變音樂的音量。五、手控音量可調(diào)的音樂歌電路中，將AB之間的導(dǎo)片3換成電鍵，按動電鍵即可實(shí)現(xiàn)手控音量可調(diào)的音樂歌。六、磁控音量可調(diào)的音樂歌電路中，將AB之間的導(dǎo)片3換成觸摸板，操作方法同275，即可實(shí)現(xiàn)手控音量可調(diào)的音樂歌。七、將導(dǎo)片3換成觸摸板，即可實(shí)現(xiàn)聲控音量可調(diào)的音樂歌。八、將導(dǎo)片3去掉，即可實(shí)現(xiàn)電動音量可調(diào)的音樂歌。九、學(xué)生可以自由練習(xí)。十、將學(xué)生分成八組，組織競賽。第六課：彩色燈門鈴和蜂鳴門鈴一、磁控延時彩色燈門鈴：合上開關(guān)，等音樂聲停止后，用磁鐵吸合干簧管，音樂聲響起，燈亮，并持續(xù)一段時間。二、手控延時彩色燈門鈴：將干簧管換成電鍵，等音樂聲停止后，用手按動電鍵，音樂聲響起，燈亮，并持續(xù)一段時間。三、水控延時彩色燈門鈴：將導(dǎo)片3換成觸摸板，只要有水滴在觸摸板上，音樂聲響起，同時發(fā)光二極管閃亮。四、電動延時彩色燈門鈴：去掉導(dǎo)片3，將電動機(jī)接在CD之間，音樂聲響起，同時發(fā)光二極管閃亮。五、可調(diào)聲光蜂鳴門鈴：合上開關(guān)，蜂鳴片發(fā)出生日音樂聲，調(diào)節(jié)可變電阻可以改變音樂的音量。六、電動可調(diào)聲光蜂鳴門鈴：去掉導(dǎo)片3，操作方法同277，即可實(shí)現(xiàn)電動可調(diào)聲光蜂鳴門鈴。七、學(xué)生可以自由練習(xí)。八、將學(xué)生分成八組，組織競賽。第7課：各種開關(guān)和連接方式一、先了解干簧管：又稱舌簧管，圖形符號（），文字符號GAG，是一種受磁性元件（磁鐵電磁線圈）控制的開關(guān)，常開式和閉開式。二、例子：1.讓學(xué)生認(rèn)真看圖，了解各個部件的擺放位置。2.電源正負(fù)極判別器。3.電源指示器。4.磁控變速風(fēng)扇。5.鍵控變速風(fēng)扇。6.簡易電報練習(xí)器。7.導(dǎo)線通斷測試器：能測出幾十米甚至幾千米的導(dǎo)線是否通斷，將導(dǎo)線接在AB兩端，若發(fā)光二極管點(diǎn)亮，則導(dǎo)線良好，若發(fā)光二極管不亮，則導(dǎo)線中間有斷處。8.電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路。9.兩個串聯(lián)開關(guān)控制兩盞并聯(lián)電燈。在這個電路中，電燈、發(fā)光二極管和電動機(jī)是并聯(lián)連接方式，即它們都與電源的正極和負(fù)極相連。在這種情況下，當(dāng)開關(guān)合上時，電動機(jī)和電燈同時工作，而發(fā)光二極管不亮，因為發(fā)光二極管需要一定的正向電壓才能點(diǎn)亮。這種混聯(lián)控制方式可以同時控制多個電器，但需要注意電路中各個元件的連接方式。三、學(xué)生開始自由練習(xí)。四、分成八組，開始組織學(xué)生進(jìn)行競賽。第8課發(fā)光二極管一、先了解發(fā)光二極管原理。發(fā)光二極管是一種可以將電能直接轉(zhuǎn)換為光能的器件，由磷化鉀或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成。它與普通二極管一樣由PN結(jié)構(gòu)組成，具有單向?qū)щ娦?。?dāng)在發(fā)光二極管兩端加上一定的正向電壓時，它就會發(fā)出光，不同的制作材料可以發(fā)出不同顏色的光。二、例子在書的第20頁，學(xué)生可以認(rèn)真觀察圖中各個部件的擺放位置。發(fā)光二極管的基本電路是將開關(guān)合上，這樣發(fā)光二極管就會點(diǎn)亮。為了防止電流太大而損壞發(fā)光二極管，可以在電路中串聯(lián)一個電阻，這樣就能限制電流的大小。此外，發(fā)光二極管還可以與電燈并聯(lián)，或者通過不同的開關(guān)方式來控制它的點(diǎn)亮和熄滅。發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦砸彩瞧涮攸c(diǎn)之一。在電路中，還可以將不同的電器進(jìn)行并聯(lián)或混聯(lián)控制，實(shí)現(xiàn)多種不同的功能。同時，電阻的大小也會對發(fā)光二極管的亮度產(chǎn)生影響，因為電阻可以起到限流的作用。最后，PNP三極管可以通過放大作用來控制發(fā)光二極管的電流大小。聲將CD與FH連接，用磁鐵在干簧管上來回移動可以控制太空大戰(zhàn)聲的大小。三、手控小型太空大戰(zhàn)聲將電鍵換成手控開關(guān)，喇叭發(fā)出小型太空大戰(zhàn)聲。四、磁控小型太空大戰(zhàn)聲將CD與FH連接，用磁鐵在干簧管上來回移動可以控制小型太空大戰(zhàn)聲的大小。五、手控宇宙飛船聲將電鍵換成手控開關(guān)，喇叭發(fā)出宇宙飛船的聲音。六、磁控宇宙飛船聲將CD與FH連接，用磁鐵在干簧管上來回移動可以控制宇宙飛船聲的大小。七、手控外星人聲將電鍵換成手控開關(guān)，喇叭發(fā)出外星人的聲音。八、磁控外星人聲將CD與FH連接，用磁鐵在干簧管上來回移動可以控制外星人聲的大小。九、學(xué)生開始自由練習(xí)。十、分成八組，開始組織學(xué)生進(jìn)行競賽。將10UF電容器換成光敏電阻，用手遮擋光敏電阻，喇叭發(fā)出高音震蕩聲。七、觸控發(fā)聲器將光敏電阻換成電鍵，用手反復(fù)按動電鍵，喇叭發(fā)出震蕩聲。八、磁控發(fā)聲器將光敏電阻換成干簧管，用磁鐵反復(fù)吸合干簧管，喇叭發(fā)出震蕩聲。九、學(xué)生開始自由練習(xí)。十、分成八組，開始組織學(xué)生進(jìn)行競賽。在第十五課中，我們學(xué)習(xí)了不同類型的聲光太空混響聲發(fā)生器。我們可以通過手控、磁控、水控、觸控等方式來操控發(fā)生器，產(chǎn)生不同的聲音和光效。在第十六課中，我們學(xué)習(xí)了發(fā)生器的不同類型，包括大蚊蟲聲、閃爍燈、電子節(jié)拍器、低音振蕩器、高音振蕩器、光控高音發(fā)生器、觸控發(fā)聲器、磁控發(fā)聲器等。每種類型的發(fā)生器都可以產(chǎn)生不同的聲音效果，我們可以通過更改電容、電阻、燈泡和喇叭等元件來實(shí)現(xiàn)不同的效果。學(xué)生們可以通過自由練習(xí)和競賽來鞏固和提高自己的實(shí)驗技能。將CD之間的導(dǎo)線3換成電機(jī)，電機(jī)帶動一個小鈴鐺搖晃，搖晃時鈴鐺發(fā)出音樂聲，停止搖晃時音樂聲停止。七、觸摸無線音樂門鈴將CD之間的導(dǎo)線3換成觸摸板，觸摸板接在門把手上，當(dāng)有人觸摸門把手時，收音機(jī)中響起音樂聲。八、光控?zé)o線音樂門鈴將CD之間的導(dǎo)線3換成光敏電阻，當(dāng)有人靠近門時，光敏電阻感應(yīng)到光線變化，收音機(jī)中響起音樂聲。九、學(xué)生自由練習(xí)。十、分成八組，組織學(xué)生進(jìn)行競賽。第十七課功率放大集成電路功率放大集成電路在電子整機(jī)電路中，一般作為最后一級放大器，其目的是輸出一定的功率以推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這種輸出功率為主要目的的放大器叫做功率放大器。1.功率放大警車聲合上開關(guān)，喇叭發(fā)出響亮的警車聲，這是報警集成電路輸出的警車聲音信號，再經(jīng)過功率放大器進(jìn)行功率放大之后推動喇叭發(fā)出的聲音。2.功率放大機(jī)槍聲連接DF，喇叭發(fā)出響亮的機(jī)槍聲。3.功率放大消防車聲連接不斷，喇叭發(fā)出響亮的消防車聲。4.功率放大救護(hù)車聲連接BG，喇叭發(fā)出響亮的救護(hù)車聲。5.功率放大輕機(jī)槍聲去掉CD間的發(fā)光二極管，單獨(dú)連接FH，喇叭發(fā)出響亮的重機(jī)槍聲。6.功率放大重機(jī)槍聲單獨(dú)連接FH，喇叭發(fā)出響亮的重機(jī)槍聲。7.功率放大錘擊聲分別連接FH和BG，喇叭發(fā)出響亮的錘擊聲。8.功率放大佛笑聲單獨(dú)連接BF，喇叭發(fā)出響亮的佛笑聲。9.功率放大游戲機(jī)聲將CD建的17號發(fā)光二極管改接在AB之間，喇叭發(fā)出游戲機(jī)聲。10.學(xué)生自由練習(xí)。11.分成八組，組織學(xué)生進(jìn)行競賽。第十八課音樂門鈴1.音樂無限電臺合上開關(guān)，并靠近一臺完好的中波收音機(jī)，將收音機(jī)調(diào)在沒有電臺的位置上，再調(diào)節(jié)本電路中的可變電容器，直到收音機(jī)中發(fā)出音樂聲最響為止，此時本電路便成了一個小小的音樂無線電波發(fā)射電臺了。2.無限嬰兒報尿器將CD之間的導(dǎo)線3換成觸摸板，觸摸板也可用導(dǎo)線接好后放在嬰兒床上，只要嬰兒尿床，便在收音機(jī)中聽到音樂聲。3.手控?zé)o限音樂門鈴將CD