通用技术《认识传感器》课件及其教案.doc

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通用技术《认识传感器》课件及其教案

选修

选修1：

电子控制技术

　　电子控制技术是一门运用电子电路实现信息或能量改变的技术。

本模块提供了学习设计和制作电子控制系统的机会，以使学生接触和尝试解决更具有趣味、更富有价值的技术问题。

　　本模块由“传感器”“数字电路”“电磁继电器”和“电子控制系统及其应用”四个主题组成。

前面三个主题分别阐述电子控制系统的三个组成部分，突出各个组成部分的作用。

第四个主题是将前三个主题组合成一个控制系统，并通过应用性设计，对“技术与设计1”和“技术与设计2”内容进行应用、综合和拓展。

　　通过本模块的学习，学生应该了解电子控制电路的构成，知道数字电路的基础知识及其在电子控制技术中的应用；学会设计和安装电子控制电路，能运用系统的方法分析电子控制的过程和可能发生的故障，并用试验的方法进行优化，以提高解决实际技术问题的能力。

　　教学中应密切结合学生的生活经验和典型实例，把重点放在电子控制电路的实际运用和改进上，强调综合运用系统和控制的方法，分析和解决设计中遇到的问题。

（一）传感器

　　【课程目标】

　　1．认识常见的传感器，能用多用电表检测传感器。

　　2．知道传感器的作用及其应用。

　　【学习要求】

　　1．能认识常见传感器的实物外形和电路符号。

　　2．能使用多用电表检测光敏传感器、热敏传感器等常见传感器。

　　3．知道传感器的作用和应用。

　　【教学建议】

　　1．在教学中，应尽量收集多种传感器实物，让学生从外形上认识常见的传感器。

　　2．在教学中，可通过人体的感觉器官与传感器的对应类比，引入并认识传感器的特性。

　　3．在传感器的应用案例教学中，可通过实地观察、调查、咨询、查阅产品说明书或有关的技术资料等多种方式，了解各种传感器在生活、生产、军事等方面的应用，分析它在电子控制系统中的作用。

如：

热敏传感器可以在自动电饭锅、冰箱等电器中用来控制温度。

（二）数字电路

　　【课程目标】

　　1．通过比较数字信号和模拟信号，了解数字信号的特性，知道数字信号的优点。

　　2．知道数字信号中“1”和“0”的意义，了解数字电路是一种能够方便地处理“1”和“0”两种状态的电路。

　　3．了解晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的应用。

　　4．熟悉与门、或门和非门等三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系，会填写它们的真值表，能画出波形图。

　　5．知道与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系，会填写它们的真值表，能画出波形图。

　　6．知道常见的数字集成电路的类型，并能用数字集成电路安装简单的实用电路装置。

　　7．能够对数字电路进行简单的组合设计和制作，并进行试验。

　　【学习要求】

　　1．通过比较数字信号和模拟信号，了解数字信号的特性，知道数字信号中“1”和“0”表示信号的“有”和“无”或电平的“高”和“低”状态。

　　2．熟悉“与”“或”和“非”三种基本的逻辑关系，能在生活中发现这三种逻辑关系的实例。

用示意图分析、说明三种逻辑关系，并能用逻辑表达式表述。

通过实验来判断逻辑门，让学生去感受这些“门”可以控制信息的流动。

　　3．了解晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的应用，能在电子线路实验板上搭接晶体三极管的开关作用电路。

　　4．能够对数字电路进行简单的组合设计和制作，并进行试验。

　　【教学建议】

　　1．本主题内容较为抽象，单纯讲解会很枯燥，因此，教学中要密切联系学生生活实际，通过大量的实例让学生学会分析事物之间存在的逻辑关系。

还要注意收集数字电子产品的资料，组织“未来世界中数字技术的应用”讨论活动，帮助学生了解数字技术发展的动态和趋势。

　　2．关于数字信号优点的教学，可以让学生动手做数字信号和模拟信号的对比实验，以帮助学生理解。

例如：

（1）将计算机中某一幅图片复制（或刻录）到其他存储介质上，比较复制件与原件的图像清晰程度有什么变化。

（2）将普通录像带中的某一段画面翻录到另一盘录像带上，比较翻录带与母带的影像清晰度有什么变化。

　　3．对复杂的数字集成门电路，建议不作详细的电路结构剖析和逻辑关系的具体分析，只要求学生知道它是由成百上千甚至上万个基本门电路组成的一只“黑箱”，用“黑箱”方法避开对复杂的信息流动过程的解释，将重点放在用数字电路解决实际问题的应用上，以体验数字电路应用的广泛性。

　　4．在教学中，可以使用电子工作平台（EWB），用虚拟的方法对基本逻辑门电路、组合门电路等进行逻辑关系实验。

　　5．对于数字电路简单的组合设计和制作的教学，可组织学习小组，让学生使用数字集成电路设计并搭接2～3个不同的简单电路，如变调的电子音乐门铃、光控报警器、延时路灯等，然后，将其组合成具有新功能的实用电路，并进行小组交流。

　　（三）电磁继电器

　　【课程目标】

　　1．知道常见的继电器可分为电磁继电器和无触点继电器两大类。

　　2．了解常见的直流电磁继电器的构造、规格和工作原理。

　　3．学会直流电磁继电器的使用。

　　4．知道可控硅的构造和电路符号。

　　5．了解可控硅的简单的工作原理。

　　【学习要求】

　　1．知道常见的继电器可分为电磁继电器和无触点继电器两大类，了解常见的直流电磁继电器的构造、符号。

　　2．知道常见直流电磁继电器的接点有常开、常闭和转换接点等三种类别，以及继电器的额定工作电压、线圈直流电阻、触点数目等参数。

学会选用直流电磁继电器。

　　3．能用有转换触点的直流电磁继电器搭接一个电路，了解常见的直流电磁继电器的工作原理和工作过程，学会直流电磁继电器的使用方法。

　　4．知道可控硅的构造和电路符号，了解可控硅的简单工作原理，能搭接一个用可控硅控制电灯亮度的电路。

　　【教学建议】

　　1．教学中，可准备一张继电器结构挂图,图上不标出名称,让学生根据挂图说出名称。

　　2．教师可引用继电器在电子控制系统、触电保护、电流过载以及在高压、高温和有毒环境下的应用等实例，引导学生比较电磁继电器和可控硅在应用中的优缺点，并进行交流。

　　3．可控硅工作原理是本主题教学的难点，因此，可采用演示试验或分组试验的教学方式，让学生在试验中观察、分析现象，总结规律。

　　（四）电子控制系统及其应用

　　【课程目标】

　　1．知道电子控制系统的基本组成。

　　2．能用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。

　　3．能用数字集成电路等器件安装简单的实用电路，并进行调试。

能用该电路设计和安装开环控制系统。

　　4．能设计和安装简单的闭环控制系统，并进行调试和改进。

　　5．了解常见遥控系统的组成、分类及其应用。

　　6．能用集成电路设计和安装简单的遥控系统，并进行调试。

　　【学习要求】

　　1．理解电子控制技术的含义，了解它的广泛应用。

知道电子控制系统是以电子技术为核心的系统，要求用系统的思想和方法分析与把握电子控制系统的整体性、相关性和目的性。

　　2．知道最基本的电子控制系统由输入、控制和输出等三个部分组成，其中输入部分大多由传感器等器件组成；控制部分通常由数字电路（如触发器）、单片机或计算机等组成；输出部分一般由电磁继电器等器件组成。

　　3．会用方框图表示信息流动的方向，能用方框图分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。

　　4．知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别，知道反馈在电子控制系统中的作用。

　　5．了解常见的遥控系统由发射电路、接收电路和执行机构等组成，知道常见的遥控系统有红外线遥控系统和无线遥控系统等，了解遥控系统的应用。

　　6．能用集成电路设计和安装简单的遥控系统，并进行调试。

　　【教学建议】

　　1．本主题的教学重点应放在电子控制系统的应用性设计上，教学中采用实用电路的设计，化解设计电路原理图的难点，便于学生较容易地完成多方案设计。

　　2．虽然学生在《技术与设计2》中已学过对控制量和被控制对象的分析，但它仍是教学中的难点，特别是闭环电子控制系统中输出部分的组成比较复杂，各种控制和被控制的关系不太明显，教学中应结合生活中的实例边演示边讲解。

　　3．对遥控系统的设计和安装的教学，没有规定用无线电遥控或红外线遥控，建议不要展开，只要求单通道的遥控系统。

教学中，可采用小组活动、分工合作的方式，设计和制作一个单通道无线电遥控电路，然后，应用这一电路设计一个具有实用价值的电铃（或电灯等）遥控系统，并在试用过程中加以改进。

　　4．本主题是将前三个主题组合成一个控制系统,并通过应用性设计,对必修课“技术与设计1”和“技术与设计2”中的内容进行应用、综合和拓展，进行电路的组合、改进和应用设计（即技术的二次开发）。

例如用集成电路安装一个电子温控电路,然后用这一电路设计和制作一个能控制水壶煮水的自动控制装置。

选修2：

建筑及其设计

　　“建筑及其设计”是建筑技术的重要内容。

本模块有利于进一步增强应用技术的意识，培养学生的人文素养，提高学生的生活情趣。

　　本模块由“建筑与文化”“建筑结构及其简单设计”“建筑材料及其加工”和“建筑构造及其设计”四个主题组成。

通过本模块的教学，学生应该理解建筑与文化的关系；了解常用的建筑材料及其加工设备与工具，学会一些加工技能；了解建筑构造及构件的主要技术知识；能进行简单建筑结构与构造的设计，理解与设计有关的法规。

　　教学中应引导学生注意，设计每一个构件都要考虑部分与整体以及部分之间的关系。

建筑质量和建筑污染是关系到人民生命财产安全的重大问题，应注意利用正反两方面的例子，增强学生的质量意识、环保意识与安全意识。

建筑具有丰富的文化内涵，在教学中应注意建筑设计的人文性与时代性。

（一）建筑与文化

　　【课程目标】

　　1．理解建筑是民族文化艺术的结晶和时代风貌的写照，了解建筑的发展与人类文明的关系。

　　2．了解我国和当地房屋建筑的特色，能分析当地房屋建筑特色的产生原因。

　　3．通过对典型建筑的欣赏，学会从不同的角度对建筑物进行评价。

　　【学习要求】

　　1．了解建筑的发展与人类文明的渊源关系，理解建筑是人类走进文明时代的标志之一。

　　2．知道建筑是技术与文化的结晶，是人类物质文明与精神文明的产物，是社会发展水平的综合反映。

　　3．了解我国和当地房屋建筑的特色及其产生的原因，进一步体会家乡之美，达到领悟、内化。

　　4．通过对典型建筑物的欣赏，了解建筑风格与建筑艺术不仅表现了民族文化传统，而且还反映了当时的社会经济发展状况；知道典型建筑所表现出的特有的艺术性、民族性、时代性、地域性等特点，学会从不同的角度去评价建筑物的建筑文化。

　　5.能根据建筑物类型和人们不同的需要,分析不同的建筑物发挥着各种不同的功能作用，能分析建筑的基本要求和个性特点。

　　【教学建议】

　　1．本主题的教学要重视学生的活动和体验。

例如：

“建筑——走进文明时代的标志之一”这一主题，主要的学习方式是活动体验，教学中要组织学生围绕建筑与文化的关系展开活动，引导学生用自己的生活经历去解读、品味、鉴赏，理解建筑是民族文化艺术的结晶和时代风貌的写照。

　　2．教师在专题教学前要有整体的教学计划，如围绕“建筑与人类文明的渊源”关系，要注意收集人与建筑、建筑与文明、建筑与文化等方面的信息资料，以保证有序有效的课堂教学。

　　3．中国的历史建筑中反映了中国的灿烂文化，各地的房屋建筑更是反映了当地的风土人情和地理环境，教学中要引导学生通过文本、音像、图片资料的收集，分析其建筑特点及产生的原因，通过调研、走访、游览、参观等校外活动，使学生深入了解祖国的民族建筑和现代建筑及当地的建筑，增进他们热爱祖国和家乡的感情。

　　4．在引导学生分析建筑文化时，应抓住典型建筑所具有的艺术性、民族性、时代性、地域性等方面的特征。

　　5．教学中要组织各种活动项目，让学生通过具体的活动，了解建筑物的各种不同功能作用、建筑的基本要求