通用技术第一章电子控制系统概述等多章教案
文档属性
| 名称 | 通用技术第一章电子控制系统概述等多章教案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 471.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2012-04-03 11:44:35 | ||
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文档简介
第一章 电子控制系统概述
第一节 电子控制技术与电子控制系统
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
一、教学目标：
理解电子控制技术的含义，掌握电子控制系统是以电子控制技术为核心的系统。
二、教学重点：电子控制系统的作用及组成。
三、教学难点：被控制量与被控制对象的概念。
四、教学设想：
（一）本节从三个方面对电子控制技术进行了阐述：1、首先要知道什么是控制技术；2、在人的需求不断发展和生产水平不断提高的推动下电子控制技术是从人工控制技术，机械控制技术逐步发展而来的；3、根据不同的需求和被控制对象的情况，可以选择不同的控制方式。（二）教学对象分析：学生通过对物理课的学习对简单电路有一些初步的认识，但是对电子控制技术还有一种神密感，本节课从简单的例子入手对电子控制技术与电子控制系统建立初步的认识。（三）教学方法：案例分析、小组讨论。
五、教学时数：4课时
六、教学过程：
新课导入：
控制技术是人类在生产生活中为了使事物按照所希望的方式沿某一确定的方向发展所使用的手段或方法。随着生产力水平的不断提高以及新技术的广泛应用，控制技术已从人工控制发展到机械控制，再发展到当代的电子控制。现在，我们可以根据不同的需要，针对被控对象的特点，选择不同的控制方式来实现控制的目的。我们可从门锁的演变看电子控制技术的发展。
门锁从人工控制的门闩到机械控制的门锁再电子控制的门锁就见证了控制技术发展的这一过程。
通过比较不同时期锁具的特点引导学生认识控制技术发展的过程。
（一）在案例分析的基础上进行讨论：
1、比较机械弹子锁与电子锁在使用功能上的异同点。
2、在日常生活中，你关注过门锁吗？你认为未来的门锁会怎样发展？
（二）介绍分析其它电子控制技术
1、自动化家用电器
2、自动化生产流水线
3、工业化的农业温室
4、长“眼睛”的导弹
讨论：电子控制技术还可以应用在其他什么地方？
辩论：电子控制技术的广泛应用给人们好处，但是有时也会给人带来一些烦恼。就
该不该采用电子监控设备监视居民楼窗口进行辩论！
（三）什么是电子控制系统？
以电子技术为核心的系统叫电子控制系统。在这个系统中有电阻，电感、电容
等元件和三极管、三极管集成电路（IC）等电子器件，它们相互作用相互信赖形成
一个整体，以实现控制的目的。
例：比较普通电饭煲和智能电饭煲
（四）电子控制系统是通过控制器件实现的。
两个重要的概念：被控量和控制对象
例：在电子调光台灯控制系统中被控对象是灯泡，被控量是灯光的量度。
学生活动：分析遥控小汽车的被对象和控制量。
提问：自动控制就是电子控制吗？
（五）马上行动：
仿照例子，结合生活经验，填写下表
名 称 被控对象 被控量 是否电子控制系统 理 由
普通电熨斗 熨斗的底板 温度 否 控制温度的仅是个双金属片
普通电冰箱 冷藏室 温度 是 它的核心是一个集成电路
（六）案例分析：
案例一： 热气球和宇宙飞船
案例二： 伽马刀
案例三： 智能化的红绿灯电子控制系统
（七）思 考：
结合生活经验，分析电子控制系统的优点，并填写下表
序号 优 点 举 例
1
2
3
4
5
七、练习布置：
演示电子控制报警器模型，并提问：这个模型装置是电子控制系统吗？为什么？
八、教学反思：
本章具的承上启下的作用，而本节课又是本章的第一堂课，本堂课对以后各章的学习起着关键的作用。
第三节 电子控制系统的组成和工作过程
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
一、教学目标：
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电子控制系统的工作过程。
二、教学重点：电子控制系统的基本组成。
三、教学难点：如何用方框图来分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。
四、教学设想：
（一）教材分析：本节通过实例对比分析了电子控制系统的基本组成，并对各个组成的作用进行了详细阐述。（二）教学对象分析：学生对电子控制系统的电路组成及功能实现存在一定的好奇心和神秘感。通过解剖分析，能够令学生有一定的认知性和满足感，有利于提高学生的学习动力和兴趣。（三）教学方法：案例分析、小组讨论。
五、教学时数：4课时
六、教学过程：
新课导入：
在电子产品的设计、使用和维护中，了解电子控制系统的基本组成和工作过程有着
十分重要的意义。
以路灯的控制为例，比较人工控制和电子控制实现的异同点：
视觉器官
检测光的强度
大脑
分析信息发出命令
手和足
执行命令完成路灯的开和关
路灯
点亮与熄灭
路灯的人工
控制系统
传感器
检测光的强度
电子电路
检测光的强度
执行机构
执行命令完成路灯的开和关
路灯
点亮与熄灭
路灯的电子
控制系统
电子控制系统的组成：
电子控制系统一般可分为输入、控制（处理）和输出三个基本的组成部分。
输入部分：由各种传感器组成，输入信息可以有各种形式，可以是作用力，
也可以是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化。
2、控制（处理）部分：一般由具有各种控制功能的电子电路（或微处理器）组成。它的作用相当于人的大脑，对送入的电信号进行比较、分析和处理并发出指令。
输出部分：由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成。输出信号可以是位
移，如电磁继电器中衔铁的运动、电动机的转动等，也可以是声
音、光等，如扬声器中发出的音乐声。
输出部分相当于人的手和足，它的作用是执行处理部分的指令，
进行某种操作，实现某种功能。
电子控制系统的工作过程：
输入
采集信息并转化为电信号
控制（处理）
分析、比较和处理电信号并发出命令
输出
执行命令
信息
马上行动: 分析下列电子控制系统的基本组成部分,并说出它们的简要工作过程
电子控制系统名称 输入部分 控制(处理)部分 输出部分
智能化的红绿灯电子控制系统
全自动洗衣机进水控制系统
课堂练习：
请指出家用计算机最基本组成部分的器件、设备，并说明其工作过程。
输入部分——
[键盘、鼠标、手写板、话筒、扫描仪、摄像头、光驱（光盘）、磁盘、数码读卡机等]
控制部分——
[主机（CPU）]
输出部分——
[显示器、软盘、U盘、可移动硬盘、刻录机、扬声器、耳机、打
印机等]
七、作业布置：
画出路灯自动控制模型的方框图，并说明其过程。
八、教学反思：
通过本节课程内容的学习，学生对电路的基本功能结构有了初步的认识和了解，有利于对电子控制系统更深内容的进一步学习和掌握。
第一节 开环电子控制系统和闭环电子控制系统
授课教师：梁俊武 授课班级：0712、0713班
一、教学目标：
1、知道反馈在电子控制系统中的作用。
2、知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别，会用方框图分析生活中常
见电子控制系统的工作过程。
二、教学重点：开环电子控制系统和闭环电子控制系统的组成及异同。
三、教学难点：闭环电子控制系统的工作过程。
四、教学设想：
（一）教材分析：（二）教学对象分析：学生通过对物理课的学习对简单电路有一些初步的认识，但是对电子控制技术还有一种神密感，本节课从简单的例子入手对电子控制技术与电子控制系统建立初步的认识。（三）教学方法：案例分析、小组讨论。
五、教学时数：4课时
六、教学过程：
新课导入：
1、什么是开环电子控制系统
——如果电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响，也就是被控量的变化不会引起控制量的改变，即没有反馈。
2、开环控制系统的组成方框图
例: 电子门铃的开环电子控制系统
演示电子控制报警器模型，并提问：这个模型装置是电子控制系统吗？为什么？
输入：用手按动按钮开关,输入一个触发信号
控制(处理):
音乐集成电路经过触发后工作,产生一组载有”音乐”的电信号.
输出:
扬声器将电信号转变为音乐声.
特点:
输出的音乐声的变化对系统的控制状态并不产生影响,即不存在反馈.
分析下列电子控制系统中的被控对象、被控量、控制器和它们的工作过程的共同点:
八、教学反思：
本章具的承上启下的作用，而本节课又是本章的第一堂课，本堂课对以后各章的学习起着关键的作用。
二、闭环电子控制系统
1、什么是闭环电子控制系统
——能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响。
2、闭环电子控制系统方框图
家用电冰箱的结构和制冷原理图
组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用一根管道相连。
管道里装有一种沸点很低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂流动到狭窄的毛细管时，受到强大压力，由气态变成液态，通过散热器对外放出热量。当制冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时，由于压力突然降低，制冷剂由液态立即变为气态，从而吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度降低，达到制冷的效果。
家用电冰箱的闭环电子控制系统
输入：根据冰箱内放置食物的保存要求，预先设置一个恰当的冷藏温度。
控制(处理)：由电子电路组成,核心部件是一个微处理器——微型电脑。能对预置设定的温度和输出中检测到的电信号进行比较、分析和判断，并发出命令。
输出：由电磁继电器组成。当它接到“接通”压缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它接到“停止”的指令时，继电器便断开压缩机的工作电路。
检测与反馈：主要由温度传感器组成。温度传感器装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制（处理）部分。
当接通电源后，控制电路命令执行器接通压缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。同时，冷藏室内的温度传感器不断地检测箱内温度，并把温度变化的电信号反馈到控制（处理）部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行比较、分析、处理。当电冰箱内的温度达到设定的温度时，控制部分发出指令给电磁继电器，继电器立即切断压缩机工作电路，制冷工作停止。
当电冰箱内温度回升并超过设定温度时，电子控制电路又发出指令，使电磁继电器接通压缩机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷。
马上行动：
1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的例子。
开环电子控制系统：电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电子手表、程序控制洗衣机、带遥控电视机
闭环电子控制系统：空调机、电冰箱、智能电饭煲、现代化农业温室
2）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点？
闭环电子控制系统具有监测和反馈功能，可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。
辩论：
这是闭环系统吗？
分析评判：
闭环电子控制系统必须符合两个条件：
（一）它的核心是电子技术；
（二）有反馈。反方把人划入控制系统，这个控制系统的核心就不单单是电子技术，故不能称为闭环电子控制系统。但因为存在反馈，可称为闭环控制系统。
七、练习布置：
根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、判断，在你认为正确的表格中打
八、教学反思：
通过本节课程内容的学习，学生对电路的基本功能结构有了初步的认识和了解，有利于对电子控制系统更深内容的进一步学习和掌握。
第三章 电子控制系统信息的获取与转换
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
一、学习目标:
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。
二、教学重点：认识常见的传感器并学会应用
三、教学难点：传感器的结构和应用原理。
四、教学设想：
（一）教材分析：（二）教学对象分析：学生通过对物理课的学习对简单电路有一些初步的认识，但是对电子控制技术还有一种神密感，本节课从简单的例子入手对电子控制技术与电子控制系统建立初步的认识。（三）教学方法：案例分析、小组讨论。
五、教学时数：4课时
六、教学过程：
新课引入：
地面控制中心的医生怎样才能时刻知道宇航员的身体状况的？
一、人与传感器
1、传感器：
——将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。
——传感器是电子控制系统获取外部信息的惟一途径。
2、人的感觉器官与对应的传感器：
眼———
光敏传感器
耳———
声敏传感器
鼻———
气敏传感器
舌———
味觉传感器
皮肤—— 压敏、热敏、湿敏传感器
3、传感器的组成：
由敏感元件、输出部分组成。
通过敏感元件获取外界信息并转换为电信号,再通过输出部分输出.
磁敏传感器——干簧管
二、传感器的作用
获取外界的信息，并将非电量信息转换成电信号（电流、电压）输出。
案例： 气敏传感器
用金属氧化物半导体材料制成，当气味吸附在半导体表面时会导致材料的电阻率变化。
三、传感器的检测
测量光敏电阻在不同情况下的电阻值。
小资料：——光敏电阻
由光电导材料硫化镉和电极组成，顶部有一个光感应窗。
当光线经光感应窗照射时，其电阻值就减小，其电阻值在几百欧~10M欧之间。
1、用万用电表测量热敏电阻的特性
2、热敏电阻的如何制作过热报警器。
常见传感器的结构图和电路符号
认识数码相机
数码相机是近几年中新发展起表的图像捕捉设备，它将所拍摄影像以数字形式保存起来，拍摄的结果(数字化图像)可直接传输到计算机中，它以不使用胶卷、采用数字技术处理图像、易存储等优点对传统相机形成了压倒性的优势。
数码相机与光学相机不同。光学相机是通过镜头捕捉来自景物的光，根据其光的强弱在胶片的银盐颗粒上感光，从而将图像记录在胶片上。而数码相机通过光学镜头的作用将光线会聚到图像传感器——电荷耦合器件(CCD)上，它代替了普通相机中胶卷的位置。CCD把光信号转变为电信号，经过电子电路、数字信号处理器(DSP)等对电信号进行转换和压缩处理，使图像文件被存储在内置存储器中、至此，数码相机的主要工作已经完成，然后就可以通过液晶显示器(LCD)查看拍摄到的照片。
有一些数码相机为扩大存储容量而使用可移动存储器，如PC卡或软盘。此外，还有连接到计算机、打印机和电视机的视频接口。
七、课堂练习：
用万用表测量光敏传感器性能好坏
八、教学反思：
通过本节课程内容的学习，学生对电路的基本功能结构有了初步的认识和了解，有利于对电子控制系统更深内容的进一步学习和掌握。
几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二极管的P-N结
要了解二极管，先要搞懂P-N结。二极管是由两种不同的杂质半导体结合而成的，一种为空穴（P）型半导体，一种为电子（N）型半导体。如下图所示：
P型半导体是在硅（或鍺）的晶体内掺入少量三价元素，如硼(或铟)。在与周围硅原子组成共价键时，缺少一个电子，相邻的共价键上的电子有可能填补这个空位，致使原来的硅原子共价键缺少一个电子，形成了空穴。在P型半导体中，空穴数远大于自由电子数，在这种半导体中，以空穴导电为主，因而空穴为多数载流子。
N型半导体是在硅（或鍺）的晶体内掺入少量四价元素，如磷、砷和锑。在与周围硅原子组成共价键时，多出一个电子。在N型半导体中，电子为多数载流子。
二极管的工作原理
二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
二极管的类型
二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
二极管的导电特性
二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
正向特性
在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。
2、反向特性
在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。
二极管的主要参数
用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数：
1、额定正向工作电流
是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。
2、最高反向工作电压
加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。
3、反向电流
反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。
测试二极管的好坏
初学者在业余条件下可以使用万用表测试二极管性能的好坏。测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。
1、正向特性测试
把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。
2、反向特性测试
把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，管子就是合格的。
二极管的应用
1、整流二极管
利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。
2、开关元件
二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件
二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管
在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管
在收音机中起检波作用。
6、变容二极管
使用于电视机的高频头中。
7、激光二极管
CD、VCD、DVD或刻录机等光盘驱动器中读取信号的激光头。
8、发光二极管
在各种电器设备中做为信号显示灯。
9、光敏二极管
做为光传感器 …………等等
二极管的建模分析
当电路中有二极管连接时，如何分析呢？我们通过数学建模来处理：
模型[1] 理想模型[ideal model]
认为二极管导通时管压为0V，当电源电压远大于管压时可以使用该模型分析电路。
模型[2] 恒压降模型[constant voltage chrop model]
认为二极管导通时管压为0.7V，当电流iD大于等于1mA时可以使用该模型分析电路。
模型[3] 折线模型[piecewise model]
认为二极管导通时管压随电流iD增大而增大。
模型[4] 小信号模型[small signal model]
认为二极管导通时两端电阻R=V(T)/I,当T=300K时，V(T)=26mv.
第四章 触电急救
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
目的与要求：
1、认识电阻、电容、二极管、集成块等电子元器件；
2、掌握通过电阻上的色环读取电阻的阻值；
3、掌握万用表的基本使用，能够利用万用表测量电阻并正确得到阻值；
4、掌握利用万用表判断发光二极管极性。
教学方法：
讲练、示范、实操
重点难点与解决措施：
重点：
1、通过电阻上的色环读取电阻的阻值。
2、万用表的基本使用，能够利用万用表测量电阻并正确得到阻值。
3、发光二极管极性的判断。
难点：
1、通过电阻上的色环读取电阻的阻值。
2、发光二极管极性的判断。
解决措施：加强操作、反复训练
教学组织过程：
一、新课导入
讨论回答：如今我们的家用电器种类繁多、功能强大，给我们的生活带来了极大的便利，家用电器都是由电子元器件组成的，大家认识多少种电子元件？
（一）电子元器件的认识
1、电阻
2、电容
3、二极管
4、集成块
5、学生认识元器件
（二）元器件的标识
1、电阻
四色环：就是用四条有颜色的环代表阻值大小。
各色环表示意义如下：
第一条色环：阻值的第一位数字；
第二条色环：阻值的第二位数字；
第三条色环：10的幂数；
第四条色环：误差表示。
2、电容器容量的表示方法
3、发给学生电阻和电容通过元件上面的色环和标记读出电阻的阻值和电容的大小。
4、测验
（三）万用表的使用
1、万用表的结构
万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
2、符号含义
3、万用表的使用
4、电阻的测量
5、学生操作，测量电阻值
6、二极管极性的判断
7、学生操作，测量和判断发光二极管的极性。
8、测验
课外作业：
在家中收集废旧家用电器，拆开，观察上面的电阻、电容、二极管等电子元器件，并读出电阻值、电容大小、判断二极管的极性。
课后小结（教学反思）：
该课程难度较大，在学生操作时最好两个同学一组读数，这样可以带动接受能力稍差的同学投入进来，然后再一个一个的考查，能够收到很好的效果。
第五章 室内照明电路的安装
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
目的与要求：
1、了解电光源的种类和选择；
2、掌握照明电路的安装原则；
3、掌握双联开关控制灯泡及单联开关控制一盏日光灯的电路；
4、了解生活中节能的一些小窍门。
教学方法：
分组讨论、示范、分组实操
重点难点与解决措施：
重点：1、照明电路的安装原则；
2、双联开关控制一盏灯泡的电路；
3、单联开关控制一盏日光灯的电路。
难点：如何使学生熟练连接照明电路
解决措施：分组实操、反复训练
教学组织过程：
新课导入：
讨论回答：照明已经成为生活中必不可少的组成部分，照明用的都是电灯，请大家想一想我们在生活中见过哪些灯具呢？内容：
（一）电光源的种类及选择
1、热辐射光源
2、气体放电光源
（二）电路安装原则：
1、用电设备的额定电压要与电网电压相符；
2、开关必须装在火线一侧，保证用电设备的安全；
3、所有设备的安装须遵循“左零右火”的原则；
4、开关及插座的安装不低于1.3米；
5、每个接线柱上的导线不得超过两条。
（三）双联开关控制一个灯泡
实用电路：楼梯灯控制、卧室灯控制等
（四）单联开关控制一盏日光灯电路：
实用电路：家居照明、课室、办公室等
（五）照明电路综合布线图：
1、教师示范，学生操作
2、教师点评
3、测验
（六）生活中节能小窍门
1、家用电器用毕要随手关掉电源，不要待机。
2、空调调高一度，节电百分之七。
3、使用节能灯，省电又看得清。
4、购买最节能的家用电器。
（七）课后作业
1、在安全的条件下，观察家里照明电路的连接方式和线路的走向。
2、收集各种节约电能的方法和技巧，做成手抄报和宣传画，宣传节约用电的知识。
课后小结（教学反思）
学生在课堂上学会了照明电路的安装和接线，那只是在实验室的电路板上，要想真正掌握好，还需要实地操作。因此需要学生回家观察和记录自己家的照明电路，如果有条件的，最好亲自动手安装。
被控对象
被控对象
输出
控制(处理)
输入
信息
集成电路
集成电路
电子电路
音乐集成电路
控制器
门的开关
锁舌的运动
光的变化
音乐声
被控量
电动机
锁舌
路灯
扬声器
被控对象
自动门
电子锁
路灯自动控制系统
电子音乐门系统
输入
控制(处理)
输出
被控对象
检测
反馈
比较器
输入
预置温度
调节装置
控制(处理)
（电子电路）
（微型电脑）
输出
（继电器）
被控对象
（冷藏室）
检测
温度传感
反馈
比较器
电热水器
智能洗衣机
可调亮度的台灯
程序控制洗衣机
空调
电取暖系统
电子表
闭环电子控制系统
开环电子控制系统
输出
(执行器)
控制(处理)
(电子电路)
输入
传感器
手电筒光照射光敏电阻
光敏电阻受光表面暴露在教室的日光灯下
手遮盖光敏电阻的受光表面
开关合上的电阻值
开关断开的电阻值
冷水
开关断开的电阻值
再加50 ml热水
加50ml热水
常温
开关合上的电压值
热敏电阻温度
电容式传感器
位移传感器
力敏传感器
声敏传感器
气敏传感器
干簧管
磁敏传感器
湿敏电阻
湿敏传感器
热敏电阻
热敏传感器
光敏电阻
光敏传感器
符号
结构图
名称
第一节 电子控制技术与电子控制系统
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
一、教学目标：
理解电子控制技术的含义，掌握电子控制系统是以电子控制技术为核心的系统。
二、教学重点：电子控制系统的作用及组成。
三、教学难点：被控制量与被控制对象的概念。
四、教学设想：
（一）本节从三个方面对电子控制技术进行了阐述：1、首先要知道什么是控制技术；2、在人的需求不断发展和生产水平不断提高的推动下电子控制技术是从人工控制技术，机械控制技术逐步发展而来的；3、根据不同的需求和被控制对象的情况，可以选择不同的控制方式。（二）教学对象分析：学生通过对物理课的学习对简单电路有一些初步的认识，但是对电子控制技术还有一种神密感，本节课从简单的例子入手对电子控制技术与电子控制系统建立初步的认识。（三）教学方法：案例分析、小组讨论。
五、教学时数：4课时
六、教学过程：
新课导入：
控制技术是人类在生产生活中为了使事物按照所希望的方式沿某一确定的方向发展所使用的手段或方法。随着生产力水平的不断提高以及新技术的广泛应用，控制技术已从人工控制发展到机械控制，再发展到当代的电子控制。现在，我们可以根据不同的需要，针对被控对象的特点，选择不同的控制方式来实现控制的目的。我们可从门锁的演变看电子控制技术的发展。
门锁从人工控制的门闩到机械控制的门锁再电子控制的门锁就见证了控制技术发展的这一过程。
通过比较不同时期锁具的特点引导学生认识控制技术发展的过程。
（一）在案例分析的基础上进行讨论：
1、比较机械弹子锁与电子锁在使用功能上的异同点。
2、在日常生活中，你关注过门锁吗？你认为未来的门锁会怎样发展？
（二）介绍分析其它电子控制技术
1、自动化家用电器
2、自动化生产流水线
3、工业化的农业温室
4、长“眼睛”的导弹
讨论：电子控制技术还可以应用在其他什么地方？
辩论：电子控制技术的广泛应用给人们好处，但是有时也会给人带来一些烦恼。就
该不该采用电子监控设备监视居民楼窗口进行辩论！
（三）什么是电子控制系统？
以电子技术为核心的系统叫电子控制系统。在这个系统中有电阻，电感、电容
等元件和三极管、三极管集成电路（IC）等电子器件，它们相互作用相互信赖形成
一个整体，以实现控制的目的。
例：比较普通电饭煲和智能电饭煲
（四）电子控制系统是通过控制器件实现的。
两个重要的概念：被控量和控制对象
例：在电子调光台灯控制系统中被控对象是灯泡，被控量是灯光的量度。
学生活动：分析遥控小汽车的被对象和控制量。
提问：自动控制就是电子控制吗？
（五）马上行动：
仿照例子，结合生活经验，填写下表
名 称 被控对象 被控量 是否电子控制系统 理 由
普通电熨斗 熨斗的底板 温度 否 控制温度的仅是个双金属片
普通电冰箱 冷藏室 温度 是 它的核心是一个集成电路
（六）案例分析：
案例一： 热气球和宇宙飞船
案例二： 伽马刀
案例三： 智能化的红绿灯电子控制系统
（七）思 考：
结合生活经验，分析电子控制系统的优点，并填写下表
序号 优 点 举 例
1
2
3
4
5
七、练习布置：
演示电子控制报警器模型，并提问：这个模型装置是电子控制系统吗？为什么？
八、教学反思：
本章具的承上启下的作用，而本节课又是本章的第一堂课，本堂课对以后各章的学习起着关键的作用。
第三节 电子控制系统的组成和工作过程
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
一、教学目标：
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电子控制系统的工作过程。
二、教学重点：电子控制系统的基本组成。
三、教学难点：如何用方框图来分析生活中常见的电子控制系统的工作过程。
四、教学设想：
（一）教材分析：本节通过实例对比分析了电子控制系统的基本组成，并对各个组成的作用进行了详细阐述。（二）教学对象分析：学生对电子控制系统的电路组成及功能实现存在一定的好奇心和神秘感。通过解剖分析，能够令学生有一定的认知性和满足感，有利于提高学生的学习动力和兴趣。（三）教学方法：案例分析、小组讨论。
五、教学时数：4课时
六、教学过程：
新课导入：
在电子产品的设计、使用和维护中，了解电子控制系统的基本组成和工作过程有着
十分重要的意义。
以路灯的控制为例，比较人工控制和电子控制实现的异同点：
视觉器官
检测光的强度
大脑
分析信息发出命令
手和足
执行命令完成路灯的开和关
路灯
点亮与熄灭
路灯的人工
控制系统
传感器
检测光的强度
电子电路
检测光的强度
执行机构
执行命令完成路灯的开和关
路灯
点亮与熄灭
路灯的电子
控制系统
电子控制系统的组成：
电子控制系统一般可分为输入、控制（处理）和输出三个基本的组成部分。
输入部分：由各种传感器组成，输入信息可以有各种形式，可以是作用力，
也可以是温度、湿度、磁场、光照强度等环境参数的变化。
2、控制（处理）部分：一般由具有各种控制功能的电子电路（或微处理器）组成。它的作用相当于人的大脑，对送入的电信号进行比较、分析和处理并发出指令。
输出部分：由电磁继电器、晶闸管等多种执行机构组成。输出信号可以是位
移，如电磁继电器中衔铁的运动、电动机的转动等，也可以是声
音、光等，如扬声器中发出的音乐声。
输出部分相当于人的手和足，它的作用是执行处理部分的指令，
进行某种操作，实现某种功能。
电子控制系统的工作过程：
输入
采集信息并转化为电信号
控制（处理）
分析、比较和处理电信号并发出命令
输出
执行命令
信息
马上行动: 分析下列电子控制系统的基本组成部分,并说出它们的简要工作过程
电子控制系统名称 输入部分 控制(处理)部分 输出部分
智能化的红绿灯电子控制系统
全自动洗衣机进水控制系统
课堂练习：
请指出家用计算机最基本组成部分的器件、设备，并说明其工作过程。
输入部分——
[键盘、鼠标、手写板、话筒、扫描仪、摄像头、光驱（光盘）、磁盘、数码读卡机等]
控制部分——
[主机（CPU）]
输出部分——
[显示器、软盘、U盘、可移动硬盘、刻录机、扬声器、耳机、打
印机等]
七、作业布置：
画出路灯自动控制模型的方框图，并说明其过程。
八、教学反思：
通过本节课程内容的学习，学生对电路的基本功能结构有了初步的认识和了解，有利于对电子控制系统更深内容的进一步学习和掌握。
第一节 开环电子控制系统和闭环电子控制系统
授课教师：梁俊武 授课班级：0712、0713班
一、教学目标：
1、知道反馈在电子控制系统中的作用。
2、知道开环电子控制系统和闭环电子控制系统的区别，会用方框图分析生活中常
见电子控制系统的工作过程。
二、教学重点：开环电子控制系统和闭环电子控制系统的组成及异同。
三、教学难点：闭环电子控制系统的工作过程。
四、教学设想：
（一）教材分析：（二）教学对象分析：学生通过对物理课的学习对简单电路有一些初步的认识，但是对电子控制技术还有一种神密感，本节课从简单的例子入手对电子控制技术与电子控制系统建立初步的认识。（三）教学方法：案例分析、小组讨论。
五、教学时数：4课时
六、教学过程：
新课导入：
1、什么是开环电子控制系统
——如果电子控制系统的输出结果对系统的控制没有影响，也就是被控量的变化不会引起控制量的改变，即没有反馈。
2、开环控制系统的组成方框图
例: 电子门铃的开环电子控制系统
演示电子控制报警器模型，并提问：这个模型装置是电子控制系统吗？为什么？
输入：用手按动按钮开关,输入一个触发信号
控制(处理):
音乐集成电路经过触发后工作,产生一组载有”音乐”的电信号.
输出:
扬声器将电信号转变为音乐声.
特点:
输出的音乐声的变化对系统的控制状态并不产生影响,即不存在反馈.
分析下列电子控制系统中的被控对象、被控量、控制器和它们的工作过程的共同点:
八、教学反思：
本章具的承上启下的作用，而本节课又是本章的第一堂课，本堂课对以后各章的学习起着关键的作用。
二、闭环电子控制系统
1、什么是闭环电子控制系统
——能对输出结果进行检测，并将检测信号反馈到控制处理部分，从而对系统的控制产生影响。
2、闭环电子控制系统方框图
家用电冰箱的结构和制冷原理图
组成：压缩机、冷却器和散热器，它们之间用一根管道相连。
管道里装有一种沸点很低的制冷剂。压缩机在管道的底部，它使制冷剂不断地在管道里循环。制冷剂流动到狭窄的毛细管时，受到强大压力，由气态变成液态，通过散热器对外放出热量。当制冷剂通过较粗的管道组成的冷却器时，由于压力突然降低，制冷剂由液态立即变为气态，从而吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度降低，达到制冷的效果。
家用电冰箱的闭环电子控制系统
输入：根据冰箱内放置食物的保存要求，预先设置一个恰当的冷藏温度。
控制(处理)：由电子电路组成,核心部件是一个微处理器——微型电脑。能对预置设定的温度和输出中检测到的电信号进行比较、分析和判断，并发出命令。
输出：由电磁继电器组成。当它接到“接通”压缩机指令时，便接通压缩机工作电路。当它接到“停止”的指令时，继电器便断开压缩机的工作电路。
检测与反馈：主要由温度传感器组成。温度传感器装在冷藏室内，它将检测到的冰箱冷藏温度转变为电信号并反馈到电子控制系统的控制（处理）部分。
当接通电源后，控制电路命令执行器接通压缩机工作电路，制冷剂不断地在管道中循环，并吸收电冰箱内的热量，使电冰箱内的温度下降。同时，冷藏室内的温度传感器不断地检测箱内温度，并把温度变化的电信号反馈到控制（处理）部分，控制部分对预置的温度和反馈的温度进行比较、分析、处理。当电冰箱内的温度达到设定的温度时，控制部分发出指令给电磁继电器，继电器立即切断压缩机工作电路，制冷工作停止。
当电冰箱内温度回升并超过设定温度时，电子控制电路又发出指令，使电磁继电器接通压缩机工作电路，压缩机重新工作并进行制冷。
马上行动：
1）找出身边开环电子控制系统和闭环电子控制系统的例子。
开环电子控制系统：电熨斗、电子门铃、电子调光台灯、电子手表、程序控制洗衣机、带遥控电视机
闭环电子控制系统：空调机、电冰箱、智能电饭煲、现代化农业温室
2）闭环电子控制系统与开环电子控制系统相比有什么优点？
闭环电子控制系统具有监测和反馈功能，可以提高控制的精度，而且实现控制的自动化。
辩论：
这是闭环系统吗？
分析评判：
闭环电子控制系统必须符合两个条件：
（一）它的核心是电子技术；
（二）有反馈。反方把人划入控制系统，这个控制系统的核心就不单单是电子技术，故不能称为闭环电子控制系统。但因为存在反馈，可称为闭环控制系统。
七、练习布置：
根据开环电子控制系统和闭环控制系统的区别进行分析、判断，在你认为正确的表格中打
八、教学反思：
通过本节课程内容的学习，学生对电路的基本功能结构有了初步的认识和了解，有利于对电子控制系统更深内容的进一步学习和掌握。
第三章 电子控制系统信息的获取与转换
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
一、学习目标:
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。
二、教学重点：认识常见的传感器并学会应用
三、教学难点：传感器的结构和应用原理。
四、教学设想：
（一）教材分析：（二）教学对象分析：学生通过对物理课的学习对简单电路有一些初步的认识，但是对电子控制技术还有一种神密感，本节课从简单的例子入手对电子控制技术与电子控制系统建立初步的认识。（三）教学方法：案例分析、小组讨论。
五、教学时数：4课时
六、教学过程：
新课引入：
地面控制中心的医生怎样才能时刻知道宇航员的身体状况的？
一、人与传感器
1、传感器：
——将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。
——传感器是电子控制系统获取外部信息的惟一途径。
2、人的感觉器官与对应的传感器：
眼———
光敏传感器
耳———
声敏传感器
鼻———
气敏传感器
舌———
味觉传感器
皮肤—— 压敏、热敏、湿敏传感器
3、传感器的组成：
由敏感元件、输出部分组成。
通过敏感元件获取外界信息并转换为电信号,再通过输出部分输出.
磁敏传感器——干簧管
二、传感器的作用
获取外界的信息，并将非电量信息转换成电信号（电流、电压）输出。
案例： 气敏传感器
用金属氧化物半导体材料制成，当气味吸附在半导体表面时会导致材料的电阻率变化。
三、传感器的检测
测量光敏电阻在不同情况下的电阻值。
小资料：——光敏电阻
由光电导材料硫化镉和电极组成，顶部有一个光感应窗。
当光线经光感应窗照射时，其电阻值就减小，其电阻值在几百欧~10M欧之间。
1、用万用电表测量热敏电阻的特性
2、热敏电阻的如何制作过热报警器。
常见传感器的结构图和电路符号
认识数码相机
数码相机是近几年中新发展起表的图像捕捉设备，它将所拍摄影像以数字形式保存起来，拍摄的结果(数字化图像)可直接传输到计算机中，它以不使用胶卷、采用数字技术处理图像、易存储等优点对传统相机形成了压倒性的优势。
数码相机与光学相机不同。光学相机是通过镜头捕捉来自景物的光，根据其光的强弱在胶片的银盐颗粒上感光，从而将图像记录在胶片上。而数码相机通过光学镜头的作用将光线会聚到图像传感器——电荷耦合器件(CCD)上，它代替了普通相机中胶卷的位置。CCD把光信号转变为电信号，经过电子电路、数字信号处理器(DSP)等对电信号进行转换和压缩处理，使图像文件被存储在内置存储器中、至此，数码相机的主要工作已经完成，然后就可以通过液晶显示器(LCD)查看拍摄到的照片。
有一些数码相机为扩大存储容量而使用可移动存储器，如PC卡或软盘。此外，还有连接到计算机、打印机和电视机的视频接口。
七、课堂练习：
用万用表测量光敏传感器性能好坏
八、教学反思：
通过本节课程内容的学习，学生对电路的基本功能结构有了初步的认识和了解，有利于对电子控制系统更深内容的进一步学习和掌握。
几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。
二极管的P-N结
要了解二极管，先要搞懂P-N结。二极管是由两种不同的杂质半导体结合而成的，一种为空穴（P）型半导体，一种为电子（N）型半导体。如下图所示：
P型半导体是在硅（或鍺）的晶体内掺入少量三价元素，如硼(或铟)。在与周围硅原子组成共价键时，缺少一个电子，相邻的共价键上的电子有可能填补这个空位，致使原来的硅原子共价键缺少一个电子，形成了空穴。在P型半导体中，空穴数远大于自由电子数，在这种半导体中，以空穴导电为主，因而空穴为多数载流子。
N型半导体是在硅（或鍺）的晶体内掺入少量四价元素，如磷、砷和锑。在与周围硅原子组成共价键时，多出一个电子。在N型半导体中，电子为多数载流子。
二极管的工作原理
二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。
当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。
当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。
二极管的类型
二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。
面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。
平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。
二极管的导电特性
二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。
正向特性
在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。
2、反向特性
在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。
二极管的主要参数
用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数：
1、额定正向工作电流
是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。
2、最高反向工作电压
加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。
3、反向电流
反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。
测试二极管的好坏
初学者在业余条件下可以使用万用表测试二极管性能的好坏。测试前先把万用表的转换开关拨到欧姆档的RX1K档位（注意不要使用RX1档，以免电流过大烧坏二极管），再将红、黑两根表笔短路，进行欧姆调零。
1、正向特性测试
把万用表的黑表笔（表内正极）搭触二极管的正极，，红表笔（表内负极）搭触二极管的负极。若表针不摆到0值而是停在标度盘的中间，这时的阻值就是二极管的正向电阻，一般正向电阻越小越好。若正向电阻为0值，说明管芯短路损坏，若正向电阻接近无穷大值，说明管芯断路。短路和断路的管子都不能使用。
2、反向特性测试
把万且表的红表笔搭触二极管的正极，黑表笔搭触二极管的负极，若表针指在无穷大值或接近无穷大值，管子就是合格的。
二极管的应用
1、整流二极管
利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。
2、开关元件
二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
3、限幅元件
二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
4、继流二极管
在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
5、检波二极管
在收音机中起检波作用。
6、变容二极管
使用于电视机的高频头中。
7、激光二极管
CD、VCD、DVD或刻录机等光盘驱动器中读取信号的激光头。
8、发光二极管
在各种电器设备中做为信号显示灯。
9、光敏二极管
做为光传感器 …………等等
二极管的建模分析
当电路中有二极管连接时，如何分析呢？我们通过数学建模来处理：
模型[1] 理想模型[ideal model]
认为二极管导通时管压为0V，当电源电压远大于管压时可以使用该模型分析电路。
模型[2] 恒压降模型[constant voltage chrop model]
认为二极管导通时管压为0.7V，当电流iD大于等于1mA时可以使用该模型分析电路。
模型[3] 折线模型[piecewise model]
认为二极管导通时管压随电流iD增大而增大。
模型[4] 小信号模型[small signal model]
认为二极管导通时两端电阻R=V(T)/I,当T=300K时，V(T)=26mv.
第四章 触电急救
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
目的与要求：
1、认识电阻、电容、二极管、集成块等电子元器件；
2、掌握通过电阻上的色环读取电阻的阻值；
3、掌握万用表的基本使用，能够利用万用表测量电阻并正确得到阻值；
4、掌握利用万用表判断发光二极管极性。
教学方法：
讲练、示范、实操
重点难点与解决措施：
重点：
1、通过电阻上的色环读取电阻的阻值。
2、万用表的基本使用，能够利用万用表测量电阻并正确得到阻值。
3、发光二极管极性的判断。
难点：
1、通过电阻上的色环读取电阻的阻值。
2、发光二极管极性的判断。
解决措施：加强操作、反复训练
教学组织过程：
一、新课导入
讨论回答：如今我们的家用电器种类繁多、功能强大，给我们的生活带来了极大的便利，家用电器都是由电子元器件组成的，大家认识多少种电子元件？
（一）电子元器件的认识
1、电阻
2、电容
3、二极管
4、集成块
5、学生认识元器件
（二）元器件的标识
1、电阻
四色环：就是用四条有颜色的环代表阻值大小。
各色环表示意义如下：
第一条色环：阻值的第一位数字；
第二条色环：阻值的第二位数字；
第三条色环：10的幂数；
第四条色环：误差表示。
2、电容器容量的表示方法
3、发给学生电阻和电容通过元件上面的色环和标记读出电阻的阻值和电容的大小。
4、测验
（三）万用表的使用
1、万用表的结构
万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
2、符号含义
3、万用表的使用
4、电阻的测量
5、学生操作，测量电阻值
6、二极管极性的判断
7、学生操作，测量和判断发光二极管的极性。
8、测验
课外作业：
在家中收集废旧家用电器，拆开，观察上面的电阻、电容、二极管等电子元器件，并读出电阻值、电容大小、判断二极管的极性。
课后小结（教学反思）：
该课程难度较大，在学生操作时最好两个同学一组读数，这样可以带动接受能力稍差的同学投入进来，然后再一个一个的考查，能够收到很好的效果。
第五章 室内照明电路的安装
授课教师：梁俊武 授课班级：0704、0705、0706班
目的与要求：
1、了解电光源的种类和选择；
2、掌握照明电路的安装原则；
3、掌握双联开关控制灯泡及单联开关控制一盏日光灯的电路；
4、了解生活中节能的一些小窍门。
教学方法：
分组讨论、示范、分组实操
重点难点与解决措施：
重点：1、照明电路的安装原则；
2、双联开关控制一盏灯泡的电路；
3、单联开关控制一盏日光灯的电路。
难点：如何使学生熟练连接照明电路
解决措施：分组实操、反复训练
教学组织过程：
新课导入：
讨论回答：照明已经成为生活中必不可少的组成部分，照明用的都是电灯，请大家想一想我们在生活中见过哪些灯具呢？内容：
（一）电光源的种类及选择
1、热辐射光源
2、气体放电光源
（二）电路安装原则：
1、用电设备的额定电压要与电网电压相符；
2、开关必须装在火线一侧，保证用电设备的安全；
3、所有设备的安装须遵循“左零右火”的原则；
4、开关及插座的安装不低于1.3米；
5、每个接线柱上的导线不得超过两条。
（三）双联开关控制一个灯泡
实用电路：楼梯灯控制、卧室灯控制等
（四）单联开关控制一盏日光灯电路：
实用电路：家居照明、课室、办公室等
（五）照明电路综合布线图：
1、教师示范，学生操作
2、教师点评
3、测验
（六）生活中节能小窍门
1、家用电器用毕要随手关掉电源，不要待机。
2、空调调高一度，节电百分之七。
3、使用节能灯，省电又看得清。
4、购买最节能的家用电器。
（七）课后作业
1、在安全的条件下，观察家里照明电路的连接方式和线路的走向。
2、收集各种节约电能的方法和技巧，做成手抄报和宣传画，宣传节约用电的知识。
课后小结（教学反思）
学生在课堂上学会了照明电路的安装和接线，那只是在实验室的电路板上，要想真正掌握好，还需要实地操作。因此需要学生回家观察和记录自己家的照明电路，如果有条件的，最好亲自动手安装。
被控对象
被控对象
输出
控制(处理)
输入
信息
集成电路
集成电路
电子电路
音乐集成电路
控制器
门的开关
锁舌的运动
光的变化
音乐声
被控量
电动机
锁舌
路灯
扬声器
被控对象
自动门
电子锁
路灯自动控制系统
电子音乐门系统
输入
控制(处理)
输出
被控对象
检测
反馈
比较器
输入
预置温度
调节装置
控制(处理)
（电子电路）
（微型电脑）
输出
（继电器）
被控对象
（冷藏室）
检测
温度传感
反馈
比较器
电热水器
智能洗衣机
可调亮度的台灯
程序控制洗衣机
空调
电取暖系统
电子表
闭环电子控制系统
开环电子控制系统
输出
(执行器)
控制(处理)
(电子电路)
输入
传感器
手电筒光照射光敏电阻
光敏电阻受光表面暴露在教室的日光灯下
手遮盖光敏电阻的受光表面
开关合上的电阻值
开关断开的电阻值
冷水
开关断开的电阻值
再加50 ml热水
加50ml热水
常温
开关合上的电压值
热敏电阻温度
电容式传感器
位移传感器
力敏传感器
声敏传感器
气敏传感器
干簧管
磁敏传感器
湿敏电阻
湿敏传感器
热敏电阻
热敏传感器
光敏电阻
光敏传感器
符号
结构图
名称
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