通用技术《认识传感器》课件及其教案

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。