12.6设计恒温电热杯课件（共21页PPT）2025-2026学年北师大版九年级物理上册

(课件网) 第十二章 欧姆定律 第六节 设计恒温电热杯 学习目标 1.认识敏感元件，为恒温电热杯的温度检测系统选择合适的元件。 2.利用电表设计恒温电热杯的温度显示系统。 3.制作恒温电热杯的电子测温装置。 4.设计恒温电热杯的控温工作流程。 【重点】认识敏感元件，为恒温电热杯的温度检测系统选择合适的元件。 【难点】设计恒温电热杯的控温工作流程。 新课导入 随着自动控温技术的不断发展，市面上出现了各种各样的电热水杯，给人们的日常生活带来了极大的便利。其中，恒温电热杯不仅有加热装置，还包括温度检测系统和温度控制系统，分别实现电子测温和自动控温的功能，其整体结构和功能如图所示。 请你设计一个恒温电热杯，实现既能给水加热，又能把水温保持在设定温度范围内的功能。 新知探究 任务一 认识敏感元件 新知探究 查阅资料，了解常见敏感元件的性质，并思考：利用敏感元件的不同性质可以进行哪些设计？将调查结果填写在表中，与同学交流，并为电热杯的温度检测系统选择合适的敏感元件。 任务一 认识敏感元件 名 称 特 点 应用示例 压敏电阻 光敏电阻 热敏电阻 …… 敏感元件调查表 阻值随压力的变化而变化 限载报警器、身高体重测量仪等 阻值随光照射的强弱而改变 自动门装置、应急自动照明等 阻值随温度的变化而变化 电子温度计、恒温箱、电烤箱等 实践活动 新知探究 任务二 设计恒温电热杯的温度显示系统 热敏电阻能把温度变化转化成电阻值的变化，而电阻的变化可以引起电路中电压或电流的变化。因此可以通过电压或电流的变化，来显示热敏电阻所检测出的温度变化情况。 如图所示，电源两端的电压保持不变，一个定值电阻 R0与一个可变电阻R串联。闭合电路后，可变电阻两端的 电压随其接入电路的电阻值R的改变如何变化呢？你能推 导出电压表的示数与电阻值R的关系吗？ 新知探究 推导 电路中的电流为 电压表的示数等于R两端的电压，为 任务二 设计恒温电热杯的温度显示系统 将图中的可变电阻换成热敏电阻，电压值和电阻值一一对应，不同的电阻值又对应了不同的温度值，这样电压表的示数就可以直接显示出热敏电阻所感知的温度值了。 新知探究 1.查阅资料，了解你选择的热敏电阻阻值与温度的对应关系。 2.根据你选择的热敏电阻设计电子测温装置的输出显示系统，分别按下面的功能要求画出你设计的电路图： （1）用电压表作为输出显示器，且温度越高电压表示数越大； （2）用电流表作为输出显示器，且温度越高电流表示数越大。 实践活动 任务二 设计恒温电热杯的温度显示系统 新知探究 实际的电子测温装置要实现温度检测、温度数字化显示、语音提示、复位等功能，往往需要利用集成电路。我们可以制作一个简单的电子测温装置，利用电压表或电流表的示数显示所测量的温度值。 任务三 制作恒温电热杯的电子测温度装置 新知探究 任务三 制作恒温电热杯的电子测温度装置 设计电路时应根据水温的变化范围、所选用热敏电阻的参数，以及电表的量程等条件，确定电源和其他电路元件的参数，以实现对水温的测量。在你的设计中，电表的示数如何反映水温？可以按如图所示的流程设计电子测温装置，并完成制作。 实践活动 将你制作的电子测温装置在班级进行展示，并将电子测温装置的测量值和标准温度计的测量结果进行对照，评估测量的精度，和同学一起讨论如何进一步提高测量精度。 新知探究 具有自动控制功能产品的设计通常比较复杂，需要基于需求进行整体考虑，然后进行相应的硬件和软件设计。设计时可以先画出工作程序流程图，帮助我们厘清工作的逻辑。 任务四 设计恒温电热杯的控温工作流程 科学窗 程序流程图 程序流程图是用规定的符号描述一个程序中所需要的各项操作 ... ...