传感器的应用实例 教学分析 传感器在实际应用中，大多情况是用来完成一定控制任务的，本节使用常见的少量电子元器件，组装实用的光控开关和温度报警电路。目的是使学生动手体会传感器的应用，培养组装和调试电子电路的能力。本实验可行性强，电路简单，容易操作，元件可以反复使用。实验使用的元器件符合现在市场发展水平，教学理念先进，用集成数字电路实现控制功能。能够帮助学生了解现在电子行业的发展层次，加强理论联系实际，树立学以致用的教育理念。 教学目标 1．识别各种晶体管、逻辑集成电路块、集成电路实验板，知道各种元器件的性能和引脚关系。 2．了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关。 3．了解温度报警器及控制原理，会组装温度报警器。 4．通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。 5．培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主、实践为重的素质教育理念。 教学重点难点 1．传感器的应用实例。 2．由门电路控制的传感器的工作原理。 教学方法与手段 PPT课件；演示实验；讲授。 教学媒体 斯密特触发器或非门电路，二极管，三极管，蜂鸣器，滑线变阻器，热敏电阻，光敏电阻。 知识准备 介绍发光二极管、74LS14集成电路块、集成电路实验板(面包板)等元件的功能和作用，以及如何识别这些元件的外部引脚。 导入新课 [事件1] 教学任务：创设情景，导入新课。 问题展示：上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器。 思考并回答：电饭锅、测温仪、鼠标器、火灾报警器。 导入新课 随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关，温度报警器，孵小鸡用的恒温箱，路灯的自动控制，银行门口的自动门等，都用到了传感器。传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大、处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。 这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。 推进新课 [事件2] 教学任务：相关元件的作用功能及其工作原理。 师生活动： 在我们学习这些知识之前，先要学习一些相关的元件的作用、功能及其工作原理。 1.发光二极管 发光二极管 发光二极管简称为LED，如下图所示。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入N区的空穴和由N区注入P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。 [演示] 实验 检测发光二极管 按照图1连接电路使发光二极管工作，电源为3 V的电池组，串联的限流电阻R可取220 Ω或270 Ω，接通开关，二极管就会发光，这时通过它的电流约为几毫安。如果将电源改为1.5 V，二极管就不发光了，因为这类发光二极管正向导通电压大于1.8 V。 发光二极管的工作电路 用欧姆表检测发光二极管 观察与描述：学生观察实验，逐一描述实验现象，其他学生补充和修正。 思考：正向导通电压是多少？实验中为何要串联一电阻R? 学生预测：正向导通电压大于1.8 V，普通发光二极管工作电流只需要几毫安，最大不得超过10 mA。过大的电流会损坏发光二极管，因此，在使用时必须串联合适的限流电阻R。 总结：(1)二极管具有单向导电性。 (2)发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化 ... ...
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