《一些元器件的原理和使用要点》名师教案

1/9一些元器件的原理和使用要点教学设计东辽县第一高级中学赵培培1.核心素养通过《一些元器件的原理和使用要点》的学习过程，激发学生对物理的好奇心，培养学生的观察、分析及动手操作及表述能力，激发学生对学习物理的兴趣，关注实验及知识在生产生活中的实际应用。2.教学目标(1)知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性，了解三极管的放大特性(2)了解集成电路块和集成电路实验板的有关知识和使用方法(3)知道集成电路块74LS14的工作原理及使用方法、微型电位器、蜂鸣器的使用方法，会在集成电路实验板上连接简单的实验电路。3.学情分析高二理科学生虽然已经学习了电路的有关知识以及传感器的有关知识，但是本节课都是以前实验中未接触过的元器件，所以学生一开始会很陌生，不太容易接受，需要老师对学生耐心指导和并给与鼓励。本节课利用教具以及多媒体展示元器件的使用要点，学生可以通过认真观察和分析,能自然而然的进入到物理情景当中,顺利掌握本节课的内容。并能按照课本要求完成实验，从而达到提高能力的学习目的。4.重点难点教学重点：(1)二极管的工作原理(2)集成电路块、电位器、蜂鸣器和集成电路实验板的使用要点教学难点：在集成电路实验板上连接简单的实验电路5.教学过程课前：登陆优教平台，发送预习任务。根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。（优教提示：请登陆优教平台，发送本节预习任务）活动1【导入新课】使用儿童玩具电子琴为学生们弹奏简单的音乐，让学生观察现象，然后展示手中面包板及上面的电路，可以让二极管发光，可以让蜂鸣器发出响声，并且进行调节。引起好奇心，激发学生的浓厚兴趣【多媒体展示面包板图片】师：我们看到电路板上有很多小元件他们都是干什么的呢？今天就先来一起学习一些元器件的原理和使用要点，为我们做传感器的有关实验做准备。活动2【复习提问】问题引领，合作探究师：拿起面包板为学生展示五颜六色的彩灯，我们先来学习晶体管，晶体管分为二极管和三极管，三极管具有放大特性，高中阶段主要研究二极管，提问二极管的符号是什么样的？生：学生上黑板画出二极管的符号，提示学生标出正负极。师：晶体二极管有什么特性?生：单向导电性，二极管有正负极，电流由正极流向负极时导通。正向导通时电阻很小，反向电阻很大。师：我们生活中都有哪些利用了二极管？生：电饭锅指示灯，遥控器指示灯，节日彩灯等师：中学物理实验中常用的晶体管有普通二极管、发光二极管，发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光。它小巧玲珑、颜色鲜艳，又很省电。家用电器一般用它作指示灯。师：【联系生活】普通的发光二极管是用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成的，直接将电能转化为光能。所以应用很广泛，比如节日彩灯，同学们知道它们是怎么连的么？为什么有一个小彩灯不亮了，其他的彩灯还会继续发光？生：串联、并联。师：【提出疑问】为什么有一个小彩灯不亮了，其他的彩灯还会继续发光？其实每一个彩灯是与电阻稍大的导线并联一起然后串接在一起的活动3【实验】问题引领，合作探究探究活动一：师：引导学生阅读检测发光二极管的实验以小组为单位检测发光二极管的特性，并解释为什么检侧二极管时多用电表要串联一节干电池。师：提问干电池与多用电表的表笔怎么连接？生：干电池的负极与多用电表的黑表笔连接。师：引导学生分组实验。生：先做完的小组展示实验结果，回答书上问题。师：导通时与黑表笔相连的是二极管的正极。长脚为二极管的正极。多媒体展示活动4【多媒体及实物展示】师：电路板上还有一类很重要的元件，叫集成电路块，这个实际上是若干个三极管和电阻组成的，它们常常制作在很小的硅片上，封装后留出引脚，这就是集成电路块，我们在逻辑电路中提到过，我们使用的型号为74LS14的集成块。师：介绍引脚如何排序，并介绍7脚接地，14脚接电源正极，并找到各门电路输入输出端，让学生阅读它的工作原理。生：它里面有六个非门，实验时只是用其中的一个非门，这种非门性能特别，称为斯密特触发器。当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值（1.6V）时，输出端Y会突然从高电平调到低电平（0.25V）,而当输入端A的电压下降到另一个值得时候（0.8V），Y会从低电平调到高电平（3.4V）.斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。师：总结集成块使用要点。活动5【多媒体及实物展示】问题引领，合作探究师：拿起面包板提出问题：这种集成电路是把一些电子元件用集成电路板集合在一起进行相应的连接，我手中的比较简单，而有些实验电路比较复杂，使用的元件比较多。元件的组装有两种方法：一种组装方法是把元件焊接在事先制作的印制电路板上，借助板上治好的各种条形铜箔，把元件连接成所需的电路。我们常见的儿童玩具，家用电器上都有这样的电路板。活动6【实验】问题引领，合作探究师：另一种组装方法是使用集成电路实验板，俗称面包板，它由塑料制成，上下两面的结构（如图）板的上面有许多整齐排列的小插孔，分布在凹槽的两侧。每个孔内都有一个用来夹持元件引线的铜爪，他们由若干条形铜片按一定的规律连接起来。下面同学们就利用手中的元件来探究一下我们手中的面包板内部是如何连接的。师：提示学生探究方法，在多媒体上展示探究电路，以小组为单位进行探究。请同学回答并展示探究结果。生：展示探究结果，第一行和最后一行是整条铜片连接的，中间的部分是竖排每五个用一根铜片连接。师：是不是这样连接的呢，揭晓答案。揭去板的下面的塑料膜，就能看清楚了。其中标有X的一行小孔是用整条铜片连通的，通常用来连接电源的正极。标有Y的一行小孔也是用整条铜片连通的，通常用来连接电源的负极（接地端）。其余的空则是每五个为一组纵向连通，例如第一列的A、B、C、D、E五个空连通，F、G、H、I、J五个空连通。师：使用实验板时，集成电路块要夸在凹槽之上，让它两侧的引脚分别插入E、F等空。其余的元件按照电路的结构插入合适的空中，并且让应该连在一起的引脚插入同一组的五个空就可以了，不需要焊接，也不需要接线柱。就像老师连得这样。引导学生看懂连接。活动7【实验】问题引领，合作探究师：这种集成电路板上都是电子元件，电路板都不是很大，但是实际应用时电路都很复杂，那么上面的元件也就很小，比如小电阻，还有小的可调电阻，也叫微型电位器，它可以插在面包板上使用，他有三个引脚。请同学探究怎样使用，提示螺丝刀。师：找小组展示探究结果生：学生合作展示师：同学向想一想这个微型电位器与以前我们学过的那个电学仪器很相似？生：滑动变阻器师：两侧的引脚接到电阻体（附着在绝缘物上的圆弧形碳膜）的两端，中央的引脚接到滑动片上，用小螺丝刀旋动圆形金属片中间的一字形窄孔，就可以改变滑动片在电阻体上接触的位置，从而改变中央与任一侧这两个引脚之间的电阻值。并多媒体展示形形色色的电位器师：电路板上还有蜂鸣器供报警装置使用，蜂鸣器教科书的实验中使用的蜂鸣器其实是一种微型直流音响器。它的塑料外壳很小巧，直径只有十几毫米左右。顶部开圆孔使声音传出，底部有两根引脚连接电源，其中长脚要接电源的正极。我们使用的是YMD-12095-I型，价格在一元以下。它自带音源，接通电源时，就会发出连续的声音，频率约2000Hz。它的发声器相当一个动圈式耳机，由装在音响器内部的集成音频振荡和放大电路来驱动。它的工作电压分为1.5、3、6、9、12V五种，本实验可以选用3V或6V的。师：找学生阅读课件上它的工作原理。生：学生阅读。加深理解活动8【展示简单的温度报警器】师：就用我们学过的器件来做这样的实验。多媒体展示。活动9【讲授】课堂小结、课堂训练师：本节课同学们都学到了什么？生：二极管单向导电性、微型电位器、蜂鸣器、集成电路快、面包板工作原理及使用方法。能够按照使用要点连接简单的电路。师：给出元件口诀：发光发声找长脚，集成芯片找凹槽，微型电位找顶角，面包板上玄机高，上下横排一条线，凹槽两侧五连好。课堂训练（优教提示：打开优教配套习题，使用互动答题卡，更快更便捷地掌握学生的学习情况）活动10【板书设计】一些元器件的原理和使用要点一、晶体管普通二极管发光二极管，发光二极管长脚为正极二、逻辑集成电路块三、集成电路实验板四、微型电位器五、蜂鸣器：长脚接正极活动11【作业】布置作业观察生活中传感器的应用实例，并试画原理图活动12【课后反思】本节课是为传感器的实验准备的内容，对于前面传感器的应用理解起到了很好的辅助作用。内容贴近学生生活，体现了物理来源于生活，服务于社会的课程理念。因此本节课以实验为基础，分别展示了二极管单向导电性、微型电位器、蜂鸣器、集成电路块、面包板工作原理及使用方法。使学生能够按照使用说明连接简单的电路，得到了良好的预期效果。以实验现象为事实引导学生分析产生这一效果的理论原因，用学过的理论知识解释生活中一些简单逻辑电路的原理，能较好的激发学生的学习兴趣，激发学生的探究欲望。但本节课学习的有关电工电子技术的知识还比较肤浅，学生想要进一步的学习，可以通过上网查阅有关资料丰富自己。并在以后的大学学习中进行深一步探究。本节课的优点体现在：整堂课的教学思路清晰，实验现象明显，对实验的讲解比较到位，