内容正文:
普 通 高 中 教 科 书
《通用技术》选择性必修1
电子控制技术
第二章 电子元器件
第 一 节 电阻器、电容器及电感器
教学设计
教学背景
党的二十大报告指出,“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。
通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。回顾人类的发展历程,从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代,技术进步改变着人类的生活和生产方式。我们的生活、工作、生产处处都要用到技术,例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果,使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。认识技术、善用技术,已成为现代人必须具备的素质。
教学目标:
知识与技能目标:
1. 辨别和检测电阻器、电容器及电感器。
2. 能够进行电阻器、电容器及电感器特性的测试。
教学内容分析:
本章以电子控制系统的基本组成部分为主线,介绍常用电子元器件及晶体管、模拟电路和数字电路、传感器与继电器。
当我们打开一个电器设备的外盖时,会看到电路板上各种各样的电子元器件——电阻器、电容器、电感器等。这些电子元器件构成了电器设备的核心。本章我们将学习辨别常见的电子元器件,了解它们的焊接方法,识读电子电路图等,为设计、安装和调试电子控制系统打好基础。
学情分析:
作为高中生,对生活中的技术产品,依据已有的知识和生活经验有了一定的评价意识和评价标准;在学习过程中,学生也已经理解了技术,只是对这些技术的理解和运用是感性的、不全面的。
教学重难点:
能够辨别和检测电阻器、电容器及电感器。
能够进行电阻器、电容器及电感器特性的测试。
教学策略:
本节课教学主要由教师通过实物和多媒体手段设置学习情境,并加以引导,让学生在过程中自主探究、自主建构设计原则知识并形成能力。以为主线案例,其他实物和图片为辅线案例,贯穿教学始终。
教学准备:
展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。
教学过程:
情景倒入:
老师:本节课我们学习《通用技术》选修1第二章电子元器件第 一 节 电阻器、电容器及电感器。
一、电阻器
案例
打开一个电器设备的外盖,我们经常可以看到称为电路板(图2-1)(参见教材P11)的部件。在电路板上布满了密密麻麻的电子器件,它们的名称是什么呢?有什么作用呢?
电阻器,简称为电阻,一般用 R 表示。电阻器阻值的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。 在实际使用中,还用千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)表示阻值,它们之间的换算关系是:1MΩ=103kΩ=106Ω。常用的电阻符号及种类如图2-2、图2-3(参见教材P11)所示。
电阻器的阻值是其重要参数之一,设计电路时我们要根据需要选取合适的电阻器。
电路工作时,电路中的电阻会消耗一定的功率而使其发热,如果热量过大会使电阻器损坏。所以每种类型的电阻器都会有一个正常工作时能承受的最大功率,称为额定功率,单位是瓦特,符号是W。电阻器的额定功率也是选取电阻时的重要参数。
分析
某同学在安装电路时需要一个阻值为1kΩ,额定功率为1/8W的电阻器,但手头只有一个阻值为1kΩ,额定功率为1/4W的电阻器,你认为是否可用,为什么?
二、电容器
电容器是一种储存电荷的电子元器件,简称电容。
电容器用字母 C 表示,电容值的单位是法拉(Farad),简称法, 符号是F。在实际使用中,电容常用单位有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)。它们之间的换算关系:1F=106μF=109nF=1012pF。
电容器在电路中的符号如图2-4所示。将一个电容器接在直流电源上,电容器所带的电荷量 Q 与两极板间的电压 U 成正比,该比值叫作该电容器的电容值。电容器的电容值越大,电容器储存电荷的性能就越强。
电容器的种类非常多(图2-5、图2-6)(参见教材P12)。电容器的容量标注,通常有直接标注法和数字标注法。直接标注法就是将相关信息直接标注在电容上,如图2-7(参见教材P12)所示。
数字标注法一般用3位数字表示,前2位是有效数字,后1位为10的次方数,单位为pF。在图2-8(参见教材P13)中,左边的电容值为10×10 4pF=0.1μF ,右边的电容值为20×10 5pF=2μF。
大部分电容器与电阻器一样,是没有极性的,在电路中两个引脚可以互换,但使用电解电容器时要注意区分正、负极,如果接错,会引起故障甚至危险。不同类型的电解电容器的极性标志是不同的,如图2-9所示。
电容器的一个重要特性是不能通过直流信号却可通过交流信号,所以电容器在电路中除了用于存储电荷外,很多时候可用于阻断直流信号而让交流信号通过,这个功能简称为隔直。
由于电容器对直流信号是开路的,所以用万用表的电阻挡可