4.4 认识继电器 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）选择性必修1 电子控制技术

普 通 高 中 教 科 书 《通用技术》选择性必修1 电子控制技术 第四章　传感器与继电器 第 四 节 认识继电器 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.认识常见的继电器。 2.知道继电器的作用和分类。 　　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。 我们用眼睛观察多彩的世界，用耳朵聆听大自然美妙的声音。感觉器官使我们时刻感觉到外部世界的复杂变化，并通过大脑控制或调整自身的状态，以适应环境的变化。那么，电子控制系统又是通过什么来获取外部信息，最终完成控制任务的呢？ 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: 认识常见的继电器。 知道继电器的作用和分类。 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第四章第 四 节 认识继电器。 一、电路控制与继电器 对用电设备的控制，不管是人工的还是自动的，最常用的措施都是断开电路或者接通电路。 要断开或接通电路，我们首先会想到使用开关。例如，用一个闸刀开关控制一盏电灯的亮与灭。 闸刀开关是人工控制的机械式开关，同类的还有拉线开关、按钮开关和拨动开关等。这些开关结构简单，价格便宜，在控制小功率、低电压和小电流的场合使用十分广泛。 但当要控制的是大功率的用电设备或需要进行复杂控制时，人工操作闸刀开关会遇到下面的问题： ①人工操作开关断开或者闭合的时间较长。如当设备发生故障需要断开电路执行保护时，人工操作的速度很难跟上，很可能会在电路还未断开时，设备已经损坏。 ②当设备功能很多，其控制系统很复杂时，人工操作根本无法满足准确、及时的控制要求。 ③在断开或闭合开关的瞬间，可能会产生很大的电弧，极易击伤或烧伤近距离操作的人员。 解决上述问题的有效方法之一是使用继电器。继电器能够安全、准确和及时地控制电路的通断。继电器能够根据控制系统的控制命令自动接通或者断开电路，实现自动控制或保护用电设备。 继电器的分类方法很多，按工作原理，可分为电磁继电器、感应继电器、晶体管继电器等；按输入信号的性质，可分为电压继电器、电流继电器、速度继电器、热继电器、压力继电器等；按输出方式，可分为有触点继电器和无触点继电器。 参观与调查 建议有条件的学校组织学生参观一间工厂，了解继电器的实际使用情况。 二、电子控制系统中常用的继电器 1．电磁继电器 在电子控制技术中，可用图4-40（参见教材P67）表示一个控制过程。 图4-40（参见教材P67） 电子控制过程 ①非电量 ②传感器把非电量转换为电信号 ③控制器处理电信号并发出控制信号 ④继电器接收控制信号并完成对被控设备的控制 ⑤被控设备 由图4-41（参见教材P67）可见，电子控制系统中的继电器的输入信号为电信号。使用这一电信号去驱动电磁铁，利用电磁铁的吸合接通或断开被控电路，这样的继电器称为电磁继电器。 如图4-42（参见教材P67）所示，电磁继电器有两个回路：控制回路（又称为输入回路）和被控制回路（又称为负载回路或主回路）。通常，控制回路只需要使用小电流、低电压来驱动，而被控制回路可以是大电流、高电压，这样，通过继电器就实现了“以小控大，以低控高”的目的。 继电器的控制回路和被控制回路是相互独立的。控制回路只涉及比较安全的低电压、小电流的信号，不涉及危险的高电压、大电流，很好地解决了电隔离的问题，保证了操作人员的安全，同时也有利于实现远距离控制、遥控和自动化控制。此外，控制回路和被控制回路又是紧密联系在一起的，它们通过中间机构连接成一个整体，继电器的线圈一旦通电（达到预定值），控制回路就会接通或断开主电路，很好地