资源简介

项目二 光控灯的制作
学习项目名称 光控灯的制作
情境应用 台灯、路灯
基础知识点 1.三极管的开关作用2.光敏元件的特性3.光控灯原理
认知技能点 1.三极管9012和9013的认知与检测2.发光二极管认知与检测3.光敏电阻认知与检测
操作技能点 1.万用板安装与焊接光控小夜灯电路2.万用表测光敏电阻
课程场地 《电子技术基础与技能》课程教室
设计课时 7
光控灯的制作
【课题】 光控灯的制作
【课时】 7课时
【教材分析】
教材主要以“项目式”教学为主，让学生“学中做，做中学”。本教学设计从项目的应用情景出发，到元件的认知，原理的掌握，最后到实践操作，符合学生的认知规律。培养了学生的分析问题和解决问题的能力。
【学情分析】 略
【教学目标】
知识和技能目标：
1.能识别发光二极管，三极管与光敏电阻的图形符号、性能、用途；
2.掌握光控灯电路的原理；
3.能独立完成光控灯电路的焊接与调试；
过程和方法目标：
根据电子行业当中生产电子产品的步骤，让学生认识元器件，会检测元件的质量，了解电路原理，掌握安装调试的方法。
素养目标：激发学生学习兴趣；提高团队协作意识，学会探索与应用知识。
【项目重点】：掌握电路工作原理
【项目难点】：根据电子产品的安装方法，学会安装光控灯电路并调试。
教学环节 情境设计与学习任务 师生活动
情境引入 第一课时 1.教师抛出问题。学生思考问题并讨论 2.通过问题引起学生好奇心，顺利进入课堂教学。
每当夜幕降临，卧室中的一盏光控夜明灯自动地点亮了，有了这种夜明灯，夜晚睡眠过程中需起床时,就不用开亮其它照明灯了，到了天亮光线充足时，它又会自动熄灭。这种随着环境光线的变化而自动控制灯的亮灭的电路就是光控灯电路。提出问题：1.生活中你还知道有哪些地方也用到光控灯电路吗？2.你想自己制作这个电路吗？
项目认知 1．发光二极管1）发光二极管的认知发光二极管简称为LED灯，与普通二极管一样，具有单向导电的特性。当给发光二极管加上正向电压，有一定的电流流过时就会发光，正向电压降约为1.5V～2.5V。2）图形符号发光二极管的图形符号如图2-3所示，长脚是正极，短脚是负极。文字符号为“D”或“VD”3）质量检测用万用表检测发光二极管的好坏时，使用R×10k档可测出其正、反向电阻。一般正向电阻阻值为几十至200kΩ，反向电阻的值为∝。若正、反向电阻均为零，说明内部击穿短路。若正、反向电阻均为无穷大，说明内部开路。2.光敏元件1）光敏元件的认知光敏元件的特性是它的内阻随光照的强弱变化而变化，一般是光线强时电阻减小，光线弱时电阻增大，从而可改变电路的分压值，经开关电路、放大电路来控制可控硅的导通或截止来实现光控。常见的光敏元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等，实物如图所示。2）图形符号3）光敏电阻质量检测以光敏电阻为例，在使用之前可先用万用表测试其在受光时和背光时的电阻，当有光照射到光敏电阻时，其阻值减小到（几K左右）；没有光照时，其阻值增大到（几M）。如图所示。 3.完成学习页第1、2题 教师讲解电路中应用的元器件；学生认真听讲并巩固练习。教师讲解电路中应用的元器件；学生认真听讲并掌握光敏元件的特性。
第二课时 教师讲解电路中应用的元器件；学生认真听讲并掌握三极管的开关特性。
1.晶体三极管1）三极管的认知三极管，也称晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件，其主要功能是电流放大和开关作用。它有三个电极，分别是基极b,发射极e和集电极c，根据排列方式不同有NPN型和PNP型两种；根据管脚的焊接方式不同有插件三极管和贴片三极管，常见的插件三极管三个引脚的排列为e、b、c，贴片三极管的引脚排列为b、e、c；按其构成材料又可分为锗管和硅管。硅管的发射结正向导通电压（VBE）为0.6～0.7V，锗管的发射结正向导通电压（VBE）为0.2～0.3V。常见三极管实物如图所示。2）图形符号NPN型和PNP型三极管的图形符号如图所示，文字符号用“Q”或者“VT”表示。3）三极管的质量检测①9014是NPN三极管:将万用表置欧姆挡,把黑表笔接在基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很大,则说明三极管是好的。 ②9012是PNP三极管:与NPN管测量方法一样,只是把先红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将黑表笔接在基极上,再将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很大,则说明三极管是好的。4）三极管开关作用三极管工作时主要有三种状态，即截止、放大、饱和。当三极管做开关时，工作在截止、饱和两个状态。 ①NPN三极管：截止条件是0.7V时，饱和的条件是，，并且Ube≥0.7V。②PNP三极管：截止条件是：0.7V时，饱和的条件是，，并且0.7V。2.完成学习页第3、4、5、6题
项目原理 第三课时 教师带领学生分析电路原理
1.电路原理图如图所示。工作原理：当有光照射到光敏电阻时，其阻值减小（几十K左右），VT1基极电压被拉低而截止，VT2基极电压升高VT2截止，LED灭；反之光敏电阻没有光照时，其阻值增大（几M），VT1基极电压升高并使其导通，VT2基极电压降低，VT2饱和导通，LED灯得电发光。电容C1是防止误触发的，加大容量，灵敏度会降低,但可靠性增加。2.完成学习页简答题
项目实施 第四课时
观看光控灯电路制作的微视频并开始操作。 1）核对元件清单并检测元件质量。见附件1-12）电路元件布局 把电子元件按照如图所示的位置在万用板上进行布局。
第五课时
1.按附件2完成光控灯电路的焊接2.完成灯杆的制作将两股粗导线扭成一股作为灯杆，并且将发光二极管焊接在灯杆的顶端，注意区分正负极。
第六课时
1.按照附件2调试步骤调试电路并记录数据。
第七课时
1.按照附件3完成项目评价并总结
光控灯的制作学习页
复习：1.万用表的使用方法
2.整流二极管的特性是什么？
3.直流小电源主要由哪几部分组成？电路工作原理是什么？
一、选择题
1.发光二极管发光时，正向压降一般在 之间。
A.0.3-0.7V B. 0.6-1.0V C. 1.5-2.3V D. 3.0-4.5V
2.光敏电阻有光线照射时，反向电阻 。
A.减小 B. 增大 C.基本不变 D.无法确定
3.下图中哪个元件是光敏二极管？（ ）
A B C D
4.三极管用“e”表示的电极是 。
A.基极 B. 发射极 C.集电极 D.漏极
5.一只三极管内部包含有 个PN结。
A.1 B. 2 C.3 D.0
6.如图所示，该晶体管的类型是（ ）。
A.NPN型硅管 B.PNP型硅管
C.NPN型锗管 D. PNP型锗管
7.NPN型三极管作为开关使用时处于 状态。
A.截止状态 B.放大状态 C.饱和状态 D.截止和饱和状态
二、简答题
1.解释一下NPN 型和 PNP型三极管作为开关作用时需要满足什么条件？
2.解释一下电路中电容的作用。
3. 为什么要用两个三极管驱动电路呢？Rp造成的小信号的变化作用在三极管VT1上已经足够控制LED的亮灭了啊，为什么还要三极管VT2呢？
附件1
光控灯电路与元件清单
序号 符号 名称 规格 数量
1 R1 电阻 150KΩ 1个
2 R2 电阻 10KΩ 1个
3 RP 光敏电阻 5506 1个
4 C1 电解电容 1uF/25V 1个
5 LED 发光二极管 高亮LED 1个
6 VT1 三极管 9014 1个
7 VT2 三极管 9012 1个
8 M 万用板 1块
附件2
光控灯电路项目执行表
序号 执行步骤 执行内容 执行标准 参考时间 执行结果
1 核对元件清单并检测 电阻R1、R2的检测 判断质量好坏 20分钟
光敏电阻RP的检测 判断质量好坏
电容C1的检测 判断质量好坏
LED的检测 判断质量好坏
三极管9012、9014的检测 判断质量好坏
2 元件布局 按照电路图进行布局 布局合理 10分钟
3 元件焊接 焊接电阻R1、R2 焊点光滑，无毛刺，漏焊，虚焊 40分钟
焊接三极管9012、9014
焊接电容器C1
焊接光敏电阻RP
制作灯杆，焊接发光二极管
4 导线焊接 将5V电源正极与9012的发射极、R2的一端、R1的一端焊接在一起 1.用万用表电阻档检测连接可靠。2.按照图2-12焊接完成。 45分钟
将电源负极与发光二极管的负极、9014的发射极、C1的负极、RP的一端分别焊接在一起
将R1的另一端与RP的另一端、C1的正极、9014的基极分别焊接在一起
将R2的另一端与9014的集电极、9012的基极分别焊接在一起
将9012的集电极与发光二级管的正极焊接在一起
5 装配调试 将5V电源接入电路中。 用万用表测量5V电源正常。 5分钟
将电路分别放在光亮处和暗处，观察灯的亮灭情况 在暗处灯亮，在光亮处灯灭。（或以手指遮盖光敏电阻来判断）
总计：120分钟
附件3
项目评价表
序号 检测内容 执行标准 自评 教师评
1 电路功能 1.电路功能完全实现 -A
2.实现部分功能 -B
3.不能实现功能 -C
2 工艺要求 1.电路布局美观合理 -A
2.布局欠美观 -B
3.布局杂乱无章 -C
3 安全文明 1.工具摆放整齐，仪表使用规范，无安全事故 -A
2.工具不齐，但无安全事故 -B
3.出现安全事故或损坏仪表 -C
光控灯的制作（7课时）
教学准备
教学目标：通过光控灯电路的制作，学会该项目元件认知与检测，了解该电路原理，掌握该电路安装调试方法。
教学过程
课时5
课时4
课时2
课时3
课时6
课时7
课时1
光控灯电路原理分析
1.核对元件清单并检测元件
2.元件布局
调试光控灯电路
1.三极管的认知与检测
2.三极管的开关原理
光控灯电路的焊接
项目评价并总结
发光二极管、光敏元件的认知与检测
教学评价：
1.过程+终端
2.理论+操作
教学组织：
1.做中学、学中做
2.工学一体化
教学资源：
1.元件认知PPT
2.光控灯电路原理PPT
3.光控灯电路原理PPT录屏微视频
4.光控灯电路制作微视频
教学设备：
1.材料：光控灯电路制作材料、万能板
2.仪器仪表：万用表、投影仪等
教学场地：
《电子技术基础与技能》课程教室

展开更多......

收起↑