资源简介

(共17张PPT)
第二单元
第二课 控制蜂鸣器周期响铃
利用按钮控制蜂鸣器周期响铃
信息科技·八年级上册
学习目标
认识与掌握
认识蜂鸣器类型与工作原理，掌握硬件连接方法。
设计与实现
能设计并实现蜂鸣器周期响铃的程序，理解循环与延时的应用。
责任与拓展
树立信息社会责任意识，探索蜂鸣器在智能应用中的拓展场景。
导入：生活中的蜂鸣声
我们的日常生活中充满了各种蜂鸣声：闹钟提醒我们起床，门铃告诉我们有客人到访，微波炉和洗衣机用蜂鸣声提示工作完成。
思考问题
这些声音是怎么发出来的？
它们是一直响还是有规律地响？
如果我想让声音"响2秒、停1秒、再响2秒"，
该怎么办？
聚焦
实现LED小灯闪烁之后，灯光警报呼叫器的“灯光部分”便完成了。接下来我们完成“警报部分”，使用蜂鸣器来进行周期响铃。
本课我们先一起认识蜂鸣器，然后学习周期响铃的算法流程，按照物联网实验流程设计方案，最终实现利用按钮控制蜂鸣器周期响铃的功能。
探索：
如果仅仅是让蜂鸣器可以发出声音，那么我们给蜂鸣器通电即可；但是要想实现发出周期响铃的声音这样稍微复杂的功能，就需要用到主控板。本课我们会用到的物联网硬件设备是主控板和主控板上自带的蜂鸣器设备。
那么，什么是蜂鸣器呢 蜂鸣器是一种常用电子讯响器，在日常生活中可以说是无处不在，计算器、打印机、电子玩具等电子产品中的发声器件都是蜂鸣器。
学习任务一：认识蜂鸣器
学习目标：分清有源和无源蜂鸣器，理解其工作原理。
任务要求：
观察实物蜂鸣器或教材图片，记录它的形状、引脚位置。
在小组中讨论：有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的区别是什么？
完成课本P37页写一写。
自主探究-任务1：认识蜂鸣器
蜂鸣器是一种能将电信号转换为声音的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。
有源蜂鸣器
特点：通电即响，内部自带振荡器
使用：只需接通电源即可发声
无源蜂鸣器
特点：需外部信号驱动
使用：本课程将使用无源蜂鸣器
观察任务：仔细观察实物或图片，找出蜂鸣器的正极与负极。
学习任务二：掌握蜂鸣器响铃的基础逻辑
学习目标：理解“响—停—响—停”由循环和延时控制。
学生任务
观看微课《蜂鸣器响铃的基本原理》
小组讨论：如何让蜂鸣器响3次，每次响2秒，停1秒？
在笔记中写下你的逻辑步骤。
自主探究-任务2：掌握蜂鸣器响铃的基础逻辑
原理解析
蜂鸣器的"响—停—响—停"模式是通过循环结构和延时实现的：
循环：重复执行指定次数或无限执行
延时：控制响或停的时间
能量加油站
循环结构：如果条件成立，会一直重复执行某些步骤的情况（其中重复执行的步骤称为循环体），直到出现不满足的条件为止。
学习任务三：做一做（自然语言描述）
学习目标：用自然语言表达控制步骤。
任务要求：
用文字描述控制蜂鸣器“响2秒、停1秒、循环3次”的全过程。（参照教材P38页做一做）
在小组内交换并互相检查逻辑是否正确。
自主探究-任务3：自然语言描述
请用自然语言描述"蜂鸣器响2秒、停1秒、循环3次"的过程。
按下按钮A
蜂鸣器响2秒
蜂鸣器停1秒
重复上述过程3次
按下按钮B，蜂鸣器停止
这种自然语言描述帮助我们理清思路，为后续编程做准备。
合作探究：
任务一：设计流程图
学习目标：将自然语言转化为程序逻辑图。
任务要求：
根据P38页做一做自然语言描述，画出控制蜂鸣器周期响铃的流程图。
使用教材提供的流程图模板，标明循环次数与延时时间。
讨论：流程图中循环结构的位置和作用是什么？
开始
按下按钮？

结束
否
保持状态5秒

保持状态5秒
是
蜂鸣器接入高电平
蜂鸣器接入低电平
合作探究：实践操作
1
硬件工程师
蜂鸣器正极接P1，负极接GND
2
程序设计师
搭建按钮控制蜂鸣器周期响铃程序
3
调试员
调整延时与循环次数
4
汇报员
演示成品并讲解逻辑
硬件连接图
程序积木示例
实践步骤：
1.准备硬件。
要实现蜂鸣器周期响铃，需要用到的硬件如下：
含有蜂鸣器模块的主控板x1
2.连接硬件。
选好硬件设备后，我们需要连接硬件设备之间的线路蜂鸣器为主控板上配带的模块，因此我们按照如下实物图进行硬件连接。
3.编写程序。
(1)使用如下图所示的程序，让蜂鸣器接入高电平。
(2)使用等待程序模块，保持蜂鸣器高电压状态持续5秒。
(3)循环模块执行的是循环结构程序，采用循环模块将我们的响铃5秒和停止响铃5秒功能进行循环，从而实现周期响铃的效果。
4.运行调试。
程序编写完成后，将程序下载到主控板中，即可听到蜂鸣器发出一阵一阵的蜂鸣声。
拓展
生活中警报器的声音听起来有的音调高，有的音调低，而音调的高低是由声音的频率决定的。我们是否可以通过改变某一个变量，实现警报器音调的高低变化呢 大家自己动手试试看吧。
蜂鸣器的更多应用
家电提示音
微波炉、洗衣机、冰箱等家电设备中的提示音功能，通过蜂鸣器实现各种状态的声音提醒。
警报器
与红外或温湿度传感器结合，可以制作入侵报警器、火灾报警器等安全设备。
声光提示系统
与LED灯结合，可以制作声光结合的提示系统，适用于特殊环境或听障人士。
课堂小结与课后作业
今日所学
认识了蜂鸣器的类型与工作原理
掌握了蜂鸣器的硬件连接方法
学会了使用循环和延时控制蜂鸣器周期响铃
课后尝试
如何设计不同的响铃模式（如SOS求救信号）？
如何结合其他传感器（如温度传感器）实现智能报警？
蜂鸣器在智能家居中还有哪些应用场景？
通过本节课的学习，我们不仅掌握了蜂鸣器的基本使用方法，还了解了循环结构和延时在编程中的重要应用，为后续更复杂的项目开发打下了基础。第二单元第二课：控制蜂鸣器周期响铃练习题
一、选择题（共5题）
容易（2题）
在本课实验中使用的蜂鸣器类型是（ ）
A. 有源蜂鸣器
B. 无源蜂鸣器
C. 模拟蜂鸣器
D. 数字蜂鸣器
答案：B
解析：教材明确说明本课使用的是无源蜂鸣器，需要外部信号驱动。
无源蜂鸣器的正极应连接到主控板的（ ）
A. GND
B. P1
C. P0
D. 电源接口
答案：B
解析：实验中正极接P1，负极接GND。
中等（2题）
蜂鸣器周期响铃的“响—停—响—停”过程主要依赖于程序中的（ ）
A. 循环结构与延时控制
B. 条件判断与延时控制
C. 变量设置与条件判断
D. 循环结构与条件判断
答案：A
解析：循环实现重复，延时控制响与停的时间。
如果要让蜂鸣器每次响1秒，停0.5秒，连续响5次，下列延时和循环次数设置正确的是（ ）
A. 延时1000ms、延时500ms、循环5次
B. 延时500ms、延时1000ms、循环5次
C. 延时1000ms、延时500ms、循环3次
D. 延时500ms、延时1000ms、循环3次
答案：A
解析：1000ms为1秒响，500ms为0.5秒停，循环5次即可。
较难（1题）
在本课程序设计中，按钮B的作用是（ ）
A. 控制蜂鸣器发出不同音调
B. 控制蜂鸣器周期响铃
C. 停止蜂鸣器发声
D. 改变循环次数
答案：C
解析：按钮B用于终止蜂鸣器的工作，使其停止发声。
二、判断题（共5题，附解析）
（ ）有源蜂鸣器通电即可响，无需额外控制信号。
答案：√
解析：有源蜂鸣器内部自带振荡器，通电即可发声。
（ ）在本课实验中，无源蜂鸣器正极接GND，负极接P1。
答案：×
解析：正极应接P1，负极接GND，接反无法正常发声。
（ ）延时2000ms表示蜂鸣器将响2秒。
答案：√
解析：延时单位是毫秒，2000ms即2秒。
（ ）循环结构只能用于蜂鸣器响铃的程序中，其他程序中用处不大。
答案：×
解析：循环结构是通用的编程结构，可用于多种任务，不限于蜂鸣器。
（ ）在本课程序中，按钮A用于启动蜂鸣器周期响铃，按钮B用于停止发声。
答案：√
解析：这是本课控制逻辑的核心设置。教学教案设计
总第 06 课时
课 题 名 称 控制蜂鸣器周期响铃
学习目标 （包含学科核心素养） 认识蜂鸣器的种类及工作原理，掌握按钮控制蜂鸣器周期响铃的程序设计与硬件连接方法。（信息意识、计算思维） 能够使用循环结构优化周期响铃算法，提高程序设计的逻辑性与效率。（数字化学习与创新） 在实验与应用中关注电子设备使用安全，理解蜂鸣器在信息社会中的多种应用场景。（信息社会责任）
问 题 类 型 学生问题 蜂鸣器为什么能发出声音？有源蜂鸣器和无源蜂鸣器有什么区别？ 如何让蜂鸣器有规律地“响一会儿、停一会儿”？ 按钮控制蜂鸣器周期响铃的程序应该怎样写？
学科问题 如何用循环结构优化周期响铃的算法流程？ 蜂鸣器周期响铃的控制逻辑与LED灯闪烁的控制逻辑有什么相似和不同？ 如何通过改变变量实现蜂鸣器音调的变化？
教师问题 1.学生是否能够正确区分有源蜂鸣器和无源蜂鸣器，并理解其工作原理？ 2.学生是否能够在实际编程中灵活使用循环结构实现蜂鸣器的周期响铃？
问题系统 （星号标出核心问题） 1.如何用循环结构优化周期响铃的算法流程？ 2.蜂鸣器周期响铃的控制逻辑与LED灯闪烁的控制逻辑有什么相似和不同？ 3.如何通过改变变量实现蜂鸣器音调的变化？
问题探究流程 导（问题引导）、学（自主探究）、探（合作探究）、测（课堂检测）、拓（知识拓展）
导（问题引导）： 播放短视频展示动画：播放一段生活中不同蜂鸣声的视频（如：闹钟、微波炉提示音、门铃声、洗衣机结束提示音），提问： 这些声音是怎么发出来的？ 它们是一直响还是有规律地响？ 如果我想让声音“响2秒、停1秒、再响2秒”，要怎么办？ 引出本课主题： 学习控制蜂鸣器周期响铃，掌握硬件连接与程序设计。 学（自主探究）： 学习任务一：认识蜂鸣器 学习目标：分清有源和无源蜂鸣器，理解其工作原理。 任务要求： 观察实物蜂鸣器或教材图片，记录它的形状、引脚位置。 在小组中讨论：有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的区别是什么？ 完成课本对应表格。 知识补充： 有源蜂鸣器：通电即响，内部自带振荡器。 无源蜂鸣器：需外部信号驱动（本课使用）。 学习任务二：掌握蜂鸣器响铃的基础逻辑 学习目标：理解“响—停—响—停”由循环和延时控制。 任务要求： 观看微课《蜂鸣器响铃的基本原理》。 小组讨论：如果想让蜂鸣器响3次，每次响2秒，停1秒，应该怎样设计？ 在笔记中写下你的逻辑步骤。 知识补充： 循环结构：让程序重复执行指定次数或无限循环。 延时：控制响或停的时间。 学习任务三：做一做（自然语言描述） 学习目标：用自然语言表达控制步骤。 任务要求： 用文字描述控制蜂鸣器“响2秒、停1秒、循环3次”的全过程。 在小组内交换并互相检查逻辑是否正确。 探（合作探究）： 探究任务主题： 任务一：设计流程图 学习目标：将自然语言转化为程序逻辑图。 任务要求： 根据任务 3 的自然语言描述，画出控制蜂鸣器周期响铃的流程图。 使用教材提供的流程图模板，标明循环次数与延时时间。 讨论：流程图中循环结构的位置和作用是什么？ 任务二：实践操作 学习目标：完成硬件连接和程序搭建，实现周期响铃。 任务要求： 硬件工程师：将蜂鸣器正极接 P1，负极接 GND。 程序设计师：用图形化编程软件搭建按钮控制蜂鸣器周期响铃的程序。 调试员：修改延时和循环次数，测试效果。 汇报员：演示成品，并向全班解释程序逻辑。 微课辅助：播放《蜂鸣器周期响铃程序搭建》帮助学生快速完成。 四（课堂检测）： 1.本课程序设计中，按钮B的作用是（ ） A. 控制蜂鸣器发出不同音调 B. 控制蜂鸣器周期响铃 C. 停止蜂鸣器发声 D. 改变循环次数 答案：C 解析：按钮B用于终止蜂鸣器的工作，使其停止发声。 2.（ ）在本课程序中，按钮A用于启动蜂鸣器周期响铃，按钮B用于停止发声。 答案：√ 解析：这是本课控制逻辑的核心设置。 五、拓（知识拓展）： 任务一：创意设计 与温湿度传感器结合 → 制作超温报警器。 与红外传感器结合 → 制作防盗报警器。 与LED结合 → 声光双提示系统。
板 书 设 计 控制蜂鸣器周期响铃
控制蜂鸣器周期响铃 1. 蜂鸣器： 有源：接电即响 无源：需信号驱动（本课） 2. 程序逻辑： 按钮A → 循环（响2秒 → 停1秒） 按钮B → 停止 3.关键：循环结构 + 延时 4. 应用： 提示音、报警器、智能家居
教 学 反 思
本课以任务驱动的方式，将自主探究与合作探究紧密衔接，让学生先掌握蜂鸣器的基础知识，再通过自然语言描述和流程图设计过渡到实践操作，递进性强。 课堂中学生动手积极性高，但少部分学生在自然语言到流程图的转化中出现逻辑缺失，后续可通过更多案例训练提升抽象能力。同时，微课引入有效降低了实验卡顿，提高了课堂效率。
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