A. 電路出故障了探究性實驗操作需注意哪些問題
教學目標:
1、科學概念:由電池、電線、燈泡組成的電流動的環路叫電路;電路有時會出故障,我們可以用替換法、檢查法或做一個電路檢測器來檢查電路出故障的原因。
2、過程與方法:經歷對一個故障電路進行有根據地猜測,根據實際情況選擇合適的檢測方法,經歷用電路檢測器檢測電路出故障的活
動過程;
3、情感態度與價值觀:在活動過程中,培養學生注重事實,尊重他人意見,敢於提出不同見解,樂於合作與交流的精神和在用電路檢測器檢測電路的興趣,進一步激發探究電的慾望。
【 教學重難點 】
重點:鼓勵學生大膽猜測電路出故障的原因,培養有根據地分析問題的能力。
經歷用電路檢測器檢查故障的過程,培養學生動手解決問題的能力。
難點:指導學生用電路檢測器正確、科學地檢測電池、電池盒、燈座與燈泡等元件。
【 教學准備 】
1、每組一套壞的電路元件(一個電池、一個電池盒、一個燈座、一個電燈泡、二條不同顏色的電線)2、每組一套做電路檢測器的元件(一個電池、一個電池盒、一個燈座、一個小燈泡、三條電線)3、好的備用電池、電線、小燈泡若干。(以備找出原因後代換)4、科學文件夾;5、教師用萬用表、電筆
【 教學過程 】
一、了解電路,矛盾揭題
1、觀察簡單的電路連接,說說電流在電路中是怎麼流動的?揭示「電路」
①上課之前,陳老師想考考大家,我手中有一隻小燈泡,誰能利用這些元件來點亮它?(指名一生上台連接。)
②誰能說說小燈泡為什麼會亮起來?這個電路中的電是怎樣流動的?
③小結:電從電池正極流出,通過電線、燈泡回到電池的負極,在這個電路中,電流通過了每一個元件,形成一個完整的環路,因此燈泡就會發光。像這樣由電池、燈泡、電線組成的電流動的環路叫做電路。(板書:電路)
2、學生連接電路,發現故障,揭題
①老師這里還有一些電路元件,誰能用同樣的方法把它接上嗎?(學生發現燈泡不亮)
二、合理猜測,討論方法
1、燈泡不亮了,說明什麼?
2、電路出了故障,說明燈泡中有沒有電流通過?那哪一部分出了故障,使電流中斷,燈泡不亮呢?
①請每個小組先討論討論。(學生猜測)
②學生匯報,哪個小組說說可能是電路中的哪部分出故障,使燈泡不亮。
3、討論方法
①同學們真了不起,一下子就找出了這么多可能存在的故障。但這些畢竟還是我們的猜測。那我們怎樣才能確切地找出電路中的故障所在?
預設:換元件、換元件前先觀察。你們對這種方法有沒有意見?
教師說換了以後,如果發現不是這個元件的問題怎麼辦?
我們再想想看,還有沒有更好更簡便的方法?
三、製作一個電路檢測器
1、我們平時看到電工師傅們是如何檢測電路的?
2、教師拿出萬用表說,電工師傅就是用萬用表來檢測的,這種工具我們稱他為電路檢測器。今天咱們能不能做一個像萬用表一樣的電路檢測器?利用它就可以查出故障的電路了,觀看課文插圖,電路檢測器。
3、咱們親手製作電路檢測器,怎麼樣?請材料員取出1號袋,我們開始吧。(學生製作電路檢測器)
四、用電路檢測起檢測故障電路
1、這個電路檢測器能檢測電路中的故障嗎?你怎麼知道?同學們剛才的這兩根的電線頭就是電路檢測器的兩個檢測頭。
2、我們該怎樣用電路檢測器檢測故障的電路?請小組互相討論一下。
①學生小組討論
②學生上台匯報,教師適時指導,完善方案。
要求下面的學生傾聽:哪些和你們的想法一致,哪些和你們的想法不同?
預設:學生:用檢測器的檢測頭去碰可能有故障的部分。
師追問:你怎麼知道這部分有沒有故障?
對他們組的方法有沒有補充的?
提示:是不是馬上就用檢測器去檢測可能有故障的部分?
那先怎樣做?為什麼先要把檢測頭接觸一下?
僅僅做一次就夠嗎?為什麼要重復檢測呢?
為了實驗的准確性,老師建議同學們至少做兩次
3、整理實驗方法(課件出示:)
A、先把電路檢測器的兩個檢測頭相互碰一下,看檢測器的燈泡是不是發光。
B、把可能出故障的元件串到電路里,看檢測器的燈泡是否發光。
C、重復檢測一次。
4、都會了嗎?哪個同學們能夠給大家示範一個。其他同學注意觀察:他有嚴格按照這種方法去操作嗎?指生演示。
提問:誰能說說剛才這位同學哪些環節做得比較好,哪些環節被他忽略了?
你能再重新檢測一次?
5、接下來的任務是用剛才的方法查出電路出故障的地方。老師已經為每個小組設置了一個有故障的電路,你們能用電路檢測器把故障找出來嗎?為了 讓你們的實驗更順利,老師給你們一個溫馨提示。
A、小組內要分工合作,實驗時盡量放低聲音。
B、邊實驗邊記錄。(簡單解釋記錄表的填寫)
C、把檢測出來的故障元件放在1號袋中,然後在材料盒中換取好的元件。
D、重新連接電路,排除故障,使故障電路中的燈泡亮起來。故障電路中的燈泡亮起來,說明你已經排除故障,成功了。
6、明白了嗎?請在抽屜中拿出電流實驗盒中的故障電路,開始實驗吧。
7、學生實驗,教師巡迴指導。
8、交流檢測結果:
電路都修好了嗎?很好。
哪個小組願意匯報一下,你們的電路中有幾處故障,是什麼地方出的故障。
追問:你們是怎樣檢測出來的?
五、課堂小結
同學們在今天這堂課中表現得真不錯,不但分析了故障電路的原因,而且還用電路檢測器能把故障排除掉,最後使小燈泡都亮了起來,老師真為你們高興啊!
不過,老師還要特別提醒一點,我們的這個電路檢測器,只能在實驗室檢測一些簡單的電路,千萬不能用來檢測220V電
教後反思
《電路出故障了》是四年級下冊第一單元的第四課。本堂課的教學設計,我以教材為載體,以新課程標準的理念為指針,在執教過程中,較好地體現了它的精神。
一、引發認知沖突,產生問題意識。學生學習科學的過程是一種建構過程,是認知矛盾運動的過程,課堂上,如果教師給予學生充分展現「矛盾」的機會,(例如讓學生連接一個故障電路)學生就會主動產生解決矛盾的心向(連接正確,為什麼燈泡不亮呢?),主動探究問題產生的根源(合理分析出故障的原因),主動尋找解決問題的辦法(用電路檢測器去檢測就能確切地找到故障所在)。這樣的學習過程,學生的角色由操作步驟的被動「執行者」轉化為主動的「探究者」。因此,課堂上給予學生展現「矛盾」的機會,可以真正擴展學生主動探究的空間。
二、親歷過程,主動探究。建構主義學習觀認為,學生學習科學的過程是一個再創造過程;他們帶著已有的知識背景、活動經驗和理解走進科學學習活動並通過自己的主動活動,包括獨立思考,與他人交流和反思等,去構建對科學的理解。
在這堂課中,我努力地以學生為主體,鼓勵學生大膽到進行猜測、驗證,留有充分的時空去嘗試、討論、研究,調動學生全員參與、自主探究,讓他們充分展示其思維過程,而不是將學生的學生的思維納入教師的思維軌道,因為只有自己發現並學會的知識才是記得最牢固的。如:學生獨立操作用電路檢測器檢測檢測故障電路之後出現了各種不同的情況,學生在匯報交流中發現自己的不足,學到了別人的長處自然而然學會了如何准確而又方便的檢測。這樣,讓學生親歷科學探究的過程,主動構建新知,就像在游泳中學會游泳一樣,才能真正掌握本領。
三、有效指導,規范檢測。科學課堂的載體是一個個的活動,而活動的順利開展有賴於教師的精心組織與指導,可以這么說誰在課堂上真正地把握住了指導,誰就贏得了課堂。因此在課堂教學中,悉心引導學生經歷一個科學規范的探究過程,是科學老師不懈地追求。比如在教學用電路檢測器檢測一個故障電路之前,先讓學生說說怎樣才能把故障找出來?學生提出了用電路檢測器的兩個檢測頭檢測有故障的元件,逐一檢測,逐漸排除。學生還為先檢測哪一個元件進行了辯論。學生提出了自己的檢測方案,如果讓學生根據自己的方法檢測,確實也能檢測出來,但這種檢測從表面上看似乎更加地開放,更能激發學生的思維,但我們如果從學生科學素養的提高、科學探究能力的發展這個角度看,這種方法只是讓學生在檢測中演繹自己現有的探究水平,孩子在這個過程中其實沒有更多的收獲。如何讓學生在這個過程中有更大的發展呢?我把這個活動的目標定位於學會科學規范的檢測方法。如何引導學生規范科學的檢測呢?我採用教師的追問,教會學生能夠科學使用電路檢器。
教學反思;
《電路出故障了》是四年級下冊第一單元的第四課。本堂課的教學設計,我以教材為載體,以新課程標準的理念為指針,在執教過程中,較好地體現了它的精神。
一、引發認知沖突,產生問題意識。學生學習科學的過程是一種建構過程,是認知矛盾運動的過程,課堂上,如果教師給予學生充分展現「矛盾」的機會,(例如讓學生連接一個故障電路)學生就會主動產生解決矛盾的心向(連接正確,為什麼燈泡不亮呢?),主動探究問題產生的根源(合理分析出故障的原因),主動尋找解決問題的辦法(用電路檢測器去檢測就能確切地找到故障所在)。這樣的學習過程,學生的角色由操作步驟的被動「執行者」轉化為主動的「探究者」。因此,課堂上給予學生展現「矛盾」的機會,可以真正擴展學生主動探究的空間。
二、親歷過程,主動探究。建構主義學習觀認為,學生學習科學的過程是一個再創造過程;他們帶著已有的知識背景、活動經驗和理解走進科學學習活動並通過自己的主動活動,包括獨立思考,與他人交流和反思等,去構建對科學的理解。
在這堂課中,我努力地以學生為主體,鼓勵學生大膽到進行猜測、驗證,留有充分的時空去嘗試、討論、研究,調動學生全員參與、自主探究,讓他們充分展示其思維過程,而不是將學生的學生的思維納入教師的思維軌道,因為只有自己發現並學會的知識才是記得最牢固的。如:學生獨立操作用電路檢測器檢測檢測故障電路之後出現了各種不同的情況,學生在匯報交流中發現自己的不足,學到了別人的長處自然而然學會了如何准確而又方便的檢測。這樣,讓學生親歷科學探究的過程,主動構建新知,就像在游泳中學會游泳一樣,才能真正掌握本領。
三、有效指導,規范檢測。科學課堂的載體是一個個的活動,而活動的順利開展有賴於教師的精心組織與指導,可以這么說誰在課堂上真正地把握住了指導,誰就贏得了課堂。因此在課堂教學中,悉心引導學生經歷一個科學規范的探究過程,是科學老師不懈地追求。比如在教學用電路檢測器檢測一個故障電路之前,先讓學生說說怎樣才能把故障找出來?學生提出了用電路檢測器的兩個檢測頭檢測有故障的元件,逐一檢測,逐漸排除。學生還為先檢測哪一個元件進行了辯論。學生提出了自己的檢測方案,如果讓學生根據自己的方法檢測,確實也能檢測出來,但這種檢測從表面上看似乎更加地開放,更能激發學生的思維,但我們如果從學生科學素養的提高、科學探究能力的發展這個角度看,這種方法只是讓學生在檢測中演繹自己現有的探究水平,孩子在這個過程中其實沒有更多的收獲。如何讓學生在這個過程中有更大的發展呢?我把這個活動的目標定位於學會科學規范的檢測方法。如何引導學生規范科學的檢測呢?我採用教師的追問,教會學生能夠科學使用電路檢測器。
B. 探究串並聯電路的電流規律實驗報告
《串、並聯電路中電流的規律》試講
一、教學目標
【知識與技能】
1.理解串聯電路電流處處相等;
2.知道並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和。
【過程與方法】
通過實驗探究得知串聯與並聯電流的規律,提高分析問題能力。
【情感態度與價值觀】
1.通過觀察以及處理實驗數據,養成善於觀察,善於發現規律的習慣;
2.通過嚴謹的實驗過程培養科學嚴謹的實驗態度。
二、教學重難點
【重點】
串聯、並聯電路的電流規律
【難點】
串聯、並聯電路的電流規律的探究過程
三、教學方法
講授法、實驗探究法、討論法、多媒體展示法
四、教學過程
環節一:導入新課
教師提問前面學習的電流及測量電流的儀器及使用方法,學生進行回憶並回答。
教師展示串聯電路掛圖並提問:燈泡L1與L2串聯在電路中,流經燈泡的A點、B點、C點處的電流有何關系,引發思考,引出課題。
環節二:新課講授
教師引導學生討論提出猜想:串聯電路流經A點、B點、C點處的電流大小關系?
有些學生回答:流經A、B、C點電流相等。
另外學生認為先流經A點的電流要大於B點,B點大於C點。
教師引導學生瀏覽課本如何探究電流關系,並請同學講解實驗步驟
教師引導學生一同說出實驗目的、猜想、實驗器材、實驗過程以及最後分析數據得出結論。
教師強調實驗注意事項並引導學生分組實驗進行探究並記錄數據,教師巡視,對實驗操作不當的同學進行指導。
教師展示已完成組同學的數據,與學生一同分析得出,串聯電路電流處處相等。
教師提問:並聯電路電流關系如何?
教師引導學生瀏覽課本並討論設計電路圖,請學生上台畫出並聯電路圖,並分析該測哪些點的電流,如何比較大小。
教師進行總結指導實驗操作步驟,組織學生動手操作實驗,並記錄幹路電流A點I與各支路電流B點I1和C點I2大小,分析多組數據,得出I=I1+I2,可得幹路電流等於各支路電流之和。
環節三:鞏固小結
教師引導學生所學內容,串聯電路電流處處相等,並聯電路幹路電流等於各支路電流之和,並展示兩副電路圖,求電流大小。
環節四:作業設計
想一想:在實驗過程中,電路串聯時兩只燈泡要比並聯時暗的多,為何會出現這樣情況;
練一練:課後問題與練習題1。
五、板書設計
串、並聯電路中電流的規律
一、串聯電路中電流處處相等
I=I1=I2
二、並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和
I=I1+I2
附1:探究串並聯電路的電流規律基本習題
1.把元件逐個順次連接起來組成的電路叫( )
2、( )叫做並聯電路。
3、電流表應( )在被測電路中,正負接線柱的接法要正確,及使電流從電流表的( )流進電流表,從( )流出電流表。
4、被測電流不能超過電流表的( ),在不能估計被測電流的情況下,應採用( )法。
5、絕對不允許將電流表直接連在( )。
附2:探究串並聯電路的電流規律綜合習題
實驗一:探究串聯電路中的電流規律
一、針對本實驗你提出的問題是:_____________________________?
二、結合圖5.5—1,開關閉合後,電路中A 、B 、C 各點的電流I A 、 I B 、I C 之間有什麼關系?請作出你的猜想:______________________________________。 三、實驗器材:
干電池兩節、開關一個、小燈泡兩只、電流表一隻、導線若干 四、設計實驗步驟:
(1)參照下面圖5.5—1連接好的電路圖,在方框中畫出測量A 點電流的電路圖,將電流表接在A 點,檢查無誤後閉合開關,記下電流表的示數I A ,記錄在下面表格中。
(2)斷開開關,分別在相應的方框中畫出測量B 點和C 點電流的電路圖,將電流表分別接在B 點和C 點,檢查無誤後閉合開關,記下B 、C 點電流值I B 、I C 填在表格中,試歸納A 、B 、C 三點的電流關系。
(3)換上另外兩個電燈泡,第二次測量三點的電流,看看是否有與你的猜想同樣的關系。 五、實驗電路圖:
七、分析論證,串聯電路中流過A 、B 、C 各點的電流I A 、 I B 、 I C 之間有什麼關系?
_______________________________________________ 八、評估:
(1) 實驗中有沒有不合理的地方?____________________________ (2) 操作中有沒有失誤?____________________________________
(3) 測量結果是否可靠?__________。如果實驗存在誤差,分析造成誤差的原因?
___________________________________________。
實驗二:探究並聯電路中的電流規律
一、針對本實驗你提出的問題是:____________________________________ ? 二、結合圖5.5—2,開關閉合後,電路中A 、B 、C 各點的電流I A 、I B 、I C 之間有什麼關系?請作出你的猜想:________________________________________ 。 三、實驗器材:
干電池兩節、開關一個、小燈泡兩個、電流表一隻、導線若干 四、設計實驗步驟:
(1)參照下面圖5.5—2連接好的電路圖,在方框中畫出測量A 點電流的電路圖,將電流表接在A 點,檢查無誤後閉合開關,記下電流表的示數,記錄在下面表格中。
(2)斷開開關,分別在相應的方框中畫出測量B 點和C 點電流的電路圖,將電流表分別接在B 點和C 點,檢查無誤後閉合開關,記下B 、C 點電流值I B 、I C 填在表格中,試歸納A 、B 、C 三點的電流關系。
(3)換上另外兩個電燈泡,第二次測量三點的電流,看看是否有與你的猜想同樣的關系。 五、實驗電路圖:
九、分析論證,並聯電路中流過A 、B 、C 各點的電流I A 、I B 、I C 之間有什麼關系?
十、評估:
(4) 實驗中有沒有不合理的地方?__________________________________________ (5) 操作中有沒有失誤?__________________________________________________ (6) 測量結果是否可靠?__________。如果實驗存在誤差,分析造成誤差的原因?
___________________________________________。
C. 如何利用實驗指導學生學好簡單電路
一、教師要轉變改變對電學實驗的看法,積極主動地做電學實驗。
有些教師對電學實驗觀念不足,忽視實驗教學。其原因大致有以下幾個方面:首先,有些老師怕事、怕擔責任,對於應該走進實驗室的內容沒有組織學生進行實驗。其次,教師在實驗課前要化費很長時間才能准備好實驗器材,結果還不一定盡如人意。還有,教師只從應試角度出發,急功近利,看重考分。因此一直以來,導致了不做電學實驗只講電學實驗的現象普遍存在。
還有個別教師在教授簡單電路時,用圖片代表生活體驗,用多媒體課件代替演示實驗,用演示實驗取代學生分組實驗。其實,課堂上學生自己做,得到體驗,由體驗產生興趣,才能使課堂真正成為學生自己的課堂,才能讓學生從內心上熱愛電學。比如在上《初識簡單電路》這節課時,我發給每位學生一個小燈泡、一個開關、幾根導線,學生利用自己計算器里的電池連接電路讓小燈泡發光,小燈泡不能發光的則讓學生自己找出原因,從而了解了斷路。再讓學生閱讀課本,歸納電路組成、狀態等,記牢電路元件符號,練習畫電路圖,教師只是在這些教學環節中作適時的指導與點評。一節課下來,比前面《機械能與內能》這一章教學效果要好得多,原因就是「內能」這一章太抽象,沒有「簡單電路」這一章有趣,學生對電學產生了初步的興趣。
因此,在簡單電路教學中,我充分發揮學生的主體作用,盡可能讓學生多親自動手操作,人人參與、人人動手,從而增強人人能行的信心,給予人人成功的體驗。在學習《串並聯電路》時,我讓學生自己先連接電路,再給他們指出方法,然後利用課間時間讓每個學生到我面前來連線,我親自看著,並幫助他們來連,不能掌握方法的,下次再來,直到自己能獨立完成為止,這樣極大地激發一些學生的學習熱情,從電學學習開始突然進步和熱情起來,物理成績一下得到提高。
二、教師要引導學生尊重電學規律,安全有序地進行電學實驗。
電學實驗是研究電學的重要方法和手段,加強電學實驗教學,不僅可提高電學教學效果,還可提高學生的實驗素質,有助於培養學生的創造性學習能力。但是部分學生剛開始做電學實驗時,覺得好奇、有趣,而忘記了實驗的目的,只把注意點力放在自己接了多少盞小燈泡發亮上,結果一節實驗課結束了,沒有掌握串並聯的特點。為了避免這樣的事情再次發生,我在下次實驗前強調了學生應端正實驗的態度, 明確實驗的目的,應知道為什麼要做這個實驗, 實驗應該得到什麼樣的結果,培養自己什麼樣的能力。這樣,學生在實驗過程中做到了重點明確,認真操作起來,仔細觀察和分析研究現象,得出了明確結論。
做電學實驗時,很多基本的技能和要求,課本上沒講或講的較少,而實驗過程中又需要學生有良好的習慣,注意收集和積累這些注意事項,從而收到良好的實驗效果。例如使用電表,先觀察指針是否在零刻線上並會調零,電表的量程怎樣選取,指針是否會反偏,讀取電表示數時, 視線要與盤面垂直等等。教師在實驗前應給學生演示,或讓學生討論,使他們開始實驗就能遵從科學規律,養成良好習慣。再比如,在做電學實驗前先檢查燈泡是否正常發光,連線時開關應斷開等等,這些實驗的細節都是在實驗中摸索出來的。而電路圖和實物連接都是要從電源正極出發,先連通一個電路,最後再連接並聯的電路,並注意電源的正極和電表的正極是否連接正確,這些地方教師要反復演示過程才能使學生時刻注意,從而達到安全、准確。
D. 電路實驗受控電源在電路實驗箱上的接線方法沈陽理工大學大二電路實驗課那種的
1、電源的打開順序是:先開交流開關(實驗箱中的船形開關),再開直流開關,最後打開各個模塊的控制開關。電源關掉的順序剛好與此相反。 2、切忌在實驗中帶電連接線路,正確的方法是斷電後再連線,進行實驗。 3、實驗箱主電路板上所有的晶元出廠時已全部經過嚴格檢驗,因此在做實驗時切忌隨意插拔晶元。 4、實驗箱中的疊插連接線的使用方法為:連線插入時要垂直,切忌用力,拔出時用手捏住連線靠近插孔的一端,然後左右旋轉幾下,連線自然會從插孔中松開、彈出,切忌用力向上拉線,這樣很容易造成連線和插孔的損壞。 5、實驗中應該嚴格按照老師的要求和實驗指導書來操作,不要隨意亂動開關,晶元及其它元器件,以免造成實驗箱的損壞。元件庫中的二極體和數碼管一定要注意極性。 6、如果在實驗中由於操作不當或其它原因而出現異常情況,如數碼管顯示不穩,閃爍,晶元發燙等,首先立即斷電,然後報告老師,切忌無視現象,繼續實驗,以免造成嚴重後果。
E. 電路實驗的心得體會
電路實驗的心得體會(精選5篇)
當我們積累了新的體會時,心得體會是很好的記錄方式,這樣能夠培養人思考的習慣。應該怎麼寫才合適呢?下面是我為大家整理的電路實驗的心得體會(精選5篇),希望對大家有所幫助。
本周主要進行電工實驗設計和指導,經過一周時間,我們在輔導老師和辛勤幫助指導之下,完成了這次的實驗任務,本次實驗設計一共進行了四項,在進行實驗之前,一定要把課本先復習掌握一下,以方便實驗的經行和設計。我分別設計了對戴維南定理的驗證試驗,基本放大電路的實驗,邏輯電路四人表決器的設計實驗和六進制電路的設計實驗,首先,在進行戴維南定理實驗設計的時候,經過自己的資料查找和反復設計,排除實驗過程中遇到的一些困難,最終圓滿的完成了實驗任務及要求,在進行放大電路設計時就遇到了一定困難,也許是由於這些實驗是電工教學中下冊內容,在知識方面掌握還是不夠,所以遇到了較多困難,通過老師指導和同學的幫助,一步一步進行改進和設計,在設計過程中也學到了許多放大電路的知識,更加深入的體會到有關放大電路的基本原理。設計6進制的時候要了解晶元的作用,懂得該晶元的原理,最後設計的就是邏輯電路實驗,每個實驗的設計都經歷許多的挫折,產生許多的問題,我們在出現的問題上對實驗設計進行一步步的修改,這樣還幫助我們弄懂了很多的問題。
實驗過程中,從發現問題到解決問題,無不讓我們更加明白和學習到電工知識的不足,讓我們更加深入透徹的學習掌握這些知識,我認為,這次的實驗不僅僅更加深入的學習到了電工知識,還培養了自己獨立思考,動手操作的能力,並且我們學習到了很多學習的方法,這些都是今後寶貴的財富。通過電工實驗設計,從理論到實際,雖然更多的是幸苦,但是學完之後,會發現我們收獲的真的很多,所以這些付出都是值得的。
本次實驗我們還利用了EWB軟體繪圖,這是一項十分有作用的軟體,我們電工學學習此軟體對今後學習幫助十分重大,所以這也是一項重大的收獲。本次實驗花了我較多時間,但是又由於實驗周與考試安排較近,所以做的又有一定的匆忙性,實驗設計上的缺陷還是很明顯的,所以經過了老師和同學的批評指正,十分感激大家的幫助,我想這次的實驗設計所收獲的點點滴滴,今後一定能對我們起到重要的幫助!
電路實驗,作為一門實實在在的實驗學科,是電路知識的基礎和依據。它可以幫助我們進一步理解鞏固電路學的知識,激發我們對電路的學習興趣。在大二上學期將要結束之際,我們進行了一系列的電路實驗,從簡單基爾霍夫定律的驗證到示波器的使用,再到一階電路——,一共五個實驗,通過這五個實驗,我對電路實驗有了更深刻的了解,體會到了電路的神奇與奧妙。不過說實話在做這次試驗之前,我以為不會難做,就像以前做的實驗一樣,操作應該不會很難,做完實驗之後兩下子就將實驗報告寫完,直到做完這次電路實驗時,我才知道其實並不容易做。它真的不像我想像中的那麼簡單,天真的以為自己把平時的理論課學好就可以很順利的完成實驗,事實證明我錯了,當我走上試驗台,我意識到要想以優秀的成績完成此次所有的實驗,難度很大,但我知道這個難度是與學到的知識成正比的,因此我想說,雖然我在實驗的過程中遇到了不少困難,但最後的.成績還是不錯的,因為我畢竟在這次實驗中學到了許多在課堂上學不到的東西,終究使我在這次實驗中受益匪淺。
下面我想談談我在所做的實驗中的心得體會:
在基爾霍夫定律和疊加定理的驗證實驗中,進一步學習了基爾霍夫定律和疊加定理的應用,根據所畫原理圖,連接好實際電路,測量出實驗數據,經計算實驗結果均在誤差范圍內,說明該實驗做的成功。我認為這兩個實驗的實驗原理還是比較簡單的,但實際操作起來並不是很簡單,至少我覺得那些行行色色的導線就足以把你繞花眼,所以我想說這個實驗不僅僅是對你所學知識掌握情況的考察,更是對你的耐心和眼力的一種考驗。
在戴維南定理的驗證實驗中,了解到對於任何一個線性有源網路,總可以用一個電壓源與一個電阻的串聯來等效代替此電壓源的電動勢Us等於這個有源二端網路的開路電壓Uoc,其等效內阻Ro等於該網路中所有獨立源均置零時的等效電阻。這就是戴維南定理的具體說明,我認為其實質也就是在闡述一個等效的概念,我想無論你是學習理論知識還是進行實際操作,只要抓住這個中心,我想可能你所遇到的續都問題就可以迎刃而解。不過在做這個實驗,我想我們應該注意一下萬用表的使用,盡管它的操作很簡單,但如果你馬虎大意也是完全有可能出錯的,是你整個的實驗前功盡棄!
在接下來的常用電子儀器使用實驗中,我們選擇了對示波器的使用,我們通過了解示波器的原理,初步學會了示波器的使用方法。在試驗中我們觀察到了在不同頻率、不同振幅下的各種波形,並且通過毫伏表得出了在不同情況下毫伏表的讀數。
總的來說,通過此次電路實驗,我的收獲真的是蠻大的,不只是學會了一些一起的使用,如毫伏表,示波器等等,更重要的是在此次實驗過程中,更好的培養了我們的具體實驗的能力。又因為在在實驗過程中有許多實驗現象,需要我們仔細的觀察,並且分析現象的原因。特別有時當實驗現象與我們預計的結果不相符時,就更加的需要我們仔細的思考和分析了,並且進行適當的調節。因此電路實驗可以培養我們的觀察能力、動手操做能力和獨立思考能力。
在實驗具體操作的過程中,對理論知識(半加器和全加器)也有了更近一步的理解,真正達到了理論指導實踐,實踐檢驗理論的目的。
實驗操作中應特別注意的幾點:
(1)剛開始創建工程時選擇的目標晶元一定要與實驗板上的晶元相對應。
(2)連接電路時要注意保證線與埠連接好,並且注意不要畫到器件圖形符號的虛線框裡面。
(3)頂層文件的實體名只能有一個,而且注意符號文件不能與頂層文件的實體名相同。
(4)保存波形文件時,注意文件名必須與工程名一致,因為在多次為一個工程建立波形文件時,一定要注意保存時文件名要與工程名一致,否則不能得到正確的模擬結果。
(5)模擬時間區域的設定與輸入波形周期的設定一定要協調,否則得到波形可能不便於觀察或發生錯誤。
心得體會:剛接觸使用一個新的軟體,實驗前一定要做好預習工作,在具體的實驗操作過程中一定要細心,比如在引腳設定時一定要做到「對號入座」,曾經自己由於這一點沒做好耗費了很多時間。實驗中遇到的各種大小問題基本都是自己獨立排查解決的,這對於自己獨立解決問題的能力也是一個極大地提高和鍛煉,總之這次實驗我獲益匪淺。
數字電子技術是一門理論與實踐密切相關的學科,如果光靠理論,我們就會學的頭疼,如果藉助實驗,效果就不一樣了,特別是數字電子技術實驗,能讓我們自己去驗證一下書上的理論,自己去設計,這有利於培養我們的實際設計能力和動手能力。
通過數字電子技術實驗,我們不僅僅是做了幾個實驗,不僅要學會實驗技術,更應當掌握實驗方法,即用實驗檢驗理論的方法,尋求物理量之間相互關系的方法,尋求最佳方案的方法等等,掌握這些方法比做了幾個實驗更為重要。
在數字電子技術實驗中,我們可以根據所給的實驗儀器、實驗原理和一些條件要求,設計實驗方案、實驗步驟,畫出實驗電路圖,然後進行測量,得出結果。
在數字電子技術實驗的過程中,我們也遇到了各種各樣的問題,針對出現的問題我們會採取相應的措施去解決,比如:
1、線路不通——運用邏輯筆去檢查導線是否可用;
2、晶元損壞——運用晶元檢測儀器檢測晶元是否正常可用以及它的類型;
3、在一些實驗中會使用到示波器,這就要求我們能夠正確、熟悉地使用示波器,通過學習我們學會了如何調節儀器使波形便於觀察,如何在示波器上讀出相關參數,如在最後的考試實驗《555時基電路及其應用》中,我們能夠讀出多諧振盪器的Tpl、Tph和單穩態觸發器的暫態時間Tw,還有有時是因為接入線的問題,此時可以通過換用原裝線來解決。
同時,我們也得到了不少經驗教訓:
1、當實驗過程中若遇到問題,不要盲目的把導線全部拆掉,然後又重新連接一遍,這樣不但浪費時間,而且也無法達到鍛煉我們動手動腦能力的目的。
此時,我們應該靜下心來,冷靜地分析問題的所在,有可能存在哪一環節,比如實驗原理不正確,或是實驗電路需要修正等等,只有這樣我們的能力才能有所提高。
2、在實驗過程中,要學會分工協作,不能一味的自己動手或是自己一點也不參與其中。
3、在實驗過程中,要互相學習,學習優秀同學的方法和長處,同時也要學會虛心向指導老師請教,當然這要建立在自己獨立思考過的基礎上。
數字電子技術實驗,有利於掌握知識體系與學習方法,有利於激發我們學習的主動性,增強自信心,有利於培養我們的創新鑽研的能力,有利於書本知識技能的鞏固和遷移。通過在數字電子技術實驗中的實踐,我收獲了許多!
通過一周的電子設計,我學會了如何將書本上學到的知識應用與實踐,學會了一些基本的電子電路的設計、模擬與焊接,雖然在這個過程中我遇到了很多麻煩,但是在解決這些問題的過程中我也提高了自身的專業素質,這次設計不僅增強了自己在專業方面的信心,鼓舞了自己,更是一次興趣的培養。
這次電子實習,我所選的課題是「倒計時光控跑馬燈」,當拿到選題時,我認為這個不是很難。但當認真的考慮時,我才發現一切並非我想的那麼簡單。無論一個多麼簡單的課題,他所牽涉的知識比較多的,比如我這個選題不僅僅包括許多模電器件和數電器件,它還包含許多以前我沒有接觸或熟知的器件。所以我在設計時也在不斷的學習,了解每一個器件的結構、工作原理及其運用。經過與搭檔的多次交流,我們才確定了最後的電路方案,然後在多次的電路模擬之中,我們又進行了更加完善的修改,以達到萬無一失。
第三天的任務主要是焊接自己設計的電路板。開始,我們都充滿了好奇,畢竟這是第一次走進實驗室去焊接電路板。不過才過了一天,所有的好奇心都煙消雲散,換而的是苦與累。我這時才知道焊電路板確實是一件苦差事。焊電路板要人非常的細心,並且要有一定的耐心,因為焊接示若稍不注意就會使電路短路或者焊錯。經過一兩天的堅苦奮斗,終於焊完的。但當我們去測試時卻無法出現預期的結果。然後我沒辦法只得去慢慢檢查,但也查不出個所以然來。我想實際的電路可能與模擬的電路會產生差錯,畢竟模擬的是在虛擬的界面完成的。
所以在接下來的幾天我都在慢慢調試和修改中度過,想想那幾天過的真的好累,在一次次的失敗中修正卻還是得不到正確的結果。好幾次都想放棄,但最後還是堅持下來。經過多次調試,最後還是得到正確的結果,那一刻,我感覺如釋重負,感覺很有成就感。一個星期的電子實習已經過去,但是使我對電子設計有了更的了解,使我學了很多,具體如下:
1、基本掌握手工電烙鐵的焊接技能夠獨立的完成簡單電子產品的安裝與焊接。熟悉電子產品裝工藝的生產流程,了解電子產品的焊接、調試與維修方法;
2、熟悉了有關電子設計與模擬軟體的使用,能夠熟練使用普通萬用表;
3、熟悉常用電子器件的類別、型號、規格、性能及其使用范圍,能夠靈活的運用
4、增強自己解決問題的能力,利用網上和圖書館的資源,搜索查找得到需要的信息;
5、明白了團隊合作的重要性,和搭檔相互討論,
學會了怎麼更好解決問題。
F. 電路出故障了探究性實驗操作需注意哪些問題
《電路出故障了》教學設計
教材分析
在人們日常生活中,面臨著許多需要解決的問題,在學生已經掌握了簡單電路的基礎上,有的問題的解決可能意味著創造出一些新的事物,但重要的是要掌握一些解決問題的基本思維方式,這一課中,一是分析造成電路故障的原因有哪些?二是學做電路檢測器,並經歷一個檢測和完善電路的過程,強調的是問題的解決技能。
學情分析
學生已經可以自己組建使小燈泡亮起來的簡單電路,能畫出簡單的電路圖。但在電路組裝過程中,有時小燈泡沒有亮,學生感到詫異,本節課,我們將抓住這一教育契機,引導學生經歷發現問題、分析問題和解決問題的一系列實踐活動,發展學生解決問題的能力。
教學目標
1、科學概念:由電池、電線、燈泡組成的電流動的迴路叫電路;電路有時會出故障,我們可以用替換法、檢查法或做一個電路檢測器來檢查電路出故障的原因。
2、過程與方法:經歷對一個故障電路進行有根據地猜測,根據實際情況選擇合適的檢測方法,經歷用電路檢測器檢測電路出故障的活動過程。
3、情感態度與價值觀:在活動過程中,培養學生注重事實,尊重他人意見,敢於提出不同見解,樂於合作與交流的精神和在用電路檢測器檢測電路的興趣,進一步激發探究電的慾望。
重點和難點
重點:鼓勵學生大膽猜測電路出故障的原因,培養有根據地分析問題的能力。 經歷用電路檢測器檢查故障的過程,培養學生動手解決問題的能力。
難點:指導學生用電路檢測器正確、科學地檢測電池、電池盒、燈座與燈泡等元件。
教學思路
從復習簡單電路的知識入手,教師出示兩組簡單電路元件(其中有一電路元件壞了), 請兩名同學上台連接電路,點亮小燈泡,一位同學的小燈泡順利點亮,教師引導學生了解小燈泡為什麼會發光,另一位同學的電路連接中小燈泡不亮,引導學生分析電路故障可能出在哪裡?如何驗證自己的猜測,進而使小燈泡亮起來,進而引導學生利用所學的知識,做個電路檢測器,然後分組實驗操作(先講解電路檢測器的製作方法,和使用方法,再用電路檢測器檢測,排除「電路」中的故障,使小燈泡亮起來),最後,進行安全教育,並引導學生發散思維,探索更多的解決問題的方法,鼓勵學生進行課外實踐探索。
教學准備
1、每組一套壞的電路元件(一個電池、一個電池盒、一個燈座、一個電燈泡、二條不同顏色的電線)
2、每組一套做電路檢測器的元件(一個電池、一個電池盒、一個燈座、一個小燈泡、三條電線)
3、好的備用電池、電線、小燈泡若干。
教學過程
一、創設問題情境
(練習學生已有知識,准確把握教學切入點,揭示課題)
1、師問:同學們已經學習了簡單的電路知識,誰能說一說一個簡單電路包括哪些電路元件?(生:電源、用電器、導線和電器元件等)誰能用這些電路元件點亮小燈泡?(請兩名同學個連接一個電路,嘗試點亮小燈泡)
2、小結:(一位同學的小燈泡順利點亮)電流從電池的一端經導線流出,通過小燈泡,回到電池的另一端,形成一個完整的迴路,小燈泡就會發光;
3、提問:(另一名同學連接的電路小燈泡沒亮)小燈泡沒亮說明什麼?(板書:電路出故障了。)
二、分析故障原因
(引導學生不但善於發現問題,更要注意分析問題,進行合理而又大膽的猜測,尊重他人意見,敢於提出不同見解)
1、電路出了故障,說明燈泡中沒有電流通過。哪一部分出了故障,使電流中斷,燈泡不亮呢?(學生小學討論後匯報。)
2、同學們真了不起,一下子就找出了這么多可能存在的故障,但這些畢竟還是我們的猜測。那我們怎樣才能確切地找出電路中的故障呢?
三、製作電路檢測器
(我們的猜測是否正確,需要我們來驗證,我們來動手做一個驗證工具吧)
1、(課件出示電路檢測器)今天咱們也做一個電路檢測器,利用它就可以查出故障的電路了。瞧,這就是我們要製作的電路檢測器。
2、咱們親手製作電路檢測器,怎麼樣?(學生製作電路檢測器。)
四、用電路檢測器檢測故障電路
(學生經歷用電路檢測器檢測電路出故障的實踐過程,培養學生樂於合作與交流的精神和在用電路檢測器檢測電路的興趣,進一步激發探究電的慾望)
1、我們該怎樣用電路檢測器檢測有故障的電路?
師演示:用電路檢測器的兩個檢測頭和一根電線的兩端相連接,如果小燈泡亮了,就說明這根電線沒有故障;如果不亮,則說明這根電線有故障。
提問:如果電路檢測器不靈怎麼辦?為什麼先要把檢測頭接觸一下呢?檢測僅僅做一次就夠嗎?為什麼要重復檢測呢?
2、整理實驗方法(課件出示):
A、先把電路檢測器的兩個檢測頭相互碰一下,看檢測器的燈泡是不是發光。
B、把可能出故障的元件串到電路里,看檢測器的燈泡是否發光。
C、重復檢測一次。
3、接下來的任務是用剛才的方法查出電路出故障的地方。老師已經為每個小組設置了一個有故障的電路,你們能用電路檢測器把故障找出來嗎?(課件出示實驗提示。)
A、小組內要分工合作,盡量放低聲音。
B、邊實驗邊記錄。
C、把檢測出來的故障元件放在1信封中,然後在材料盒中換取好的元件。
D、重新連接電路,排除故障,使故障電路中的燈泡亮起來。燈泡亮起來,說明你已經排除故障,成功了。(生動手操作,師巡視指導。)
4、匯報交流:以小組為單位,你們的電路中有幾處故障,是在什麼地方出的故障呢?
五、課堂小結
(和學生一起整理所學,促進學生形成科學知識體系)
教師和學生一起總結本課的學習內容和收獲
六、課外拓展
(啟發學生的發散思維,嘗試多種方法解決問題)
除了用電路檢測器來排查電路故障,我們還能用什麼辦法找到電路故障,點亮小燈泡呢?課後把自己的想法付諸於實踐,看誰的方法更簡單,更高效?(下節課我們來交流你們的探索)
板書設計
電路出故障了
電流中斷 電流迴路
合理猜測: → 電路檢測器 → 排除故障 → 小燈泡被點亮
1、小燈泡壞了;
2、燈座鬆了,沒有連上;
3、電源壞了;
4、導線壞了,電路沒形成
G. 電路與電子技術實驗
1.用交流毫伏表測量交流信號時,儀器正常的頻響范圍內,信號頻率的高低對讀數沒有影響。不能用交流毫伏表來測量直流電壓和5Hz 以下的交流電壓,因為交流毫伏表的內部用二極體進行單向導電處理,直流電會被斷路。之所以不用普通萬用表來測量高頻信號電壓,是因為普通萬用表中所用元器件的同頻帶較低,對高頻信號的處理會產生頻率失真。 2.函數信號發生器一般都有三角波、正弦波、方波這三種輸出,有些功能多一點的還有這三種波形的變形輸出。其輸出端可以斷路但不能短路。 3.頻率、幅度、灰度、聚焦四個旋鈕是最常用的,但一定要注意通道的正確選擇。信號千萬不能選擇為「地」。
希望採納
H. ZHONGLAN數字邏輯電子技術試驗指導與設計.doc
『數字電子技術基礎實驗指導書』
實驗一 實驗設備認識及門電路
一、目的:
1、 掌握門電路邏輯功能測試方法;
2、 熟悉示波器及數字電路學習機的使用方法;
3、 了解TTL器件和CMOS器件的使用特點。
二、實驗原理
門電路的靜態特性。
三、實驗設備與器件
設備
1、電路學習機 一台
2、萬用表 兩快
器件
1、 74LS00 一片(四2輸入與非門)
2、 74LS04 一片(六反向器)
3、 CD4001 一片(四2輸入 或非門)
四、實驗內容和步驟
1、測試74LS04的電壓傳輸特性。按圖1—1連好線路。調節電位器,使VI在0~+3V間變化,記錄相應的輸入電壓V1和輸入電壓V0的值。至少記錄五組數據,畫出電壓傳輸特性。
VI(V) 0 0.5 0.9 1 1.2 1.5
VO(V)
2、測試四二輸入與非門74LS00的輸入負載特性。測試電路如圖1—2所示。請用萬用表測試,將VI和VO 隨RI變化的值填入表1—1中,畫出曲線。
表1-1
RI 100
300
1K 4.7K 5.1K 6.1K 10K
VI
VO
3、測試與非門的邏輯功能。
測量74LS00二輸入與非門的真值表:將測量結果填入表1—2中。
表1—2
74LS00 CD4001
輸入 輸出 輸入 輸出
AB Y 電壓(V) AB Y 電壓(V)
L L
L H
H L
H H L L
L H
H L
H H
4、測量CD4001二輸入或非門的真值表,將測量結果填入表1-2中。
注意CMOS電路的使用特點:應先加入電源電壓,再接入輸入信號;斷電時則相反,應先測輸入信號,再斷電源電壓。另外,CMOS電路的多餘輸入端不得懸空。
五、預習要求
1、閱讀實驗指導書,了解學習機的結構;
2、了解所有器件(74LS00,74LS04,CD4001)的引腳結構;
3、TTL電路和CMOS電路的使用注意事項。
圖1-1 圖1-2
實驗二 組合電路試驗一
一、實驗目的
1、學習並掌握小規模晶元(SSI)實現各種組合邏輯電路的方法;
2、學慣用儀器檢測故障,排除故障。
二、實驗原理
用門電路設計組合邏輯電路的方法。
三、實驗內容及要求
1、用TTL與非門和反向器實現「用三個開關控制一個燈的電路。」要求改變任一開關狀態都能控制燈由亮到滅或由滅到亮。試用雙四輸入與非門74LS20和六反向器74LS04和開關實現。測試其功能。
2、用CMOS與非門實現「判斷輸入者與受血者的血型符合規定的電路」,測試其功能。
要求如下:
人類由四種基本血型— A、B、AB、O型。輸血者與受血者的血型必須符合下述原則;O型血可以輸給任意血型的人,但O型血的人只能接受O型血;AB型血只能輸給AB型血的人,但AB血型的人能夠接受所有血型的血;A型血能給A型與AB型血的人;而A型血的人能夠接受A型與O型血;B型血能給B型與AB型血的人,而B型血的人能夠接受B型與O型血。試設計一個檢驗輸血者與受血者血型是否符合上述規定的邏輯電路,如果輸血者的血型符合規定電路,輸出高電平(提示:電路只需要四個輸入端,它們組成一組二進制數碼,每組數碼代表一對輸血與受血的血型對)。
約定「00」代表「O」型
「01」代表「A」型
「10」代表「B」型
「11」代表「AB」型
3、TTL與非門和反向器實現一組邏輯電路,其功能自行選定。
四、實驗設備及器件
1、數字電路學習機 一台
2、74LS20 三片(雙四輸入與非門)
3、74LS04 一片(六反向器)
4、CD4011 兩片(四二輸入與非門)
五、預習要求
1、 自行設計電路,畫出接線圖(用指定器件設計)。
2、 制定測試邏輯功能方案,畫出必要的表格。
實驗三 組合電路實驗二
一、實驗目的
1、 學習掌握用中規模晶元(MSI)實現各種組合邏輯電路的方法;
2、 學習晶元使能端的功能、用法。
二、實驗原理
用集成解碼器和數據選擇器設計組合邏輯電路的方法。
三、實驗內容及要求
1、 用3-8線解碼器74LS138和與非門實現兩個二位二進制數乘法運算電路,測試其功能。
2、 用四選一數據選擇74LS153和與非門實現全減器的電路,測試其功能。
3、 自己選擇一組合電路。可用解碼器、數據選擇器或四位加法器及必要電路實現。
四、實驗設備及器件
1、數字電路學習機 一台
2、74LS138 兩片(3-8線解碼器)
3、74LS00 一片(四二輸入與非門)
4、74LS153 一片(雙四選一數據選擇器)
5、74LS04 一片(六反向器)
6、74LS283 一片(四位二進制全加器)
7、74LS20 三片(雙4輸入與非門)
五、預習要求
1、 提前預習實驗內容及相關知識;
2、 自行設計電路。列寫必要的真值表、表達式,畫出接線圖。
實驗四 時序電路實驗
一、實驗目的
1、 掌握邊沿JKFF的功能、動作特點;
2、 掌握用邊沿JKFF設計同步時序電路的方法;
3、熟悉集成計數器的邏輯功能和各控制端的作用,弄清同步清零和非同步清零的區別;
4、熟悉集成計數器的級聯擴展;
4、 掌握用中規模集成電路計數器設計和實現任意進制計數器的方法。
二、實驗原理
同步時序邏輯電路的設計方法。
三、實驗內容及要求
1、 用雙J-K負邊沿觸發器74LS112實現同步時序電路。其邏輯功能為:同步十進制減去計數器,能自啟動,有進位輸出,測試其功能(採用8421碼)
2、 用同步十進制計數器74160實現36進制計數器,要求分別使用非同步清除 端,同步置位 端和進位C端,測試其功能。
3、 自選一個時序電路,自行設計。
四、實驗設備及器件
1、數字電路實驗邏輯箱 一台
2、74LS112 兩片(雙JK負邊沿觸發器)
3、74LS20 兩片(雙四輸入與非門)
4、74LS04 一片(六反向器)
5、74LS00 一片(四二輸入與非門)
6、74160 二片(同步十進制計數器晶元)
五、預習要求
1、 提前預習實驗內容及相關知識;
2、 課前按實驗內容完成題目設計:畫出實驗電路圖。(主要設計過程要填寫在實驗報告中)
3、 制定驗證方案。
實驗五 綜合實驗
一、實驗目的
數字電子技術綜合實驗是針對《數字電子技術基礎》課程要求,通過獨立完成一個較復雜的設計題目訓練學生綜合運用數字電路基本知識設計、調試電路的能力。
二、實驗原理
組合邏輯電路時序邏輯電路的設計方法。
三、實驗內容及要求
設計題目:
(一)、設計一個4人搶答邏輯電路。具體要求如下:
1.每個參賽者控制一個按鈕,按動按鈕發出搶答信號。
2.競賽主持人另有一個按鈕,用於將電路復位。
3.競賽開始後,先按動按鈕者將對應的一個發光二極體點亮,此時其他3人按動按鈕對電路不起作用。
4.有人搶答時蜂鳴器發出2秒鍾、100HZ的音響(蜂鳴器可由100HZ的矩形脈沖直接驅動)
(二)、設計一個1~5號的呼叫系統。具體要求如下:
1.1號優先順序最高,優先順序依次遞減,5號最低
2.用數碼管顯示呼叫信號的號碼,沒有信號呼叫時顯示「0」;有多個信號呼叫時顯示優先順序最高的呼叫號。
3.凡有呼叫就發出間歇2秒的呼叫聲,直至有應答信號為止。
(三)、設計一個三位數字顯示可控制計時器。要求如下:
1.計時范圍為0~9分59秒,精確到秒;
2.能實現開機自動清零和手動清零;
3.用三位數碼管顯示計時時間;
4.可隨時啟動和停止計時,顯示當時的計時值。
四、預習要求
從上述三個題目中任選一個,設計電路;列出所用元件清單;制定實驗方案;記錄實驗結果。
也可自選一個題目,經教師允許後進行設計。
五、報告要求
有詳細設計步驟,邏輯圖,實驗結果分析。
I. 探究串聯電路電壓規律的實驗電路及過程是怎樣的
【學生分析】 通過前面的學習,學生已經知道了串、並聯電路中電流的規律和電壓表的使用。學生對科學探究已經有了初步的認識,本節課可以讓學生仿照探究串並聯電路中電流的規律的學習過程進行本節的探究。 【教學目標】 根據全面提高學生素質的總體目標與課程標準的要求以及學生已有的認識基礎,我確定了本節的教學目標如下: 1.知識與技能: (1)通過探究實驗,得出串、並聯電路中電壓的規律,學習科學探究的方法; (2)在實驗過程中,訓練學生連接電路、正確識記、使用電壓表的基本技能。 2.過程與方法: (1)通過觀察和實驗,探究串、並聯電路中電壓的規律,提高學生對問題的探究能力; (2)通過學生的親自實驗,培養他們初步的觀察能力、動手操作的實驗能力和對實驗結論的歸納總結的概括能力。 3.情感態度和價值觀: (1)通過學生探究活動,激發學生學習興趣,培養學生熱愛科學、積極研究、探索科學知識的精神; (2)通過同學們共同探究的實驗過程,培養學生嚴謹的科學態度和協作精神。 【教學重點】 通過實驗探究串、並聯電路中電壓的規律。 【教學難點】 組織指導學生在探究過程中認真觀察,仔細分析,歸納得出恰當的結論。 【教具准備】 電池組、小燈泡(帶燈座)、開關、導線若干、電壓表、投影儀。 【設計理念】 1.在串、並聯電路中電壓規律的探究過程中,通過給學生創設問題的情景,充分調動學生的積極性,使學生去討論、猜想、設計實驗方案並動手做實驗,讓學生成為串、並聯電路中電壓的規律的「發現者」,課堂的主人翁,使本節課的教學過程如研究課題那樣去進行。 2.在整個教學過程中,教師是學生的合作者、引導者和參與者。教學過程是師生交流、共同發展的互動過程。當學生遇到困難時,教師要和學生一起猜想、分析,從中點撥其思維。 3.教學的真正目的是讓學生探索規律,獲得研究、思維的方法,然後通過方法的獲得以及運用方法探索、創造的過程,使學生形成對科學研究有親近熱愛、和諧相融的情感,具有樂於探索物理現象和日常生活中的物理學原理的科學精神。因此,本節課將把思維程序作為貫穿整個教學過程的主線,教給學生一種研究問題的思維方法,從而培養學生的多種能力,尤其是創造能力,達到教學的真正目的。 【教學過程】 一、創設情景,引入新課 1.教師引導:請同學們在紙上畫出你熟悉的串、並聯電路圖。 2.學生畫圖,教師巡視,選出較好的圖,用投影儀放大。 3.教師引導: (1)同學們觀察自己畫出的串、並聯電路圖。 (2)你已經了解了串、並聯電路的哪些知識,還想知道哪些內容,還有什麼問題? 4.學生回答: (1)串聯電路中的電流處處相等;並聯電路中幹路中的總電流等於各支路中電流之和。 (2)電流表工作的時候必須串聯在電路中。 5.學生提問: (1)串聯電路中的電壓有什麼樣的關系?也和電流一樣,處處相等嗎? (2)並聯電路中的電壓有什麼樣的關系?也和電流一樣,幹路中的總電壓等於各支路中電壓之和嗎? 二、進行新課,探究新知 1.猜想或假設: (1)教師引導: 這位同學提出了很好的問題,我們先來一起研究串聯電路中的電壓有什麼關系。同學們可以大膽猜想,你認為串聯電路中的電壓有什麼樣的關系?會是什麼呢? (2)學生猜想或假設: 學生A:我認為串聯電路中電壓的關系應該和電流的關系相同,也是處處相等。 學生B:我們認為燈泡大的地方電壓大,燈泡小的地方電壓就小。 學生C:我們認為電壓應該從電源正極出發,沿著電流的方向越來越小。因為電壓是使電路中形成電流的某種「力量」,力量會越用越小。 學生D:串聯電池組的電壓等於各個電池的電壓之和,串聯電路各點的電壓之和也應該等於兩點間的總電壓。 …… 2.設計實驗 (1)教師引導:同學們做出了各種猜想、各樣假設,真實的結果到底是什麼?請同學們用實驗來求證。大家先來設計實驗。 (2)學生設計實驗: (學生討論,教師巡視了解) (3)教師引導:各組可以簡單說明你們的設計方案。 (4)學生匯報設計方案: 第一組:我們組選擇兩只不同的燈泡,選三塊電壓表,同時測量每隻燈泡和兩只燈泡的電壓,比較結果。 第二組:我們計劃用三節電池,選擇兩只完全相同的燈泡,分別測出每隻燈泡兩端的電壓和兩只燈的總電壓進行比較。 第三組:我們組選擇三隻差別較大的燈泡,分別測量每隻燈泡的電壓,每兩只燈泡的電壓和三隻燈泡的總電壓。 第四組:我們計劃選四隻燈泡,兩只一組,先將兩只燈泡串聯接入電路,分別測每隻燈泡的電壓和兩只燈泡總電壓。然後再換上另外兩只燈再次測量。 第五組:我們想選擇兩只燈泡,一塊電壓表,象測電流那樣分別測出A、B、C各點的電壓,然後進行比較。 (5)教師引導: 老師覺得同學們的設計都很好。不過要提醒大家一點,你的設計一定要有書面的內容,你要怎麼做,你是怎麼做的,你得出了什麼樣的結果,以便於自己檢查和與別人交流做更好的改進。 (6)學生補充設計方案:各組同學補充設計實驗電路和實驗數據表格。 (7)教師引導:很好!同學們進一步完善自己的設計方案後,可以進行實驗。建議大家在實驗中更換不同的小燈泡,進行重復測量,並在時間允許的情況下探究並聯電路中電壓的規律。 3.實驗論證: (1)學生分組實驗,教師巡視指導 要求同學們注意儀器使用的規范性。特別是電壓表正、負接線柱連接正確,量程要選擇合適,讀數時要弄清分度值,讀數准確。原始數據的記錄要實事求是如實記錄,不許隨意改動。實驗中出現的問題要記錄下來,以便查找、分析原因。 (2)分析和論證: 教師引導: 同學們認真分析你們測量出的數據。測量結果說明了什麼?你得出了什麼樣的結論?和你原來的猜想一致嗎? 學生匯報實驗現象: 學生A:我們用的是兩只完全相同的小燈泡,測出每隻小燈泡兩端的電壓相等,並且每隻燈泡兩端電壓的和與測出的兩只燈泡的總電壓幾乎相等。 學生B:我們用兩只不同的燈泡串聯,測出每隻燈泡的電壓不同,但兩只小燈泡兩端電壓的和等於電源電壓。 學生C:我們用的是三隻差別較大的小燈泡,測出來每隻燈泡的電壓都不同,但每兩只燈泡電壓的和都和直接測得的這兩只燈泡的總電壓相等,三隻小燈泡電壓的和幾乎等於電源電壓。 學生D:我們先用兩只小燈泡測,然後又換了兩只不同的小燈泡測。盡管測出的四隻小燈泡的電壓都不一樣,但前一次測量的兩只小燈泡電壓的和與第二次測量的兩只小燈泡電壓的和幾乎相等,且都差不多等於電源電壓。 學生E:做完串聯,我們還將兩只小燈泡並聯起來,分別測它們的電壓,結果電壓表指針指的是同一個位置。 學生F:我們也測並聯了,相同的兩只小燈泡電壓相同,不同的兩只小燈泡電壓也相同。 學生G:我們從兩只燈泡並聯開始,一直增加到四隻小燈泡並聯,測出來的結果幾乎不變。 學生H:我們在原來兩只小燈泡串聯的基礎上給其中的一隻燈泡並聯了第三隻小燈泡,結果並聯的兩只小燈泡兩端的電壓相等。 …… 教師引導:同學們這種勇於探索的精神非常好,歸納大家的實驗,可以得到一般結論嗎? 學生A:不管怎樣選擇燈泡,不論如何進行測量,盡管測出的數據不相同,但是有一個共同點就是同一個串聯電路中各個燈泡兩端電壓的和等於這幾個燈泡兩端的總電壓且等於電源電壓。 學生B:通過實驗可以得到結論: 串聯電路中的總電壓等於各部分電路的電壓之和。 並聯電路中的總電壓,等於各個支路兩端的電壓,各支路電壓相等。 4、交流與評估: (1)教師引導:同學們通過自己的努力和同伴的配合得出了串聯電路中電壓的規律,祝賀同學們得到了一個正確的結論。不過,對同學們來講獲得結論的過程更重要。請大家對自己的探究活動過程進行回顧,認真分析、思考在實驗過程中真正明白了哪些問題,還有什麼新的發現? (2)學生交流評估1: 學生A:我開始將電壓表連接錯了。現在我知道了,電壓表的正負接線柱必須連接正確,否則接通電源後,指針反偏,並且速度很快,很容易將電壓表指針打彎。 學生B:電壓表的量程選擇也很重要。如果選擇的量程太大,指示值很小,幾乎不能讀數,如果選擇的量程太小,指針偏出了刻度盤外。 學生C:我們連電壓表的時候,先不接死,合上開關,迅速「試觸」一下,大概估計好量程再連接,很省事,一次就差不多能選對。 學生D:讀數也很重要。我第一次讀數,讀出一隻小燈泡的電壓值比電源電壓還大,原來電壓表接的是小量程,我是按大量程的刻度讀出來的。 學生E:我將電壓表接在了一根導線兩端,結果燈都亮了,可是電壓表讀數是零,為什麼呢? 學生F:我不小心將電壓表串聯在了電路中,燈全不亮,電壓表卻有指示值,和電源電壓幾乎一樣大。 學生G:我們是將電路連接正確了,電壓表也有指示,就是燈不亮,換了另外一個燈泡還是不亮,用手按住才亮起來。 學生H:我們組開始做時,有一隻燈亮,另一隻燈不亮,測電壓時,亮著的燈有指示值,不亮的燈兩端電壓為零。 …… (3)學生交流評估2: 教師引導: 同學們發現了這么多的問題,說明大家一定是很認真地去做了。養成好的習慣要比得到一個正確的結論更重要,希望同學們以後繼續努力。剛才提到的問題,請同學們互相討論,看能不能找出問題的原因。 學生討論: (教師巡視並參加同學們的討論) 學生A:電壓表接在一根導線的兩端,中間沒有用電器,相當於「一」點,所以電壓表示數為零。 學生B:將燈泡用手按著才能亮,我覺得是因為沒有接觸好,另外的問題我不知道。 教師引導:同學們一定非常想知道這些問題的答案,那就在以後的學習中努力,相信你一定會有收獲的。在同學們的交流中我注意到許多同學都用了「幾乎相等」這個詞,而不是說「相等」,為什麼呢? 學生C:因為它們相差很小,但又不完全相等。 教師引導:能分析出其中的原因嗎? 學生D:因為讀數或用表測量的過程中有一些偏差。 教師引導:同學們的表現都很棒。現在需要同學們根據你們的探究過程寫一份科學探究的小報告。 學生完成探究報告:教師巡視,選擇完成較好的,利用投影和同學們交流、小結。 三、歸納小結,深化目標,布置作業 1.小結本課的知識點。 (1)串聯電路中的總電壓等於各部分電路的電壓之和。 (2)並聯電路中的總電壓,等於各個支路兩端的電壓,各支路電壓相等。 2.告訴學生:大家實驗做得很好,得到了許多有用的數據。科學家也是這樣經過實驗探究、分析數據從而找出規律的。從而激發學生的探索熱情。 【板書設計】 串聯電路中電壓的規律:串聯電路中的總電壓等於各部分電路的電壓之和。 並聯電路中電壓的規律:並聯電路各支路電壓相等。