14聲光控電子作品教案-2024-2025學(xué)年人民版勞動(dòng)八年級(jí)上冊(cè)

課題14聲光控電子作品單元第4單元學(xué)科勞動(dòng)技術(shù)年級(jí)八年級(jí)教學(xué)目標(biāo)學(xué)生能夠了解聲光控電路的基本組成部分，包括光敏電阻、駐極體話筒、三極管、可控硅等元件的功能和特性。掌握聲光控電路的工作原理，理解聲音信號(hào)和光信號(hào)如何控制電路的通斷。學(xué)會(huì)使用電烙鐵、萬用表等工具進(jìn)行電子元件的焊接與檢測(cè)，能夠按照電路圖正確組裝聲光控電子作品。教學(xué)準(zhǔn)備電子元件：光敏電阻、駐極體話筒、三極管（NPN型和PNP型）、可控硅、電阻（若干不同阻值）、電容（電解電容和瓷片電容）、二極管、面包板、導(dǎo)線、電路板、LED燈、電池盒、電池。工具：電烙鐵、焊錫絲、烙鐵架、鑷子、尖嘴鉗、斜口鉗、萬用表、螺絲刀。教學(xué)重點(diǎn)聲光控電路的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。讓學(xué)生深入理解光敏電阻、駐極體話筒、三極管、可控硅等關(guān)鍵元件在電路中如何協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的聲光控功能。電子元件的焊接技能訓(xùn)練。包括電烙鐵的正確使用方法、焊接的姿勢(shì)與技巧、焊接質(zhì)量的控制等，確保學(xué)生能夠熟練、準(zhǔn)確地完成元件的焊接，為后續(xù)電路組裝奠定基礎(chǔ)。教學(xué)難點(diǎn)聲光控電路中信號(hào)的處理與放大過程。尤其是駐極體話筒采集聲音信號(hào)后的放大、三極管對(duì)信號(hào)的整形與驅(qū)動(dòng)等環(huán)節(jié)較為復(fù)雜，學(xué)生理解起來有一定難度。電路故障的排查與修復(fù)。在制作過程中，由于元件質(zhì)量、焊接問題、線路連接錯(cuò)誤等多種因素可能導(dǎo)致電路出現(xiàn)故障，學(xué)生需要學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和工具，有條不紊地進(jìn)行故障排查，確定故障點(diǎn)并采取有效的修復(fù)措施。教學(xué)過程（一）導(dǎo)入在教室門口展示一個(gè)聲光控路燈模型，在光線較暗且有拍手聲時(shí)，路燈亮起，一段時(shí)間后自動(dòng)熄滅。提問學(xué)生：“同學(xué)們，你們注意到教室門口的路燈有什么特別之處嗎？它為什么會(huì)在黑暗中有聲音時(shí)自動(dòng)亮起呢？”引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考聲光控路燈的工作現(xiàn)象。展示一些生活中常見的聲光控電器圖片，如聲光控樓道燈、聲光控開關(guān)等，進(jìn)一步拓展學(xué)生的視野，讓學(xué)生了解聲光控技術(shù)在日常生活中的廣泛應(yīng)用。然后引出本節(jié)課的主題——制作聲光控電子作品，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。（二）知識(shí)講解利用動(dòng)畫演示課件，詳細(xì)講解聲光控電路的基本組成部分及其功能。光敏電阻：介紹光敏電阻的特性，它的電阻值會(huì)隨著光照強(qiáng)度的變化而改變。在光線較亮?xí)r，電阻值較?。还饩€較暗時(shí)，電阻值較大。在聲光控電路中，光敏電阻用于感知環(huán)境光線的強(qiáng)弱，是控制電路是否工作的一個(gè)重要元件。駐極體話筒：講解駐極體話筒的工作原理，它能夠?qū)⒙曇粜盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。當(dāng)有聲音傳入話筒時(shí)，會(huì)引起話筒內(nèi)部的振膜振動(dòng)，從而產(chǎn)生微弱的電信號(hào)。這個(gè)電信號(hào)將作為電路后續(xù)控制的一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。三極管：介紹三極管在電路中的放大和開關(guān)作用。NPN型和PNP型三極管的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)有所不同，在聲光控電路中，三極管用于對(duì)駐極體話筒產(chǎn)生的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大和整形，以驅(qū)動(dòng)后續(xù)的可控硅元件?？煽毓瑁褐v解可控硅的導(dǎo)通和截止特性?？煽毓枋且环N半導(dǎo)體器件，在電路中相當(dāng)于一個(gè)電子開關(guān)。當(dāng)它的控制極接收到合適的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，可控硅會(huì)導(dǎo)通，使電路形成通路，從而點(diǎn)亮負(fù)載（如LED燈）；當(dāng)觸發(fā)信號(hào)消失后，可控硅會(huì)在一定條件下繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)，直到電路中的電流減小到一定程度，可控硅才會(huì)截止，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的自動(dòng)控制。電阻和電容：簡(jiǎn)單介紹電阻用于限制電流大小、分壓等作用，電容用于濾波、耦合、延時(shí)等作用。在聲光控電路中，不同阻值的電阻和不同類型的電容相互配合，保證電路的穩(wěn)定工作和信號(hào)的正確處理。結(jié)合電路原理圖，講解聲光控電路的工作原理。當(dāng)環(huán)境光線較亮?xí)r，光敏電阻阻值較小，三極管Q1的基極電位被拉低，三極管Q1截止，此時(shí)無論有無聲音信號(hào)，三極管Q2也截止，可控硅SCR無觸發(fā)信號(hào)而處于截止?fàn)顟B(tài)，LED燈不亮。當(dāng)環(huán)境光線較暗時(shí)，光敏電阻阻值增大，三極管Q1的基極電位升高。此時(shí)若有聲音信號(hào)傳入駐極體話筒，話筒產(chǎn)生的微弱電信號(hào)經(jīng)電容C1耦合到三極管Q1的基極，經(jīng)過三極管Q1的放大后，使三極管Q2導(dǎo)通。三極管Q2導(dǎo)通后，其集電極電位下降，為可控硅SCR的控制極提供觸發(fā)信號(hào)，可控硅SCR導(dǎo)通，LED燈點(diǎn)亮。同時(shí)，電容C2通過電阻R4開始充電，當(dāng)電容C2兩端電壓升高到一定程度時(shí)，會(huì)使三極管Q2的基極電位升高，三極管Q2截止，可控硅SCR失去觸發(fā)信號(hào)，但由于可控硅的特性，它會(huì)繼續(xù)導(dǎo)通一段時(shí)間，直到電容C2通過負(fù)載放電到一定程度，可控硅SCR才截止，LED燈熄滅，從而實(shí)現(xiàn)了在黑暗中有聲音時(shí)燈亮，一段時(shí)間后自動(dòng)熄滅的聲光控功能。（三）實(shí)踐操作前的準(zhǔn)備元件識(shí)別與檢測(cè)將各種電子元件分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)照《聲光控電子作品制作手冊(cè)》中的元件清單和實(shí)物圖片，識(shí)別不同的電子元件，如光敏電阻、駐極體話筒、三極管、可控硅、電阻、電容、二極管等。示范使用萬用表檢測(cè)電子元件的方法，包括測(cè)量電阻的阻值、電容的容量、二極管的正反向電阻以及三極管的極性和放大倍數(shù)等。然后讓學(xué)生分組使用萬用表對(duì)自己手中的元件進(jìn)行檢測(cè)，記錄檢測(cè)結(jié)果，并將有問題的元件及時(shí)更換，確保使用的元件均正常。工具使用示范介紹本次實(shí)踐操作所需的工具，如電烙鐵、焊錫絲、鑷子、尖嘴鉗、斜口鉗、萬用表等，并詳細(xì)示范電烙鐵的正確使用方法。包括電烙鐵的握法（如握筆法）、預(yù)熱時(shí)間、焊接溫度的調(diào)節(jié)、焊接時(shí)的姿勢(shì)（保持穩(wěn)定，烙鐵頭與焊件成一定角度）以及焊接時(shí)間的控制等。強(qiáng)調(diào)焊接過程中的安全注意事項(xiàng)，如避免燙傷、防止焊錫絲飛濺等。示范使用鑷子夾取電子元件、尖嘴鉗和斜口鉗進(jìn)行導(dǎo)線的裁剪與整形等操作技巧，讓學(xué)生對(duì)工具的使用有初步的認(rèn)識(shí)和了解。（四）小組合作實(shí)踐操作分組與任務(wù)分配將學(xué)生分成若干小組，每組45人。每個(gè)小組推選一名組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)組織小組討論、分工協(xié)作以及與的溝通交流。組長(zhǎng)根據(jù)小組成員的實(shí)際情況，合理分配任務(wù)，如有的成員負(fù)責(zé)元件的焊接，有的成員負(fù)責(zé)導(dǎo)線的連接，有的成員負(fù)責(zé)電路的檢測(cè)與調(diào)試，有的成員負(fù)責(zé)記錄制作過程中的問題與解決方案等，確保每個(gè)成員都能積極參與到實(shí)踐操作中。電路組裝學(xué)生在面包板上按照電路圖進(jìn)行電路的初步搭建，這一步驟主要是為了讓學(xué)生熟悉電路的連接方式，驗(yàn)證電路原理的正確性，同時(shí)便于在出現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行修改和調(diào)整。巡視各小組，及時(shí)解答學(xué)生在搭建過程中遇到的問題，如元件的插裝位置錯(cuò)誤、導(dǎo)線連接不良等。在面包板搭建成功后，學(xué)生將電路轉(zhuǎn)移到電路板上進(jìn)行正式焊接。焊接過程中，學(xué)生要嚴(yán)格按照焊接規(guī)范進(jìn)行操作，確保焊接質(zhì)量。提醒學(xué)生注意元件的焊接順序，一般先焊接低矮、耐熱的元件，如電阻、電容等，后焊接較高、不耐熱的元件，如三極管、可控硅等，避免在焊接過程中對(duì)已焊接元件造成損壞。同時(shí)，要注意焊點(diǎn)的形狀應(yīng)圓潤(rùn)、光滑，無虛焊、假焊、連焊等現(xiàn)象。電路調(diào)試電路焊接完成后，學(xué)生進(jìn)行初步的外觀檢查，查看元件是否有漏焊、錯(cuò)焊，導(dǎo)線是否連接正確、牢固等。然后使用萬用表對(duì)電路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電壓、電阻等參數(shù)的檢測(cè)，判斷電路是否存在短路、斷路等問題。如果電路檢測(cè)正常，學(xué)生可以進(jìn)行通電調(diào)試。在光線較暗的環(huán)境下，拍手或發(fā)出聲音，觀察LED燈是否能正常亮起，并在一段時(shí)間后自動(dòng)熄滅。如果電路不能正常工作，學(xué)生需要根據(jù)故障現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)