音樂賀卡及門鈴.doc

（科教版）八年級(jí)勞動(dòng)技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)電子技術(shù)電子放大電路應(yīng)用第二部分 應(yīng)用設(shè)計(jì) 第三部分 拓展與習(xí)作上海市徐匯區(qū)活動(dòng)中心 倪 群一、 教學(xué)設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括三個(gè)方面：一是產(chǎn)生需求，初步確定設(shè)計(jì)方案；二是收集資料確定設(shè)計(jì)方案、構(gòu)思作品方案、設(shè)計(jì)表達(dá)；三是制作、調(diào)試及交流與評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)的基本思路是：在了解三極管放大電路的基礎(chǔ)上，在分析、討論和探究活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生提出問題產(chǎn)生需求，使學(xué)生能運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決音樂賀卡改裝成音樂門鈴的實(shí)際問題。本設(shè)計(jì)要突破的重點(diǎn)是：放大電路的應(yīng)用。方法是：通過音樂賀卡與音樂門鈴的異同比較，使學(xué)生感悟到音樂賀卡設(shè)計(jì)時(shí)，只需考慮收卡人收聽的效果；而音樂門鈴設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮環(huán)境與收聽范圍的變化，使其音量放大，運(yùn)用三極管的放大電路可達(dá)到音量放大的目的。本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：電路設(shè)計(jì)的思維方式。方法是：通過分析、比較和嘗試等活動(dòng)，明確目標(biāo)；通過電路設(shè)計(jì)明確三極管放大電路的作用；通過用技術(shù)語(yǔ)言和電路圖表達(dá)電路的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生讀電路圖的能力。本設(shè)計(jì)通過音樂賀卡改裝成門鈴的條件分析，提高學(xué)生的觀察與發(fā)現(xiàn)問題的能力；在對(duì)各種門鈴比較的活動(dòng)中，形成音樂門鈴的設(shè)計(jì)思路；在制作與調(diào)試過程中，提高質(zhì)量與效率意識(shí)。完成本節(jié)教學(xué)內(nèi)容約需要6課時(shí)。二、 教學(xué)目標(biāo) 1. 知識(shí)與技能（1）知道音樂賀卡和音樂門鈴的工作原理。（2）初步運(yùn)用三極管放大電路。（3）初步了解集成電路與常用語(yǔ)音集成電路。（4）初步學(xué)會(huì)安裝圖與電路圖的轉(zhuǎn)換。（5）能夠通過自主學(xué)習(xí)，科學(xué)安排工藝、加工、裝配和調(diào)試。2. 過程與方法（1）通過對(duì)音樂賀卡的探究活動(dòng)和對(duì)所需音樂門鈴的比較分析過程中，形成音樂門鈴的設(shè)計(jì)思路。（2）通過對(duì)音樂門鈴的資料收集和交流討論，確定設(shè)計(jì)方案。（3）通過對(duì)安裝圖和電路圖的描述，掌握用技術(shù)語(yǔ)言描述的方法和安裝圖與電路圖的轉(zhuǎn)換方法，并提高讀圖的能力。（4）在制作與調(diào)試過程中，掌握制作的工藝流程和解決問題的方法，提高質(zhì)量與效率意識(shí)。3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）認(rèn)識(shí)三極管放大電路和語(yǔ)音集成電路的應(yīng)用價(jià)值。（2）通過制作和調(diào)試音樂門鈴，逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致、耐心的工作態(tài)度。三、 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 1. 教學(xué)重點(diǎn)放大電路的應(yīng)用。2. 教學(xué)難點(diǎn)電路設(shè)計(jì)的思維方式。四、 教學(xué)器材 1. 學(xué)具：（1）工具：萬(wàn)用表 （每2人一只）、電烙鐵 1套、剪刀子1把、斜口鉗1把、尖嘴鉗 1把、鑷子 1把。（2）元器件：音樂賀卡（每人一張）、音樂集成電路（HR-58）1塊、電阻（200KW）1只、電容器（0.01mF）1只、三極管（9013）1只、揚(yáng)聲器（2英寸、8W）1只、開關(guān)（小型） 1只、軟導(dǎo)線 （12股，紅色、黑色）各25cm、電池架（2節(jié)5號(hào)電池）1只、外殼（塑料）1、語(yǔ)音集成電路（每2人一塊）2. 教具：音樂賀卡、音樂集成電路（HR-58）模型1塊、三極管模型1只，集成電路若干，帶語(yǔ)音集成電路玩具1個(gè)，語(yǔ)音集成電路若干五、 教學(xué)流程圖 活動(dòng)9作品交流情境2展示和設(shè)問活動(dòng)12交流評(píng)價(jià)活動(dòng)11習(xí)作P75活動(dòng)10自學(xué)與交流認(rèn)識(shí)集成電路 認(rèn)識(shí)語(yǔ)音集成電路 情境1設(shè)問1三極管放大電路運(yùn)用 活動(dòng)1自習(xí)P67-68產(chǎn)生制作音樂門鈴 的需求音樂賀卡改裝成音樂門鈴的條件分析 活動(dòng)2音樂賀卡的探究音樂賀卡的組成 初步確定設(shè)計(jì)方案 活動(dòng)3音樂門鈴與賀卡異同比較各種門鈴比較確定設(shè)計(jì)方案 門鈴設(shè)計(jì)技術(shù)思維方式 活動(dòng)5P71頁(yè)實(shí)例活動(dòng)4交流收集音樂門鈴的資料安裝圖與電路圖的轉(zhuǎn)換音樂門鈴的制作 活動(dòng)8焊接與調(diào)試活動(dòng)7制作流程分析 六、【教學(xué)過程】第二部分 應(yīng)用設(shè)計(jì)1、課時(shí)建議：4-6課時(shí)。（1）音樂賀卡改裝成音樂門鈴條件分析 1課時(shí)。（2）各種音樂門鈴比較分析，確定設(shè)計(jì)方案 1課時(shí)。（3）設(shè)計(jì)方案實(shí)施 2-4課時(shí)。2、準(zhǔn)備知識(shí)：收集有關(guān)三極管放大電路的應(yīng)用，有關(guān)音樂賀卡，音樂門鈴的知識(shí)。 音樂賀卡改裝成音樂門鈴條件分析1、導(dǎo)入：交流與討論用實(shí)物演示：舉例，為保護(hù)自己家的安全，在比較隱蔽的地方，裝一個(gè)報(bào)警器；或舉例在包內(nèi)放一個(gè)防偷的報(bào)警器等。歸納：1）作品的核心器件是音樂集成電路； 2）作品的聲音響亮，效果明顯。l 活動(dòng)1：自學(xué)（內(nèi)容：課本P67-68頁(yè)“確定設(shè)計(jì)要求”、“實(shí)例”）。歸 納：老師辦公室門鈴的要求。l 活動(dòng)2：音樂賀卡探究。音樂集成電路壓電陶瓷片音樂賀卡的工作原理：l 活動(dòng)3：分析比較音樂賀卡與音樂門鈴的異同。相同處：兩者都用音樂集成電路作為聲源，都是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)。不同之處：音樂賀卡比較輕巧、薄，但聲音輕、收聽范圍小。 音樂門鈴聲音響亮，收聽范圍廣。音樂集成電路三極管放大電路揚(yáng)聲器音樂門鈴的工作原理：歸 納：可在音樂賀卡集成電路上安裝三極管放大電路，將音樂賀卡改裝成音樂門鈴。布置作業(yè)：請(qǐng)同學(xué)收集有關(guān)音樂門鈴電路圖的資料。說(shuō)明：本節(jié)課以音樂賀卡作為切入口，在將音樂賀卡與音樂門鈴比較分析后找出兩者的異同，歸納得出：在音樂賀卡的基礎(chǔ)上增加三極管放大電路改裝成音樂門鈴，從而體現(xiàn)三極管放大電路的應(yīng)用。 各種音樂門鈴比較分析，確定設(shè)計(jì)方案l 活動(dòng)1：收集資料交流。將學(xué)生收集的音樂門鈴資料，進(jìn)行交流。歸納：音樂門鈴雖然種類繁多，但都是由音樂集成電路、三極管放大電路和揚(yáng)聲器三部分組成。理解音樂門鈴設(shè)計(jì)的要求與技術(shù)思維的方式。l 活動(dòng)2：安裝圖與電路圖的轉(zhuǎn)換。（1）將課本P71頁(yè)“圖2-65”，轉(zhuǎn)換成電路圖（見右圖）。圖2-65轉(zhuǎn)換成的電路圖（2）用電路圖的形式表達(dá)設(shè)計(jì)思想，并用技術(shù)語(yǔ)言進(jìn)行小組交流。重點(diǎn)：元器件的位置；三極管的方向。例：第一步：給音樂集成電路焊盤編號(hào)；第二步：對(duì)元器件安裝的位置進(jìn)行描述。如：下表所示。名稱規(guī)格位置電阻220KWj、k電容器001mFo、p三極管9013l、m、n揚(yáng)聲器2英寸、8Wn、o開關(guān)小型o、p電源3Vl、o說(shuō)明：本節(jié)課通過活動(dòng)1，使學(xué)生進(jìn)一步對(duì)音樂門鈴的組成有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，加深理解三極管放大電路在其中的作用，使學(xué)生明確音樂門鈴的設(shè)計(jì)要求與思維方式；通過活動(dòng)2，使學(xué)生明確音樂門鈴的具體實(shí)施方案；通過活動(dòng)3，提高學(xué)生讀圖的能力。 設(shè)計(jì)方案實(shí)施 活動(dòng)1：作品的工藝流程分析。一般電子作品的工藝流程圖： 測(cè)量元器件元件安插檢查：自查和互查焊接電路調(diào)試電路故障分析與排除（1） （2） （3） （4） （5） （6） 工藝流程中每個(gè)環(huán)節(jié)注意點(diǎn)： （1）元器件測(cè)量。測(cè)量元器件選擇：HR-58、三極管、電阻、電容、揚(yáng)聲器、開關(guān)、電源音樂集成電路質(zhì)量要求：用替換法能正常工作三極管質(zhì)量要求：類型電阻的質(zhì)量要求：阻值電容的質(zhì)量要求：容量、絕緣電阻揚(yáng)聲器的質(zhì)量要求：揚(yáng)聲器口徑、阻值、功率開關(guān)的質(zhì)量要求：開關(guān)引腳的區(qū)分音樂門鈴元器件的測(cè)量（2）與（3）元器件安插與檢查的重點(diǎn)是：元器件的安插位置和三極管的方向。（4）注意元件引腳一定要搪錫，焊接時(shí)控制焊接時(shí)間。（5）注意電池極性。（6）見課本P71頁(yè)“小竅門”。補(bǔ)充：若出現(xiàn)沒按開關(guān)，音樂門鈴就工作了，可能電容器103沒焊好。小常識(shí)：為了防止外界感應(yīng)電壓的影響，如周圍電氣設(shè)備的開關(guān)動(dòng)作而產(chǎn)生的干擾，在音樂集成電路的開關(guān)兩端并接一個(gè)001mF的電容，以防止誤觸發(fā)。說(shuō)明：本節(jié)課通過活動(dòng)，使學(xué)生在對(duì)音樂門鈴的制作過程中，讓學(xué)生感悟與理解從事技術(shù)活動(dòng)必須具備的品質(zhì)與態(tài)度，能夠安全而負(fù)責(zé)地參加技術(shù)活動(dòng)。在對(duì)調(diào)試過程中碰到的故障及解決故障的方法，促使學(xué)生增強(qiáng)解決問題的能力。通過交流與評(píng)價(jià)提供再學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。賀卡中開關(guān)的工作原理：用賀卡的開與合組成了回路與斷路，所以，在開與合時(shí)實(shí)際上起到了開關(guān)的作用。在開關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，最常用到的就是按鈕，可以拓展到生活中碰到的一些傳感器作為開關(guān)，比如，磁控，光控，紅外線等，請(qǐng)根據(jù)學(xué)生的具體情況，適當(dāng)增加開關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。在外關(guān)的設(shè)計(jì)制作中，可根據(jù)實(shí)際情況稍作調(diào)整。l 活動(dòng)2：交流評(píng)價(jià)。第三部分 拓展與習(xí)作1、建議課時(shí)：1-2課時(shí)。2、準(zhǔn)備資料：有關(guān)集成電路、語(yǔ)音集成電路的知識(shí)。3、導(dǎo)入：展示一些集成電路和玩具中的語(yǔ)音集成電路。然后設(shè)問。設(shè)問1：集成電路是如何組成的呢？介紹集成電路的發(fā)展及一般集成電路的組成。設(shè)問2：玩具中類似的集成電路是什么電路呢？l 活動(dòng)1：自學(xué)（內(nèi)容：課本P73-74頁(yè)“語(yǔ)音集成電路”）。l 活動(dòng)2：交流收集的語(yǔ)音集成電路。通過活動(dòng)讓學(xué)生了解不同的語(yǔ)音集成電路。 l 活動(dòng)3：習(xí)作（內(nèi)容：課本P75頁(yè)）。 4人一組分組交流討論，制定一份設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行大組交流。說(shuō)明：通過拓展部分學(xué)習(xí)，使學(xué)生能舉一反三，通過不同型號(hào)的語(yǔ)音集成電路交流與習(xí)作實(shí)踐，使學(xué)生有創(chuàng)新設(shè)計(jì)空間。 建議：學(xué)?？筛鶕?jù)學(xué)校和學(xué)生的具體情況，完成習(xí)作的內(nèi)容。l 活動(dòng)4：交流評(píng)價(jià)。七、【教學(xué)參考】1、音樂集成電路 隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，80年代出現(xiàn)了音樂集成電路，。當(dāng)音樂集成電路的觸發(fā)端輸入一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，它應(yīng)付按預(yù)先編好的曲調(diào)或語(yǔ)音程序，發(fā)出聲音。音樂集成電路的工作電壓較低，在1.25-5伏之間。2、三極管放大電路的簡(jiǎn)介 1906年，德福雷斯特發(fā)明了三極管，正是在這一發(fā)明的基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾代人的努力，才使晶體管、集成電路等電子器件接連不斷地問世，開發(fā)出一代又一代的通信產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。德福雷斯特發(fā)明的三極管的柵極能迅速控制電流的通斷，控制速度比繼電器要快1萬(wàn)倍。1910年，德福雷斯特使用三極管播放意大利著名歌唱家卡魯索演唱的歌曲，一舉成功。一次，他把一個(gè)三極管與電話送話器等連接在一起，再接到耳機(jī)上去。當(dāng)把一塊手表放在電話送話器前面時(shí)，居然出現(xiàn)了一件意想不到的事：手表的“嘀嗒”聲被放大了。 德福雷斯特和他的助手找到了一種可以控制三極管放大作用的方法：減弱所需放大的電流，而把幾個(gè)三極管連接起來(lái)使用，使一個(gè)三極管的輸出，成為下一個(gè)三極管的輸入，這樣就能使放大效果大大增強(qiáng)。德福雷斯特在三極管放大的原理上，取得了突破性的進(jìn)展，使得制造功率放大器的設(shè)想有了成功的可能。德福雷斯特為了使三極管的放大作用迅速投入實(shí)際應(yīng)用，曾到紐約去推銷他的發(fā)明成果。在等待有關(guān)公司答復(fù)意見的那段時(shí)間里，他還專程前往新澤西州，扯開嗓子向幾乎耳聾的愛迪生介紹自己的這一項(xiàng)發(fā)明。愛迪生對(duì)此十分感興趣，因?yàn)檎窃谒救怂l(fā)明白熾燈的基礎(chǔ)上，才導(dǎo)致了三極管的出現(xiàn)。1912年，美國(guó)通用電氣公司的化學(xué)家蘭茂爾(他在1932年榮獲諾貝爾獎(jiǎng))和美國(guó)電話電報(bào)公司的阿諾德，在各自的公司，分別研制出高真空的電子三極管，使三極管的放大倍數(shù)大幅度提高，工作性能更加穩(wěn)定。從此，三極電子管進(jìn)入了實(shí)用階段。3、晶體管 半導(dǎo)體元件大致分為晶體管和集成電路(Ic)兩大部分。第二次世界大戰(zhàn)后，由于半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，電子學(xué)得到了令人矚目的發(fā)展。 晶體管是美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的肖克萊、巴丁、布拉特在1948年發(fā)明的。這種晶體管的構(gòu)造是低摻雜鍺半導(dǎo)體表面上接有兩根金屬絲，稱為點(diǎn)接觸型晶體管。 1949年，開發(fā)出了結(jié)型晶體管，在實(shí)用化方面前進(jìn)了一大步。 1956年開發(fā)出了制作p型和n型半導(dǎo)體的擴(kuò)散法，它是在高溫下將雜質(zhì)原子滲透到半導(dǎo)體表層的一種方法。1960年開發(fā)出了外延生長(zhǎng)法并制成了外延平面型晶體管。外延生長(zhǎng)法是把硅晶體放在氫氣和鹵化物氣體中來(lái)制造半導(dǎo)體的方法。有了半導(dǎo)體技術(shù)的這些發(fā)展，隨之就誕生了集成電路。 4、集成電路大約在1956年，英國(guó)的德馬就從晶體管原理預(yù)想到了集成電路的出現(xiàn)。1958年美國(guó)提出了用半導(dǎo)體制作全部電路元件實(shí)現(xiàn)集成電路化方案。1961年，得克薩斯儀器公司開始批量生產(chǎn)集成電路。集成電路并不是用一個(gè)一個(gè)的電路元件連接成的電路，而是把具有某種功能的電路“埋”在半導(dǎo)體晶體里的一個(gè)元件。它易于高密度集成電路小型化和減少引線端，所以具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。 集成電路的集成度在逐年增高。元件數(shù)在100個(gè)以下的小規(guī)模集成電路，1001000個(gè)的中規(guī)模集成電路，1000100000個(gè)的大規(guī)模集成電路，以及l(fā)00000個(gè)以上的超大規(guī)模集成電路，都已依次開發(fā)出來(lái)，并在各種裝置中獲得了廣泛應(yīng)用。5、常用三極管的放大電路介紹（1）延時(shí)關(guān)