项目五简易光控电路教学案.docx
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项目五简易光控电路教学案
【备课时间】2013-9-29【上课时间】2013-10-11【课时数】4
【课题】简易光控电路
【上课地点】教室、实训楼【第43-46教时】
【教学目标】
●掌握三极管、电位器、光敏电阻等元器件的识别与检测。
●掌握光控电路的安装、调试与测试。
【教学重点】
1.电路各元器件的识别和检测。
2.电路的组装和焊接。
【教学难点】
1.电路的工作原理与调试。
2.电路的故障排查。
【教学准备】
多媒体课件、通用印制电路板、电阻（100Ω1KΩ220Ω）、电位器（50KΩ）、发光二极管、三极管（9014）、小电池盒、三节电池、导线、光敏电阻。
【教学过程】
一、导入
在我们日常的生活中，我们可以看到很多由光控制的电路，例如：
路灯等。
那么今天我们就来学习一下————简易光控电路。
二、新课
任务一认识电路
1.电路图及工作原理
该电路由三极管VT、电位器Rp、光敏电阻器MG、电阻器Rb1、Rb2、Rc及发光二极管LED组成。
光敏电阻器的阻值会随着照射光的强弱而发生变化，从而改变三极管中的基极电流Ib，那么通过二极管的集电极电流Ic也跟着发生变化，结果，发光二极管的亮暗发生变化。
光敏电阻器光照的强弱控制发光二极管的亮与暗，称之为简易光控电路。
2.实物图
任务二元件的识别与检测
1.电路元件的识别
代号
名称
规格
检测结果
VT
三极管
9014
类型：
引脚排列：
放大倍数：
质量：
RP
电位器
50KΩ
实测标称值：
质量：
Rb1
色环电阻器
1KΩ
实测阻值：
Rb2
色环电阻器
100Ω
实测阻值：
Rc
色环电阻器
220Ω
实测阻值：
LED
发光二极管
红色ф10
正负极性：
正向电阻：
反向电阻：
质量：
MG
光敏电阻器
普通
亮电阻：
暗电阻：
质量：
Vcc
1号电池
1.5V/3节
4.5V
面包板
SYB-120
2.元器件的检测
（1）色环电阻器、发光二极管的识读与检测方法可参考前面相关章节容。
色环电阻器：
主要会识读其标称阻值并用万用表测量其实际阻值。
（2）发光二极管：
会识别其正负极性，会用万用表检测其质量的好坏。
（3）电位器的检测。
检测电位器时，首先要看转轴转动是否平滑、开关是否灵活（带开关电位器）。
①选择好万用表电阻挡的量程R×1k挡。
②先按图所示方法测“1”、“3”两端，其读数应为电位器的标称阻值。
图l一2—3测电位器标称阻值
然后，同样用万用表的电阻挡测“1”、“2”或“3”、“2”两端的阻值，如图所示。
将电位器器的转轴逆时针旋转，指针应平滑移动，电阻值逐渐减小；若将电位器的转轴顺时针旋转，逐渐增大，直至接近电位器的标称值。
图1—2—4测电位器阻值变化
在检测过程中，万用表指针有断续或跳动现象，说明该电位器存在着活动触点接触不良问题。
（4）三极管的检测1。
①选择量程
②欧姆调零
③检测类型和基极。
任意假定三极管的一个电极是基极b，用黑表笔与之相接，用红表笔分别与另外两极相接。
当出现两次电阻都很小时，则黑表笔所接的就是基极，且管型为NPN型。
当出现两次电阻都很大时，则管型为PNP型，如图所示。
三极管的类型和基极检测
④检测发射极和集电极。
当基极b确定后，可接着判断发射极e和集电极c。
若是NPN型管，将两表笔与待测的两极相连，然后用手指捏紧基极和黑表笔，观察指针摆动的幅度，再将黑红表笔对调，重复上述测量过程，比较两次指针摆动幅度，幅度摆动大的这次红表笔接的是发射极e，黑表笔接的是集电极c。
若是PNP型管，只要在上述方法中红黑表笔对调即可。
如图所示。
三极管发射极和集电极检测
（5）三极管的检测2。
A检测集电结和发射结的正、反向电阻
①选择量程
②欧姆调零
③检测NPN或PNP型三极管的集电极和基极之间的正、反向电阻
检测NPN型三极管的集电结电阻
④检测PNP或NPN型三极管的发射极和基极之间的正、反向电阻（即检测发射结正、反向电阻）
检测NPN型三极管的发射结电阻
正常时，集电结和发射结正向电阻都比较小，约为几百欧至几千欧；反向电阻都很大，约几百千欧至无穷大。
B检测集电极与发射极之间电阻。
①选择量程
②欧姆调零
③对于NPN型三极管，红表笔接集电极，黑表笔接发射极测一次电阻，如图（a）所示。
互换表笔再测一次电阻，如图（b）所示。
正常时，两次电阻阻值比较接近，约为几百千欧至无穷大。
集电极与发射极之间电阻
对于PNP型三极管，红表笔接集电极，黑表笔接发射极测一次电阻，正常约为十几千欧至几百千欧；互换表笔再测一次电阻，与正向电阻值相近。
C判断质量。
如果三极管任意一个PN结的正、反向电阻不正常，或集电极和发射极之间的正、反向电阻不正常，说明三极管已损坏。
如发射结的正、反向电阻阻值均为无穷大，说明发射结开路；集电极与发射极之间的电阻阻值为0，说明集电极与发射极之间击穿短路。
（6）光敏电阻的检测
光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱（明暗）变化而变化的元件，光照越强阻值越小，光照越弱阻值越大，并且它与普通电阻器一样也没有正负极，一般情况下，其亮电阻为几千欧到几十千欧，有的甚至1KΩ以下，暗电阻可达几兆欧以上。
①测亮电阻。
用万用表R×1K档测量在光照下光敏电阻的阻值，
②测暗电阻。
用一只手或黑纸片遮住光敏电阻的受面光，然后再万用表R×1K档，测量光敏电阻的暗阻值。
③质量检测。
观察万用表指针在光敏电阻的受光面被遮住前后的变化情况，若指针偏转明显，则光敏电阻性能良好；若指针偏转不明显，则将光敏电阻的受光面靠近电灯，以增加光照强度，同时再观察万用表指针变化情况，如果指针偏转明显，则光敏电阻灵敏度较低；如果指针仍无明显偏转，则说明光敏电阻已失效。
任务三电路制作与调试
1．按照原理图的结构在电路板中，绘制元件排列的布局草图。
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2．安装与焊接
（1）按工艺要求对元器件引脚进行成形加工
（2）按布局图在实验电路板上进行元器件的排列与插装。
以合理、美观为标准，其中色环电阻器采用水平安装，电位器、发光二极管、按钮采用立式安装，按钮安装时尽量贴紧电路板。
（3）按工艺要求对元器件进行焊接
（4）焊接电源输入线和输出线。
注意：
发光二极管的正负极性。
3．调试
接通电源，调节电位器Rp，使发光二极管LED处于微亮状态，然后用手或黑纸片慢慢遮住光敏电阻，我们将发现发光二级管LED慢慢变亮。
即用光敏电阻的光敏特性控制发光二极管的暗与亮，从中实现电路的光控功能。
任务四电路测试与分析
测试1测电路初始状态各状态
调节电位器Rp的阻值，使发光二极管处于微亮状态。
用万用表分别测三极管的基极电位Vb、光敏电阻器两端的电压Umg、基极电流Ib和集电极电流Ic。
测试2测电路动态的各参数
使用万用表串接到电路中，然后用黑纸片或手指慢慢遮住、移开光敏电阻，仔细观察两表的读数及变化情况。
测试3测光敏电阻完全不受光照时各参数
用黑纸片或手完全挡住光照，使光敏电阻完全不受光照。
再用万用表测三极管的基极电位Vb、光敏电阻器两端的电压Umg、基极电流Ib和集电极电流Ic。
测试结果填入表中
测试项目
Vb
Umg
Ib
Ic
发光二极管情况
初始状态
不受光照时电路状态
慢慢挡住使，变化情况
项目实训评价
项目容
评分标准
配
分
扣
分
得
分
元器件识别与检测
1、元器件识别错一个，扣1分
2、元器件检测错一个，扣2分
10
导线连接
1、弯曲、拱起，每处扣2分
2、相交或正面连线，每处扣2分
10
布局与排列
1、成形不符合要求，每处扣1分
2、极性错误，每处扣2分
3、参差不齐，标记方向混乱，布局不合理扣3～10分
15
焊点质量
1、焊点粗糙扣2分
2、虚焊、漏焊、错焊每处扣2分
15
电路调试
1、调试不当，扣1-5分
2、功能无法实现，扣5-10分
20
电路测试
1、不会正确使用万用表，扣10-20分
20
安全文明生产
违反安全操作规程，酌情扣3-10分
10
合计
100
教师签名：
年月日
三、小结
四、作业布置
任务书
五、课后思考
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