测量水的温度课件

时间:2023-08-31 08:34:07 课件 收藏本文 下载本文

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测量水的温度课件

篇1:测量水的温度课件

教学内容:

教科版小学科学三年级下册第三单元第2课《测量水的温度》

教学目标:

科学概念

1、根据不同的测量范围和使用需要,人们设计制作了不同的温度计。测量物体

温度时要根据不同测量对象,选择合适的温度计。

2、对一个物体来说,物体失去热量,温度下降;物体获得热量,温度上升。通

过测量一个物体的温度变化可以知道这个物体失去热量还是获得热量。

过程与方法

1、观察不同温度计的测量范围,选择合适的温度计(刻度值在10℃~100℃)用于测量水的温度。

2、间隔相同时间连续测量和记录四杯不同冷热的水的温度。情感态度价值观培养在观测、记录的过程中始终保持认真、细致的态度。

教学重点:测量水温的方法

教学难点:间隔相同时间连续测量水的温度

课前准备:

为每组准备:250ml玻璃杯(编号○1~○4),0℃~100℃温度计(4支),不同冷热的水4杯,水温测量记录表(一),连续测量10分钟内水温变化记录表(二)。

为全班准备:0℃~100℃温度计,体温计, 500 ml玻璃杯,一热水瓶开水,秒表,投影,分组分工。

教学过程:

一、趣味猜谜,导入新课

师:孩子们,你们喜欢猜谜吗?今天,王老师就为大家说一则谜语,大家来猜猜,看谁是我们班的猜谜大王。“身上一把尺,肚里一红线;夏天线儿长,冬天线儿短。”

生:猜。

师:真聪明,猜对了,就是温度计。那你们都知道哪些温度计呢?

生说

师:同学们知道的还真多呀!今天,老师也给同学们带来了一些温度计(出示课件ppt2:各种类型的温度计)。

师:(端起热水杯说):要想知道这杯水的准确温度,就得使用温度计。

师:今天这节课,我们就来探讨用温度计测量水温的问题。出示课题

师:同学们,要想测量水的温度,我们必须要有合适的温度计,老师这里有测量35℃~42℃的体温计,-20℃~50℃的家用气温计,还有测量0℃~100℃的实验用温度计。你认为测量水温应该选用哪一种温度计?为什么?出示ppt3

生:生思考

师:同学们,你们选择好了吗?哪个同学说说你选择哪种温度计来测量水温?

生:汇报。

师:小结:出示ppt4一般来说,液体水的温度会在0℃~100℃之间,我们要

测量水的温度就需要选择测量值在0℃~100℃范围的温度计。

二、演示教学“测量水温的方法”

过渡语:师:同学们,我们已经有了合适测量工具了,那么,我们是不是就可以直接测量水的温度呢?

生:不是。

师:那怎么测呀?

生:

师:对,还要掌握正确的方法。请同学们看大屏幕(出示课件ppt5:出示测量水温的方法)边出示边讲解。

师再演示梳理并概括。(板书“拿、浸、看、等、读”)

师:我们已经知道了测量水温的正确方法,现在请同学们想一想,如果不按照正确的方法测量水的温度,会出现什么情况呢?

生:汇报。

师:预设:挡住视线,测量的就不是水的温度,读数偏大或偏小,没有稳定测温不准。

师:再演示梳理并概括。(板书“拿、浸、看、等、读”)

师:我们知道了正确的测量水温的方法,那我们来判断一下这些同学的测量,是否正确呢?

三、测量水的温度

1、测量四种不同温度的水

(1)、恭喜大家已学会测量水温的方法。想不想真正动手进行测量?老师为每组同学都准备好了三种不同温度的水,4号杯的热水即将倒出。那测之前我们可有明确的'分工,请同学们看大频幕,组长收发仪器,记录数据,其他组员测量水温,并把测得的数据告诉组长,让组长记录下来。大家明白各自的工作了吗?接着请组长上来领取热水,注意热水很烫,小心拿。回到座位后,取出记录表小心取出温度计,分发给组员,组员完成测量后就交给组长放回篮子,谨防破裂。

(2)、组长取出记录表,小心取出温度计,分发给组员,组员完成测量后就交给组长放回篮子,谨防破裂。

(3)、学生分组测量水温并记录。

(4)、交流测量数据,感受“凉、温、热、烫”。各组组长到黑板板书测量温度,再讨论各杯温度有差异的原因(可能是测温方法的错误)。

2、测量连续10分钟内水温变化

(1)、猜测

师:过几分钟后,这些水的温度会有变化吗?估计会怎样变化?

生:猜测

(2)实验验证

各组做好实验准备,师按秒表宣布“0分钟测量开始”,依次每隔两分钟提示一次。在实验间隙中穿插以下问题:

1、(4分钟测量后)这些水的温度发生了怎样变化? ○

2、(6分钟测量后)几号杯中的水温基本不变?为什么呢? ○

3、(8分钟测量后)预测再过2分钟后温度会达到多少? ○操作完成后,操作员收起温度计放回篮子。

(3)、分析交流实验结果

各组分析自己测量的宝贵数据,有什么发现?(学生讨论交流:1号杯温度基本不变,其它三杯水的温度都下降;温差越大,降温越大;温度越高,降得越快)温度下降说明了什么?把某一杯水放在火上加热,水温会怎样变化?为什么?出示视频

小结:物体温度的升降变化,同时都伴随着热量的增减变化。板书

(4)、推测水温的变化

再过10分钟,这些水的温度又会怎样变化?过一天呢?随着时间的延长,水的温度会不会低于周围空气的温度?有条件的学生回家后,可以将一杯水放入冰箱的冷冻室内,研究水温会有什么变化?验证自己的推测是对的还是错的?

3、测量体温

我们学会了测量水温,那会测量我们的体温吗?我们的体温是多少呢?讲解体温的测量方法。学生测量体温,说说体温的变化情况。

四、课堂总结

本节课我们学习了什么内容?你有什么收获、感受或疑问?

五、布置作业

1、当个家庭小医生:帮你的家人测量体温,看看儿童和大人、男性和女性??的温度有没有差别。

2、设计一件创意温度计:温度计是我们生活和生产当中不可缺少的工具,但现有的温度计还不满足我们的需求,仍在不断的改良,打开你的想法,试试设计别具一格的创意温度计。

六、板书设计:

篇2:《测量水的温度》教案参考

学习目标:

培养在观测、记录的过程中始终保持认真、细致的态度。

主要环节(教学方法):

创设情境---自主探究---巩固应用---课堂小结

预习内容:

预习教材。

重难点、问题预测及对策:

【教学重点】测量水温的步骤、方法。

【教学难点】间隔相同时间连续测量水的温度

教学资源及优化组合:

小组:4杯不同冷热的水(自来水、温水、热水、热水瓶里刚倒出的烫水),4支水温计(刻度范围在-20℃——110℃),水温测量记录表(参考书P46)

全班: 其他各种式样、不同用途的温度计若干(气温计、体温计、高温计等)

师生互动:

一、测量水温的方法

1、师:通过上节课的学习,我们对温度计已经有了一定的了解和认识,今天这节课我们就用温度计来测量水的温度。

篇3:《测量水的温度》教案参考

2、师:书P45展示了一些温度计(气温计、数字温度计、体温计等),你还知道哪些温度计呢?

3、师:要测量水的温度,我们必须要有合适的温度计,该选择怎么样的呢?

4、学生讨论交流后师小结:一般来说,液体水的温度会在0℃——100℃之间,所以,要测量水的温度,需要选择测量值在0℃——100℃范围的温度计。

5、师:有了合适的温度计之后,我们可以直接测了吗?我们要如何来测量水温呢?请大家一起来看一下P45的插图和方法。(学生阅读)

6、师生共同明确方法。教师边讲解边演示:

(1)手拿温度计的上端。(2)将温度计下端浸入水中,不能碰到容器的底与壁。(3)视线与温度计液面持平。(4)在液注不再上升或下降时读数。(5)读数时温度计不能离开被测的水。

介绍完了之后,请学生想想为什么要这样操作,如果不按照这样的要求操作,会出现什么情况?(归纳:(1)——上端比较好操作,拿中间会挡住刻度,拿玻璃泡会造成所测的不是水的温度。(2)(5)——如果碰到容器或读数时离开液面,测量的就不是水的温度了。(3)——俯视或仰视会造成读数偏大或偏小。(4)——没有稳定时测出的温度不准。)

二、测量水的温度

1、师:清楚了测量的方法之后,我们就要来实际操作一下,比一比哪个小朋友学得最快。老师为每个小组都准备了四杯水, 1号杯内装的是自来水,2号杯内装的是温水、3号杯内装的是烫手的`热水,4号杯内装的是刚从热水瓶里倒出的热水。我们来比一下哪个小组测量的温度既快又方法准确,及时记录在P46的表格中,同时要小心热水烫手。开始吧。

2、学生测量后汇报。

(预设:通过交流能发现个小组测量同一种水的温度有差异。)

讨论:这些差异是由什么原因引起的?(如果是由于测量方法错误引起的,教师再做适当讲解。)

3、师:我们再来测量一下,现在要求每隔2分钟测量一次,把测量结果记录在P47,在等的过程中思考:这些水的温度会有变化吗?估计会怎样变化?

4、小组测量,教师指导。

5、汇报交流。师:从这些数据中你有什么发现吗?

(预设:随着时间的变化,2、3、4号杯里的温度都在下降,4号杯里的下降的最快,1号杯里的温度变化不大。)也就是水在自然降温时的一般规律是:温差越大,降温幅度越大。水温越高,温度下降得越快。自来水的温度与周围空气的温度相同,所以,水温在短时间内几乎不发生变化。

6、带领学生阅读P47:对一个物体来说,温度下降,说明物体的热量减少;温度上升,说明物体的热量增加。

三、推测水温的变化

1、师:如果这四杯水再过10分钟,水温会发生怎么样的变化呢?放一天呢?温度还会变化吗?水的温度会无限下降吗?

(预设:当水的温度和周围空气的温度一样的时候,水温就不会下降了。)

2、师:如果要让水的温度低于周围空气的温度可能吗?有什么办法吗?

(预设:把水放在冰箱冷冻槽里,水温就会继续下降直至结冰。)

3、师:这个只是我们根据生活经验推测出来的,今天回家后去试验一下,看看是不是这样的。

师生总结(板书及质疑):

2、测量水的温度计

研究性作业:

审思:

篇4:测量水的温度教学反思

本课是一节典型的实践探究课,学生将手持温度计测量4杯不同温度水的温度变化。在这个过程中,测量水温的步骤、方法,是本课学习的重点。当学生能够运用准确的测量方法测量水温的变化,并且能够记录水温变化的数据后,教师将引导学生对这些数据进行分析,从而总结水温变化的特点,将物体温度的变化与热量的传递进行联系,为后续学习打下基础。

在测量水温的过程中,近多数小组得出了一些准确的数据,学生在课堂数据分析环节中所收获的东西也最多。而少数学生,也许还没有适应实验课的规范,还需要继续抓好常规为主,慢慢让学生进入实验后,能够按照实验的基本要求来操作实验,提高课堂学习的效率。

从4杯水的温度变化数据来看,学生们只要仔细观察、肯懂脑筋,会发现这些数据中蕴含着许多有趣的结论,如水温变化的特点,四杯水温度下降速度不一,自来水的温度基本不变(接近实验室空气的温度),刚从热水瓶中倒出来的水温下降最快(温差最大,热量散发最快)。有大量的热气上升,说明热水正把它的热量散发出来,从而使温度下降,由温度过渡到热量的过程相对比较合理,学生们在本节课当中的学习也比较快乐,只是因为学生处初次接触这些材料,好奇心比较重,小组合作过程中也出现了一些小问题。

同时,从本课当中,我也注意到一些学生到已逐渐适应到实验课的基本要求,一些常规正渗透到他们的心底里,这对他们今后养成良好的实验操作规范,具有重要的意义。

篇5:测量水的温度教学反思

本节课是从每天都接触的气温中了解生活中正、负数的表示方法。由于学生刚刚接触负数,所以必须在具体的情境中进行认读和比较,避免过早地研究抽象的数学概念,为学生进一步学习正负数打好基础,所以本节课教学我注意了以下几点:

一、结合温度,初步了解负数的意义

我首先让学生收集生活中关于天气情况的信息,学生大多收集的是各个城市的最高气温和最低气温,由此知道学生对温度有一定的了解,但了解的面比较窄。所以接下来的教学我通过北京的最高气温和最低气温,让学生认读温度计。

在认读温度计的过程中,让学生了解既有比0还高的温度,也有比0还低的`温度,激起了学生的认知冲突,零下的温度如何记录?负数自然而然引入课堂,这样使学习的难度降低,而教师再根据学生的反馈,及时讲解,老师作了如下小结:-2℃中,“-”在这里表示零下的温度,我们一般称它为“负号”,前面带“-”的数称作负数。读作负2摄氏度或零下2摄氏度。学生有种豁然贯通的感觉,写法、读法的问题也迎刃而解。

接着让学生收集信息,在温度计上表示温度,通过学生的操作、练习与反馈,在教学中注意引导学生在温度计上表示零上和零下温度,操作性强,大大激发了学生学习的积极性、主动性。在此基础上再通过观察、讨论、判断,让学生在思维的碰撞中明确感悟到:“以

前学的数只能够表示零上温度或零度。而我们刚认识的-2℃、-5℃、-20℃等可以表示零下的温度。”

二、在具体情境中感受正负数的大小

在比较两个温度高低的时候,我让学业生借助温度计、具体情境及与0℃比较等方法比较不同温度,特别是两个零下温度,让学生感受到比较两个零下的温度的高低,先分别与0℃比较,看哪一个温度比0℃低得多,哪个温度就低。在学会比较温度的同时,感受正负数的大小,有些同学结合自己的生活经历与经验,比如到外地时碰到的下雪等情况,这样把教学内容和学生的生活实际紧密地联系了起来,同时注意激发学生学习的积极性,做到以学生为本,让学生都参与到学习中去,收到较好的教学效果。

整节课看似波澜不惊,却也安排紧凑,让学生有所悟有所学。而我自己在教学的过程反馈在温度计上表示温度时安排得过于宽松,以致后面的比较显得比较苍促,今后的教学中,我将更加合理地安排教学时间,努力避免这种现象再出现。

篇6:测量水的温度的教学反思

测量水的温度的教学反思

(一)

1、刚上完《测量水的温度》这课,自我感觉很是不好。最明显的一点表现在时间的把握上,超时大约七八分钟。我分析了一下原因,主要是在做两个测量水温的实验时浪费的时间多了些。其实在课堂内容的分配上,也不够明细,使得课堂上的秩序有点欠佳,似乎有点头大脚轻的感觉,最终使我的课的最后部分未能圆满完成。

2、在掌握了方法后,学生测量水的温度时,学生们都能比较规范,但出现一些小组的学生不能很好的进行小组合作。(桌上的四杯水每人都测一遍,不讲求效率。在连续测量水的温度时,学生测量都很认真,场面很热闹,测量记录交流。但学生们都存在一个问题,明显是错误的,但不去思考,只动手,不动脑。

3、课前预设和上课时学生表现不一样时,教师如何引导学生,组织学生。这是值得研究的问题。科学课上,动手和动脑是并存的,而学生现在很多往往是分开的,特别是三年级的学生,看到新奇的、好玩的仪器时往往管不住自己的手,一动手之后,只关注一些现象,哪怕是与生活中相违背的现象,学生们也不去思考,这样就不利于学生能力的提高。这也是今后值得去思考的问题:怎样在动手的同时引导学生去思考。

(二)

上课前的预设:

教师谈话:同学们,上一节课我们认识了温度计,这节课,我们来一起用温度计测量水的温度.

然后教师提出:在生活中温度计的种类很多,一起来认识一下,在这么多的`温度计中,你们觉得选择哪一种温度计测量比较合适?说说理由.

选择好温度计后,是不是可以直接就可以拿温度计来测量了呢?(方法问题)

比一比,谁会测量了,并且测得最快.

连续测量一杯水.发现一些他们认为有趣的现象,并说说你们怎么想的.

上课时的情境:

当学生们选择好温度计后问是不是可以直接就拿来测量了,学生觉得很奇怪,选好了不是就可以测了吗?他们就不知道还有一个方法问题.科学研究和平时拿个玩具玩不是一回事,在讲究科学性,规范性.

在掌握了方法后,学生测量水的温度时,学生们都能比较规范,但出现一些小组的学生不能很好的进行小组合作.(桌上的四杯水每人都测一遍,不讲求效率.

在连续测量水的温度时,学生测量都很认真,场面很热闹,测量记录交流.但学生们都存在一个问题,明显是错误的,但不去思考,只动手,不动脑.

反思:

1、课前预设和上课时学生表现不一样时,教师如何引导学生,组织学生。这是值得研究的问题。

2、科学课上,动手和动脑是并存的,而学生现在很多往往是分开的,特别是三年级的学生,看到新奇的、好玩的仪器时往往管不住自己的手,一动手之后,只关注一些现象,哪怕是与生活中相违背的现象,学生们也不去思考,这样就不利于学生能力的提高。这也是今后值得去思考的问题:怎样在动手的同时引导学生去思考。

篇7:《测量水的温度》教学反思

为了让孩子规范地使用温度计测量水温,我在《测量水的温度》一课教学时将教学调整为两课时。

(一)认识各种温度计

在认识各种温度计的基础上,让学生学会根据合理选择温度计。

(二)学习正确测量水温的方法

此部分教学十分重要,能为学生在后续测量的规范操作提供帮助。本环节,我先让学生阅读教材,自学测量水温的方法。学生自学后,让他们边讲解要点,教师边通过示范帮助学生强化正确的操作方法。同时还引导学生思考:为什么温度计的液泡不能碰到杯底或杯壁?为什么读数时不能让温度计离开

(三) 测量冷水、温水、热水的水温

教材设计的是测量冷水、温水、烫手的热水的温度。在测量前,我先让学生用触觉判断冷水、温水和烫手的热水,再猜测这三种水的温度,其目的是期望让学生通过后续的实际测量和此时的猜测比较,进一步认识和理解“凉、温、热”等词。

猜测后,让学生分成两人小组分别测量三种水的温度(每组六人,每两人一小组),实验前提醒学生注意分工,认真履行自己的职责。实验时,我看到孩子们的态度是认真的,操作比较规范,巡查了几组,认读很准确。在汇报测量数据时,我发现:尽管孩子的操作比较规范,但还是存在误差。误差产生,就要分析原因,对于冷水,一般不应该出现差异,因为冷水的温度接近室温,比较好测试,一位学生在分析时,认识到,临近靠窗的四组测量的数据都低一度,是因为靠窗的温度低些,所以测量的水温也低些。确实,孩子很善于观察和思考,我大力表扬了这位孩子。对于温水和热水的测量有差异,一来,实验室的温度计本身就存在误差,大约在1度左右;二来测量温水和热水,孩子们读数的时间不一致(有的还未等液面停止就读了,有的温读开始下降了才读)令我欣慰的是,孩子们居然也能把这些可能造成误差产生的原因也分析了出来,确实思维很严谨。分析原因后,通过实际测量的数据,对比前面的猜测,孩子们会发现事实与猜测的差距,通过引导,孩子们认识到:冷水的温度接近常温,温水一般在25-30摄氏度热水的温度超过48摄氏度。从而加深了对“凉、温、热”等概念性名词的理解。

篇8:《测量水的温度》教学反思

《测量水的温度》这课教材安排了两个活动,第一个活动是测量自来水、温水、烫手热水、热水瓶里热水的温度,第二个活动是连续测量自来水、温水、烫手热水、热水瓶里热水的温度变化。为了更让学生明白水温向周围空气温度靠近,我准备的是自来水、温水、热水和冰水,并把这课分成两个课时。

第一课时完成两个活动,重点是水温的测量,如果测量操作不当,测量的数据就会有误差,所以我制定了一张测量操作检查表,两人为一组进行温度的测量,当一名学生操作时,另一名学生检查该同学的操作是否正确,若操作不正确要及时提醒。有了相互监督,孩子的操作都比较规范。

第二课时重点是数据的分析,一个组有12个数据,全班有120个数据,为了让孩子轻松分析出规律,我让他们根据数据画出温度变化曲线。由于学生的操作不完全正确,所以有些数据曲线还是有五花八门。我先让学生思考一杯热水放在课室,10分钟后水温应该会有什么变化?为什么会变化?在讨论中学生明白热水把热量传给了周围的空气所以温度会下降。接着出示学生画的正确的温度曲线,从正例去证实。然后出示有问题的曲线,让学生分析为什么这些温度曲线会这样,在让学生分析误差数据时一同出示操作检查表,这样对照着看学生就明白操作检查表中打×的项是误差的来源,但也有一些是操作检查表打√而数据是有问题的,学生就分析可能是读数时我们的呼吸没有注意或是当时课室有风而导致误差的出现。最后让学生思考如果把热水放一天,水温会不停下降吗?学生根据经验知道水温不会不停下降,并且在刚才的讨论和分析中学生已经知道热水温度与周围的空气温度是有对流,他们能说出当热水温度降到与周围空气温度相等时就不再下降。

深入分析了热水的温度变化后,学生对温水和冰水的.温度变化都能分析出来。这时我和学生一起归纳出三条曲线的共同规律:水温向周围空气温度靠近。最后是自来水的温度变化分析,我先和学生说明自来水我是放置了一天才让大家去测量,那自来水的温度应该会怎样变化呢?在引导下学生都明白了自来水的温度是几乎不变的。通过两个课时的学习,学生的操作更扎实并学会如何绘制温度曲线、如何分析数据。给予学生充裕的时间,他们才会收获更多。

篇9:《测量水的温度》教学反思

《测量水的温度》一课的内容主要分为认识各种温度计、学习正确测量水温的方法、测量冷水、温水、热水的水温三部分。为了让孩子规范地使用温度计测量水温,我在《测量水的温度》一课教学时将教学调整为两课时。

第一课时完成了认识各种温度计、学习正确测量水温的方法。、

第二课时完成测量冷水、温水、热水的水温。

在测量冷水、温水、热水的水温时,教材设计的是测量冷水、温水、烫手的热水、刚从热水瓶里倒出的热水的温度,考虑到安全,我只安排测量前三种水温。在测量前,我先让学生用触觉判断冷水、温水和烫手的热水,再猜测这三种水的温度,其目的是期望让学生通过后续的实际测量和此时的猜测比较,进一步认识和理解“凉、温、热”等词。学生的猜测为:冷水:15——16摄氏度;温水:30摄氏度左右;烫手的热水50——60摄氏度左右。猜测后,让学生分成两人小组分别测量三种水的温度(每组6人,每两人一小组),实验前提醒学生注意分工,认真履行自己的职责。

实验时,我看到孩子们的态度是认真的,操作比较规范,巡查了几组,认读很准确。从孩子的实际操作中,我看到了他们对科学实验的认真与严谨。在汇报测量数据是,我发现:尽管孩子的操作比较规范,但还是存在误差。例如:冷水的温度(共6组,3组为17摄氏度,3组为16摄氏度,测试16摄氏度的小组均靠北窗)温水的温度:(3组测量为33摄氏度,两组为34摄氏度,一组为31摄氏度)烫手的热水(3组为48摄氏度,两组为47摄氏度,一组为51摄氏度)。误差产生,就要分析原因,对于冷水,一般不应该出现差异,因为冷水的温度接近室温,比较好测试,一位学生在分析时,认识到,临近北窗的3组测量的数据都低一度,是因为靠窗的温度低些,所以测量的水温也低些。确实,孩子很善于观察和思考,我大力表扬了这位孩子。

对于温水和热水的测量有差异在预想之中,一来,实验室的温度计本身就存在误差,大约在1度左右;二来测量温水和热水,孩子们读数的时间不一致(有的还未等液面停止就读了,有的温读开始下降了才读)令我欣慰的是,孩子们居然也能把这些可能造成误差产生的原因也分析了出来,确实思维很严谨。可爱的孩子们!你们的表现让我觉得课前我花那么多时间准备材料很值得!分析原因后,通过实际测量的数据,对比前面的猜测,孩子们会发现事实与猜测的差距,通过引导,孩子们认识到:冷水的温度接近常温,温水一般在25-30摄氏度,热水的温度超过48摄氏度。从而加深了对“凉、温、热”等概念性名词的理解。

课前预设和上课时学生表现不一样时,教师如何引导学生,组织学生。这是值得研究的问题。科学课上,动手和动脑是并存的,而学生现在很多往往是分开的,特别是三年级的学生,看到新奇的、好玩的仪器时往往管不住自己的手,一动手之后,只关注一些现象,哪怕是与生活中相违背的现象,学生们也不去思考,这样就不利于学生能力的提高。这也是今后值得去思考的问题:怎样在动手的同时引导学生去思考。

在连续测量水的温度时,学生测量都很认真,场面很热闹,测量、记录、交流。但学生们都存在一个问题,明显是错误的,但不去思考,只动手,不动脑。

篇10:《测量水的温度》教学反思

上课前的预设:

教师谈话:同学们,上一节课我们认识了温度计,这节课,我们来一起用温度计测量水的温度.

然后教师提出:在生活中温度计的种类很多,一起来认识一下,在这么多的温度计中,你们觉得选择哪一种温度计测量比较合适?说说理由.

选择好温度计后,是不是可以直接就可以拿温度计来测量了呢?(方法问题)

比一比,谁会测量了,并且测得最快.

连续测量一杯水.发现一些他们认为有趣的现象,并说说你们怎么想的.

上课时的情境:

当学生们选择好温度计后问是不是可以直接就拿来测量了,学生觉得很奇怪,选好了不是就可以测了吗?他们就不知道还有一个方法问题.科学研究和平时拿个玩具玩不是一回事,在讲究科学性,规范性.

在掌握了方法后,学生测量水的温度时,学生们都能比较规范,但出现一些小组的学生不能很好的进行小组合作.(桌上的四杯水每人都测一遍,不讲求效率.

在连续测量水的温度时,学生测量都很认真,场面很热闹,测量记录交流.但学生们都存在一个问题,明显是错误的,但不去思考,只动手,不动脑.

反思:

1、课前预设和上课时学生表现不一样时,教师如何引导学生,组织学生。这是值得研究的问题。

2、科学课上,动手和动脑是并存的,而学生现在很多往往是分开的,特别是三年级的学生,看到新奇的、好玩的仪器时往往管不住自己的手,一动手之后,只关注一些现象,哪怕是与生活中相违背的现象,学生们也不去思考,这样就不利于学生能力的提高。这也是今后值得去思考的问题:怎样在动手的同时引导学生去思考。

篇11:《测量水的温度》教学反思

1、刚上完《测量水的温度》这课,自我感觉很是不好。最明显的一点表现在时间的把握上,超时大约七八分钟。我分析了一下原因,主要是在做两个测量水温的实验时浪费的时间多了些。其实在课堂内容的分配上,也不够明细,使得课堂上的秩序有点欠佳,似乎有点头大脚轻的感觉,最终使我的课的最后部分未能圆满完成。

2、在掌握了方法后,学生测量水的温度时,学生们都能比较规范,但出现一些小组的学生不能很好的进行小组合作。(桌上的四杯水每人都测一遍,不讲求效率。在连续测量水的温度时,学生测量都很认真,场面很热闹,测量记录交流。但学生们都存在一个问题,明显是错误的,但不去思考,只动手,不动脑。

3、课前预设和上课时学生表现不一样时,教师如何引导学生,组织学生。这是值得研究的问题。科学课上,动手和动脑是并存的,而学生现在很多往往是分开的,特别是三年级的学生,看到新奇的、好玩的仪器时往往管不住自己的手,一动手之后,只关注一些现象,哪怕是与生活中相违背的现象,学生们也不去思考,这样就不利于学生能力的提高。这也是今后值得去思考的问题:怎样在动手的同时引导学生去思考。

篇12:测量水的温度课后反思

用刻度尺测长度,停表测量时间

学校姓名

实验日期 年 月 日 同组人 姓名

一、实验目的:练习正确使用毫米刻度尺测长度,停表测量时间,正确记录测量结果;练习估测到分度值的下一位。

二、实验器材:毫米刻度尺,停表,三角板(2块),课本,硬币,约30cm长细铜丝,铅笔。

三、操作要求:1.检查器材。2.用毫米刻度尺测课本的长和宽,数据记录要求估读到分度值的下一位。3.用毫米刻度尺和三角板测硬币的直径,数据记录要求同上。4.测细铜丝直径,数据记录要求同上。5.用停表测量心率数据记录要求同上。6整理器材。 四、实验记录

1.刻度尺的量程为cm,分度值是,零刻线是否磨损: 。 2.记录数据:

课本长 ,宽 。硬币的直径 。细铜丝的线圈长度 ,线圈圈数 ,细铜丝的直径 。

3.用停表测出你脉搏跳动10次的时间 五、反思与拓展

测细铜丝直径时,如果绕线时没有紧密绕线,则测量结果比真实值(填“偏大”、“偏小”)

测量平均速度实验报告

学校姓名 实验日期 年 月 日 同组人姓名一、实验目的:学会使用秒表和刻度尺正确测量时间、距离,并求平均速度 二、实验器材:刻度尺,停表,盒尺,匀速直线运动实验器,铅笔。

三、操作要求: 1、检查器材,并将器材按装置图放置,把木板和木块组装成斜面(倾角控制在20度以内),小车放于斜面顶端A点,弹簧片固定在斜面下端C点,测出AC段的距离s1记录于表格中;让小车从斜面顶端自由滑下的同时开始计时;小车到达斜面底端停止计时,读出时间为t1 ,同样记录于表格中,利用公式v1=s1/t1计算出v1记于表格。

2、将金属片放于B处固定,重复步骤上述过程,进行第二次测量,同时将AB之间的s2、t2和计算出的v2记于表格。

3、利用s1-s2=s3,t1-t2=t3,算出BC之间的s3、t3,再用v3=s3/t3算出v3记于表格。

4、比较v1、v2、v3的大小从而得出实验结论。 5、收拾整理器材。

五、记录和结论:记录:

六、反思与拓展

两次测量所取的路程相同或不同,小车的平均速度相同吗?

探究平面镜成像的特点

学校姓名 实验日期 年 月 日 同组人姓名

一、实验目的:观察平面镜成像的情况,找出成像的特点。

二、实验器材:同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把。

三、实验操作要求

1.提出问题:平面镜成像有什么特点?

2.猜想与假设:平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离,像与物的大小可能。

3.设计实验和进行实验:(1)检查器材。(2)在桌上铺上白纸,在白纸中间画出两条互相垂直的直线后竖直地放上平板玻璃,在纸上记录玻璃板的位置。(3)把点燃的蜡烛放在玻璃板前。(4)移动未点燃的蜡烛,在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合。(5)观察两根蜡烛的位置并记录。(6)改变点燃蜡烛在玻璃板前的位置,重复步骤(3)(4)(5)。(7)找出平面镜成像的特点及像和物体跟平面镜的位置关系。(8)整理器材、摆放整齐。

四、记录和结论

(2)像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 。

五、反思与拓展:此实验为什么要用玻璃板作为反射镜? 。

探究平面镜成像的特点

学校姓名 实验日期 年 月 日 同组人姓名

一、实验目的:观察平面镜成像的情况,找出成像的特点。

二、实验器材:同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把。

三、实验操作要求

1.提出问题:平面镜成像有什么特点?

2.猜想与假设:平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离,像与物的大小可能。

3.设计实验和进行实验:(1)检查器材。(2)在桌上铺上白纸,在白纸中间画出两条互相垂直的直线后竖直地放上平板玻璃,在纸上记录玻璃板的位置。(3)把点燃的蜡烛放在玻璃板前。(4)移动未点燃的蜡烛,在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合。(5)观察两根蜡烛的位置并记录。(6)改变点燃蜡烛在玻璃板前的位置,重复步骤(3)(4)(5)。(7)找出平面镜成像的特点及像和物体跟平面镜的位置关系。(8)整理器材、摆放整齐。

四、记录和结论

2.结论:(1)平面镜成像的大小与物体的大小

(2)像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 。

五、反思与拓展:此实验为什么要用玻璃板作为反射镜? 。

探究凸透镜的成像特点

学校姓名

一、实验目的:探究凸透镜成放大和缩小实像的条件。

二、实验器材:光具座,标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔。 三、实验操作要求:

1.提出问题:凸透镜成缩小和放大实像需要什么条件? 2.猜想与假设:(1)凸透镜成缩小实像时,物距uf。(“大于”、“小于”或“等于”)

(2)凸透镜成放大实像时,物距uf。(“大于”、“小于”或“等于”)

3.设计并进行实验:(1)检查器材,观察凸透镜焦距,并记录。(2)安装光具座,调节凸透镜、光屏、烛焰中心高度大致一致。(3)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以外某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立缩小的清晰实像为止,记下此时对应的物距范围。(4)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以内某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立放大的清晰实像为止,记下此时对应的物距范围。(5

)整理器材。 四、实验记录和结论:

1.凸透镜的焦距cm。 当物距u=2f和u?f时凸透镜成像分别有什么特点? 。

学校姓名

一、实验目的:探究凸透镜成放大和缩小实像的条件。

二、实验器材:光具座,标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔。 三、实验操作要求:

1.提出问题:凸透镜成缩小和放大实像需要什么条件? 2.猜想与假设:(1)凸透镜成缩小实像时,物距uf。(“大于”、“小于”或“等

于”)

(2)凸透镜成放大实像时,物距uf。(“大于”、“小于”或“等于”)

3.设计并进行实验:(1)检查器材,观察凸透镜焦距,并记录。(2)安装光具座,调节凸透镜、光屏、烛焰中心高度大致一致。(3)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以外某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立缩小的清晰实像为止,记下此时对应的物距范围。(4)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以内某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立放大的清晰实像为止,记下此时对应的物距范围。(5)整理器材。 四、实验记录和结论:

1.凸透镜的焦距cm。

当物距u=2f和u?f时凸透镜成像分别有什么特点? 。

用温度计测量水的温度

学校姓名一、.实验目的::练习使用温度计,用温度计测水的温度。 二、实验器材:温度计(量程0℃~100℃,最小刻度值1℃),分别装有热水和冷水的2个烧杯,毛巾。 三、操作要求:

1.检查器材。2.估测热水的温度。3.用温度计测热水的温度,操作正确。4.估测冷水温度。

5.用温度计测冷水的温度,操作正确。6.整理器材。

四.实验记录:

1.观察器材:温度计的量程 2.记录数据:

为什么不能用体温计测量温水的温度?

用温度计测量水的温度

学校 姓名 一、.实验目的::练习使用温度计,用温度计测水的温度。 二、实验器材:温度计(量程0℃~100℃,最小刻度值1℃),分别装有热水和冷水的2个烧杯,毛巾。 三、操作要求:

1.检查器材。2.估测热水的温度。3.用温度计测热水的温度,操作正确。4.估测冷水温度。

5.用温度计测冷水的温度,操作正确。6.整理器材。

四.实验记录:

1.观察器材:温度计的量程 2.记录数据:

为什么不能用体温计测量温水的温度?

用天平和量筒测定液体的密度

学校姓名

一、实验目的:用天平和量筒测液体的密度。

二、实验器材:托盘天平、砝码、镊子、量筒、烧杯、盐水、滴管、标签(标明烧杯和盐水的总质量)(托盘天平要先调平,待用。) 三、实验操作要求:

1.检查器材。2.记录总质量。3.测盐水的体积。4.用天平称烧杯和剩余盐水的质量。5.计算盐水的密度。6.整理器材。 四、实验记录:

1. 观察器材:天平的最大称量值 克,游码标尺的最小刻度值 克。量筒的最大刻度值 毫升,最小刻度值 毫升。

为什么本实验要用测两次烧杯和盐水的总质量之差来测量量筒中的盐水的质量? 。

用天平和量筒测定液体的密度

学校姓名

一、实验目的:用天平和量筒测液体的密度。

二、实验器材:托盘天平、砝码、镊子、量筒、烧杯、盐水、滴管、标签(标明烧杯和盐水的总质量)(托盘天平要先调平,待用。) 三、实验操作要求:

1.检查器材。2.记录总质量。3.测盐水的体积。4.用天平称烧杯和剩余盐水的质量。5.计算盐水的密度。6.整理器材。 四、实验记录:

1. 观察器材:天平的最大称量值 克,游码标尺的最小刻度值 克。量筒的最大刻度值 毫升,最小刻度值 毫升。

为什么本实验要用测两次烧杯和盐水的总质量之差来测量量筒中的盐水的质量?

篇13:温度测量与控制电路

《电子技术》课程设计报告

题 目 学院(部) 专 业 班 级

学生姓名

学 号 月日至月 日 共周

指导教师(签字)

温度测量与控制电路广泛应用于生产生活中的各个方面,特别是在工业生产中,温度自动控制已经成为一个相当成熟的技术。本次课程设计给我们创造了良好的学习机会:一是查阅资料将自己所学的数字电子技术,模拟电子技术,以及传感器的相关知识综合运用,二是系统了解温度监测特别是工业上的温度控制的详细过程,为日后的学习和工作增长知识,积累经验。

在确定课设题目,经仔细分析问题后,实现温度的测量与控制方法很多,大致可以分为两大类型,一种是以单片机为主的软硬件结合方式,另一种是用简单芯片构成实现电路。由于单片机知识的匮乏,我们决定用后者实现。共同确定了总的电路结构,将设计分为三部分,陈涛负责温度传感部分,孙文涛负责温度显示和温度范围控制部分,张晓阳负责温度控制执行电路和声光报警部分。温度传感部分由热电偶构成的温度传感器,数字显示和设定控制部分由模数转换器AD574A、281024 CMOS EEPROM、锁存器74LS175等组成,声光报警和温控加热降温执行电路主要用时基芯片555构成的多谐振荡器和单稳态电路组成。在确定了单元电路的设计方案后,我们在总结出总体方案框图的基础上,应用Multisim11.0仿真软件画出了各单元模块电路图,最后汇总电路图。

由于缺少实践经验,并且知识有限,所以本次设计中难免存在缺点和错误,敬请老师批评指正。

设计者

6月20日

课题名称 ?????????????????????????????????????? 1 摘要 ???????????????????????????????????????? 1 关键词 ??????????????????????????????????????? 1 设计要求 ?????????????????????????????????????? 1 正文 ???????????????????????????????????????? 1

一、系统概述和总体方案论证与选择????????????????????????? 1

二、单元电路设计???????????????????????????第一文库网?????? 2

(一)温度传感模块?????????????????????????????? 3 (二)数字显示与温度范围控制模块??????????????????????? 3 1、方案的论证与选择???????????????????????????? 3

2、AD转换与解码 ????????????????????????????? 8

3、译码显示????????????????????????????????10

4、控制温度设定??????????????????????????????11

5、温度超限判断??????????????????????????????12

6、多路温度循环检测功能??????????????????????????13

7、方案的优点与缺点以及改进????????????????????????14

(三)声光报警????????????????????????????????15 (四)温度控制执行??????????????????????????????15

三、总体电路图 ??????????????????????????????????16

四、结束语 ????????????????????????????????????16

五、参考文献 ???????????????????????????????????17

六、元器件明细 ??????????????????????????????????17

七、收获体会 ???????????????????????????????????27

八、鸣谢 ?????????????????????????????????????27 附录 ?????????????????????????????????????????27 教师评语 ???????????????????????????????????????28

篇14:温度测量与控制电路

【摘要】

温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。本次设计主要运用基本的模拟电子技术和数字电子技术的知识,从基本的单元电路出发,实现了温度测量与控制电路的设计。总体设计中的主要思想:一、达到设计要求;二、尽量应用所学知识;三、设计力求系统简单可靠,有实际价值。温度传感采用热电偶和温度补偿原理。AD转换部分使用集成芯片AD574A;二进制到8421BCD码的转换用EEPROM 281024实现;显示译码部分用74LS48和数码管实现;温度控制范围设定采用数字设定方式,用74LS160十进制加计数器和锁存器74LS175实现;温度的判断比较数值比较器74LS85的级联实现;通过使用74LS160和ADG508F实现了多路温度循环监测功能。声光报警加入了单稳态。温度控制执行部分采用555构成的单稳态电路,提高了加热系统与降温系统的稳定性和实用性。

【关键词】:温度传感器 A/D转换 控制温度 声光报警 二进制转BCD 译码显示

【设计要求】

1. 测量温度范围为200C~1650C,精度?0.50C;

2. 被测量温度与控制温度均可数字显示;

3. 控制温度连续可调;

4. 温度超过设定值时,产生声光报警

【正文】

一、系统概述和总体方案论证与选择

方案A.

如图1-1所示,温度传感器部分将温度线性地转变为电压信号,经过滤波放大,一路输入A/D转换电路,经过译码进行数字显示,另一路与滑变分压经过电压比较器进行比较输出高低电平指示信号,温度控制执行模块和声光报警部分。

图1-1 总体设计方案A框图

方案B.

如图1-2所示,温度传感和A/D转换,译码显示,温控执行和报警均与方案A相同,不同处在于控制温度设定方式和温度超限判断方式。方案A的超限判断模块和控制温度设定主要使用模拟信号,该方案易受外界干扰如使用环境温度等因素,另外由滑变设定温度不易调节精确,实际中,若采用电池供电,电源电压的变化会影响其温控范围的准确性。方案B主要采用数字芯片逻辑控制实现,其工作的稳定性准确性和功能扩展性较强。

图1-2 总体设计方案B框图

二、单元电路设计

(一)温度传感模块

如图2-1-1所示,温度传感把模块把温度大小转化为电压信号,传入数字显示与温度范围控制模块。使用时将热电偶的热端(工作端)放入被测量的环境中,注意连接导线选用阻值受温度影响小的材料,且有良好的绝缘材料包裹。长时间使用后可对电路进行校准,在标准温度下,测量输出电压值,并通过调整滑动变阻器进行校准。其输出电压Uo(V)和温度T(℃)的关系式为Uo=0.02384*T。

图2-1-1

温度传感模块电路图

如图1-2所示,温度传感和A/D转换,译码显示,温控执行和报警均与方案A相同,不同处在于控制温度设定方式和温度超限判断方式。方案A的超限判断模块和控制温度设定主要使用模拟信号,该方案易受外界干扰如使用环境温度等因素,另外由滑变设定温度不易调节精确,实际中,若采用电池供电,电源电压的变化会影响其温控范围的准确性。方案B主要采用数字芯片逻辑控制实现,其工作的稳定性准确性和功能扩展性较强。

图1-2 总体设计方案B框图

二、单元电路设计 (一)温度传感模块

如图2-1-1所示,温度传感把模块把温度大小转化为电压信号,传入数字显示与温度范围控制模块。使用时将热电偶的热端(工作端)放入被测量的环境中,注意连接导线选用阻值受温度影响小的材料,且有良好的绝缘材料包裹。长时间使用后可对电路进行校准,在标准温度下,测量输出电压值,并通过调整滑动变阻器进行校准。其输出电压Uo(V)和温度T(℃)的关系式为Uo=0.02384*T。

图2-1-1

温度传感模块电路图

(二)数字显示与温度范围控制模块 1、方案的论证与选择

经分析,数字显示与温度范围控制模块的核心主要有两部分: (1)A/D转换和码制转换部分

(2)温度范围设定与温度超限行为判断部分 每部分分别有两种方案: (1) A/D转换部分 方案A.

首先要把温度传感器的电压信号转换成频率不同的矩形波信号。如图2-2-1所示,电压/频率转换电路由一只运算放大器和一只555以及少量电阻和电容组成,运算放大器部分作成差分积分电路,同相输入端是由555的3脚输出端反馈加来的,由于555的触发电平是1/3VCC,因此当输入电压信号Ui在1/2VCC内变化时,该电路的输入电压Ui和输出的矩形波的频率f0具有良好的线性关系(由于该方案最终未被采纳,只给出V/F对应关系表作为参照,见表1,该电路的具体原理和Ui~f0线性关系的详细计算和在此不再赘述)。

图2-2-1 555和差分积分放大电路构成的V/F转换器

V/F转换关系对应表 表1

V/F转换器输出的频率不同的矩形波信号要转化成可数字显示的BCD码,如图2-2-2所示,频率---8421BCD码的转换由4片同步十进制加法器74LS160实现,第(1)片74LS160的RCO进位输出接第(2)片的CLK时钟信号输入端,当第(1)片74LS160计数器进位时,第(2)片74LS160加1,第(2)片再向第(3)片74LS160进位,以此类推,4组QDQCQBQA分别为百位、十位、个位、小数位,分别经过4片锁存器74LS175,接到4片七段数字显示译码器74LS48,再连接数码管即可实现温度的十进制数显示。

图2-2-2 频率信号转BCD码

把4片锁存器74LS175的CLK时钟端接在一起,引出节点①。4片74LS160的清零端接在一起,引出节点②。V/F转换器的频率信号经过图2-2-4中的与门“U2A”进入③。节点①和②的波形关系需满足如图2-2-3所示关系,即满足“先锁存,后清零”,这样,在“计数开始”(②的上升沿)到“锁存器状态翻转”(①的上升沿)的这段时间t内,通过的波形周期数就等于数码管上显示的数字。时间t的大小可以通过调节图2-2-4中的R、C参数来调整,t =0.7R2C1≈0.49s,使其在这段时间内恰巧通过一定的周期数,就可以使计数器计数到该温度并显示出来。比如,当温度为10.0℃时,V/F转换电路产生一定频率的矩形波,在指定的时间t内,使其恰巧通过100个完整波形,四片计数器的输出状态为0000 0001 0000 0000,即可译码显示为“10.0”代表10.0℃

图2-2-3 方案A中 节点①和②的波形关系

该波形由图2-2-4所示电路产生。电容C3起到消除竞争与冒险的作用,没有C3,可能使锁存器锁入数据0000 0000 0000 0000,数码管上会显示0.0 (℃)。并引起错误报警,和温控执行电路的不合理启动。

图2-2-4 方案A 清零信号,计数信号,锁存信号产生电路

综上所述,该电路工作过程复杂,虽然理论上可行,也通过了在Multisim中的模拟检测,但是在实际中,图2-2-4中的RC参数也都会受到温度影响,造成测量温度不准确,如果电容C3短路,更可能造成误报警和错误加热操作的不良后果。另外,该电路的功耗太大,不利于实际应用。所以,最终放弃了该方案。 方案B

采用集成芯片AD574A 作为模数转换芯片,AD574A 是美国模拟数字公司(Analog )推出的单片高速12位逐次比较型A/D转换器,内置双极性电路构成的混合集成转换显片,具有外接元件少,功耗低,精度高等特点,并且具有自动校零和自动极性转换功能,只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D 转换器。AD574A可以把电压信号转换成二进制数,但是二进制数并不能直接在数码管上显示,所以AD574A输出的二进制数到8421BCD码的转换成为该方案的核心问题,经过查阅大量资料,最终决定采用281024 CMOS EEPROM实现二进制到8421BCD码的,其电路连接简单,转换效率高,功耗低,出错率低。

综上所述,B方案工作稳定性强,不易出错,所以采用B方案。具体电路和实施方案见后文“2.AD转换与解码”。AD574A的详细资料见“元器件明细”。

(2)控制温度设定与温度超限行为判断部分有两种方案:

A.如图2-2-5所示,通过旋动滑动变阻器获得不同的分压代表相应的的温度值,分压一路通过AD转换显示设定温度,一路经过电压比较器和温度传感模块输出的Ui进行比较,输出高低电平指示信号控制报警和温控执行模块。该方式虽然简便可行,但其受外界环境干扰较大,当实际温度在控制温度附近时,有可能由于其他干扰比如滑动变阻器上的电压若有电池提供,其输出电压会随着使用时间的增加而变化,无人值守时,设定的温度会随着电池电压的减小而变化,达不到理想的温控效果,温度控温精度并不高。

图2-2-5 控制温度设定与温度超限行为判断方案A思路框图

B.采用数字设定方式。如图2-2-6所示:通过计数器精确设定温控范围,以8421BCD码的形式保存到锁存器中,经过级联的数值比较器与EEPROM输出的代表温度的8421BCD码进行比较。来判定温度是否超限,由数值比较器输出高低电平作为指示信号控制报警和温控执行电路。

综上所述,B方案 温度设定简单方便,控制更加精确,工作稳定性更好。所以采用B方案。

图2-2-6 控制温度设定与温度超限行为判断方案B思路框图

B方案的具体实施方案和具体电路图见后文“4、控制温度设定”“5、温度超限判断”部分

最终确定的总体思路框图如图2-2-7:

图2-2-7 最终确定总方案框图

2、AD转换与解码

AD转换:

如图2-2-8所示电路,为提高精度,采用AD574A的12位转换模式,其与温度传感器部分的连接方法是:AGND端接,传感器部分的模拟地端,Ui接传感器的输出电压。REF IN端为参考电压输入(通过调节滑动变阻器0~10V可调,用于校准。)

当输出的二进制码为1111 1111 1111,换算为十进制数是4095,经过码制转换后,在数码显示管上即显示数字409.5。代表409.5℃。

由于传感器部分的输出电压Ui满足,Ui=kT (T代表温度,单位:℃)即满足k V/℃

所以参考电压UREF IN的取值需要满足UREF IN=k*409.5,

UREF IN的可以通过图2-2-8中所示滑动变阻器R1调节。

R/C端由555和少量阻容元件构成的多谐振荡器,R6=140kΩ,R7=3kΩ,C5=10μF

555的3脚为输出端,其高电平持续时间T1=0.7(R6+R7)C5≈1s,低电平持续时间T2=0.7(R7C5)≈21ms。 输出低电平时,AD574A处于转换状态,转换时间需要约25μs,T2>>25μs,所以转换器有充分的时间进行转换,保证了转换数据的准确性,满足要求。输出高电平时,在该电路中AD574A处于12位数据并行读取状态,其转换的二进制数据被传送到EEPROM中。

码制的转换――12位二进制数转8421BCD码:

通过对电可擦写只读存储器(EEPROM)281024进行编码,实现二进制数码到BCD码的变换。即把4096个温度值的二进制数据位当作源码作为存储器EEPROM的地址码,把需要转换的8421BCD码作为 “目的”码写入地址对应的存储器EEPROM内部单元。使用时,当AD转换器采集到不同电压信号时,把转换后的二进制码迭到EEPROM的地址位,那么与此地址相对应的输出数据就是所求的8421BCD码格式,从而完成了4096个二进制码温度值到8421BCD码的转换。该4096个温度值的数字解码器是四位数显示,所以选用有16个位线的281024 EEPROM,实际中,也可根据制造的成本视情况选择两片8个位线的EEPROM(如:27C32)进行位线扩展,扩展成16位。

低12位A0~A11接对应的AD574A的二进制输出端,高4位A12~A15均接地。D0~D3,D4~D7,D8~D11,D12~D15分别输出小数位、个位、十位、百位的8421BCD码。接到译码显示模块74LS48即可把BCD码转换成七段a~g显示驱动信号,在LED数码管上进行十进制显示。

存储器281024地址和数据对应写入单元数据如表2:

表2 存储器281024地址和数据对应写入单元数据

281024的详细工作参数见“元器件明细”。

图2-2-8 AD转换与二进制转8421BCD码电路图

3、译码显示

百位、十位、个位、小数位共4组16位8421BCD码依次输入4片74LS48即可把BCD码转换成七段a~g显示驱动信号,在LED数码管上进行十进制显示。接法如图2-2-9所示,

U4、U5、U7为7段数码管,U6为8段数码管,4个数码管共阴极均接地。U6的h脚通过180Ω电阻接+5V电源,显示小数点。这样,温度值即可在数码管上十进制显示。

图2-2-9译码显示电路图

4、控制温度设定

如图2-2-10所示,温度设置装置由4片十进制加法计数器74LS160构成,且均处于计数状态。4个CLK时钟端均分别接一个按钮式开关,其弹起时接+5V高电平,按下时接地处于低电平,当进行设置时,“启动温度设置”处于高电平(有专门开关控制,图中未画出,见总电路图),通过按动开关即可手动使计数器计数,控制百位、十位、个位、小数位的数字。其数据输出端共有两个去向,

去向1:接译码显示电路即可实时显示设定数值的变化,与门7408的作用是控制计数器的数据输出,“启动温度设置”处于高电平时,计数器数据可以输出到译码器;“启动温度设置”处于低电平时,阻断了计数器数据向译码显示电路输出。

去向2:接锁存器。图中共有8片4位锁存器74LS175,每4片为一组分别储存温度上限和温度下限的8421BCD码。记录上限的4片锁存器的CLK时钟端和记录下限的4片锁存器的CLK时钟端分别接在一起引向两个按钮式开关,一个是“锁定温度上限”按钮,另一个是“锁定温度下限”按钮。开关常态接地,按下时接+5V高电平,锁存器锁入数据。锁存器的输出端接数值比较器,比较实际温度和设定值的`大小关系。

图2-2-10

5、温度超限判断

如图2-2-11所示,共有8片数值比较器74LS85(其功能表见附录),(1)~(4)片级联用于比较监测温度和设定的温度上限的大小,(5)~(8)片用于比较监测温度和设定的温度下限的大小。其级联方式和数据输入方式如图所示:

当测量温度低于设定的温度下限时,(5)片的OALTB(A

当测量温度高于设定的温度上限时,(4)片的OAGTB(A>B)端输出高电平启动报警电路和降温电路,高温报警指示灯发出红光。

两个与门U10A和U17A的作用是控制后续的温控执行和报警电路的开启或关闭。

或门U9A的作用是将高温超限报警信号和低温超限报警信号进行或运算。当有其一超限时,就会启

控制温度设定装置电路图

动报警电路。

图2-2-11

6、多路温度循环检测功能

如图2-2-12所示:由555和阻容元件构成的多谐振荡器,其产生的矩形波周期可可通过改变滑动变阻器A调节(5s~10s),其输出接74LS160的CLK时钟端,图中74LS160处于计数状态,其低三位QCQBQA依次产生000,001,010,011,100,101,110,111八个状态,一路输入模拟开关ADG508F的地址端A2A1A0,这样,模拟开关将会依次导通S1~S8,从D端输出到模数转换器。其通道切换频率由时钟信号频率决定。实现了8路温度的循环监测。另一路输入译码显示电路,显示当前所监视的线路。 温度超限判断电路图

图2-2-12

7、方案的优点与缺点以及改进

(1) 图2-2-10中的各与门都是起控制信号通断的作用,不如将其替换为模拟开关(如图22-2-13)实现信号的切断和导通,并且省去了与译码显示部分连接的或门(单元图中未画出,详见总电路图),使电路结构进一步简化,变得更可靠,使性能更加稳定,功耗更低。

(2) 由555和阻容元件组成的多谐振荡器可以采用集成芯片实现,由于555的功耗相对较大,采用集成芯片更有利于节省电能,延长使用时间。 多路温度检测功能电路图

图2-2-13

该模块的最终整合电路图见附录1

(三)声光报警

如图2-3-1所示,当输入信号为低电平时,报警电路不工作。当有高电平信号输入时,模拟开关闭合,多谐震荡电路开始工作。发光二级管闪烁,并发出蜂鸣报警。报警时蜂鸣的频率和发光二极管闪烁的频率均为2Hz,作用的占空比为58.3%。

模拟开关电路

图2-3-1

(四)温度控制执行

如图2-4-1所示,温控执行电路由当输入信号为低电平时,加热或降温电路不工作。当有高电平信号输入时,加热电路进入暂稳态,3脚输出高电平,继电器吸合,启动加热降温设备进行加热和降温操作。1~10分钟后(可根据实际情况通过滑动变阻器R3,R4调整),若温度仍低于或高于设定温度,电路不能复位,3脚仍输出高电平,加热或降温操作继续进行。若温度回到设定范围内,电路即复位回到稳定态,3脚输出低电平,继电器断开,加热或降温操作停止。 声光报警电路图

图2-4-1

三、总体电路图

限于篇幅和纸张大小,见附录2

四、结束语

本次温度测量与控制电路的设计主要内容如上所述,在此次设计中运用到的知识大多数为课本所学。设计中难免有缺点和漏洞,真诚希望老师指导,以求改进。

本次设计中有如下几个难点:

一是12位的A/D转换电路,在这一部分的设计中我们查阅了大量资料,最后决定用AD574A模数转换器,这样以来不仅实现对于模拟信号的数字转换,同时也提高了精度的要求。

二是如何将12位二进制数转换成8421BCD码的问题,经过查阅大量资料并研究决定用EEPROM电可擦写存储器来完成这个功能,具体电路图和转换关系如上所述。

三是温度的设定和朝鲜判断,技术要求中提到输入温度连续可调,我们开始拟采用滑动变阻器控制,使滑动变阻器的分压参与电路中的信号处理,由于其种种缺点,最终放弃了该方案。使用计数器、寄存器、数值比较器、译码显示装置、实现了将控制温度直接以直观的数字量直接输入,并以8421BCD码的形式输入数值比较器进行温度判定,也实现了输入温度的连续可调,而且极大地提高了准确度、直观性

加热降温执行电路图

和易用性。

以上即是对本次设计中的主要问题的讨论与解决方案,敬请老师给予指正,以求得更好的解决方法。 五、参考文献

1.《传感器原理与应用》 程德福 王君 凌振宝 王言章 编著

机械工业出版社 2008年1月第一版

2.《数字电路设计手册》 荀殿栋 徐志军 编著

电子工业出版社 2003年7月第一版

3.《Multisim8仿真与应用实例开发》 从宏寿 程卫群 李绍D 编著

清华大学出版社 2007年7月第一版

4.《电子线路 设计与实践》 姚福安 主编

华中电子科技大学出版社 2001年第一版

5.《基础电子电路设计与实践》 戴伏生 主编

国防工业出版社 2004年4月第一版

6.《模拟电子技术基础》 陈大钦 主编

机械工业出版社 2006年4月第一版

7.《数字电子技术》 James Bignell Robert Donovan 编著

科学出版社 2005年2月第一版

8.《新编电子控制电路300例》 刘修文 等编

机械工业出版社

9.《数字单元电路 转换电路 分册》 梁廷贵

主编

科学技术文献出版社

六、元器件明细

1.AD574A

AD574A 是美国模拟数字公司(Analog )推出的单片高速12 位逐次比较型A/D 转换器,内置双极性电路构成的混合集成转换显片,具有外接元件少,功耗低,精度高等特点,并且具有自动校零和自动极性转换功能,只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D 转换器,其主要功能特性如下:

分辨率:12 位

非线性误差:小于±1/2LBS 或±1LBS 转换速率:25us

模拟电压输入范围:0―10V 和0―20V,0―±5V 和0―±10V 两档四种

电源电压:±15V 和 5V 数据输出格式:12 位/8 位

芯片工作模式:全速工作模式和单一工作模式

图6-1

AD574A引脚图

AD574A 的引脚说明:

[1]. Pin1(V Logic)――逻辑电源+5V电源输入端。

[2]. Pin2(12/8 )――数据模式选择端,通过此引脚可选择数据纵线是12位或8位输出。 [3]. Pin3(CS )――片选端,低有效。

[4]. Pin4(A0)――字节地址短周期控制端。与12/8端用来控制启动转换的方式和

数据输出格式。

[5]. Pin5( R/C)――读转换数据控制端。 [6]. Pin6(CE)――使能端,高有效。

[7]. Pin7(V+)――正电源输入端,输入+15V电源。 [8]. Pin8(REF OUT)――10V 基准电源电压输出端。 [9]. Pin9(AGND)――模拟地端。

[10]. Pin10(REF IN)――基准电源电压输入端。 [11]. Pin11(V-)――负电源输入端,输入-15V 电源。

[12]. Pin12(BIP OFF)――单极性输入时BIP OFF接模拟公共地,双极性时BIP OFF接对应[13]. Pin13(10V IN)――单极性0~10 V模拟量输入;双极性0~ ±5 V模拟量输入。 [14]. Pin14(20V IN)――单极性0~20 V模拟量输入;双极性0~ ±10 V模拟量输入. 。

-5V、-10V 的

[15]. Pin15(DGND)――数字地端。

[16]. Pin16―Pin27(DB0―DB11)――12 条数据总线。通过这 12 条数据总线向外输出A/D 转换数据。 [17]. Pin28(STS)――工作状态指示信号端,当 STS=1 时,表示转换器正处于转换状态,当

STS=0

时,声明A/D 转换结束,通过此信号可以判别A/D转换器的工作状态,作为 单片机的中断或查询信号之用。

AD574真值表

2.281024 1M COMS EEPROM(65536X16) A0~A15:地址输入端 D0~D15:数据输出端

图6-2

281024真值表

281024管脚图

3.74LS160D

图6-3

74LS160D真值表

4.ADG508F

74LS160D管脚图

图6-4

ADFG508F真值表

ADG508F管脚图

5.74LS48

图6-5

74LS48真值表

74LS48管脚图

6.74LS175D

图6-6

74LS175D功能表

74LS175D管脚图

7.74LS85N

图6-7

74LS85N管脚图

74LS85

真值表

8.K型热电偶

K型热点偶的电压与温度关系为:U=0.226T-0.707 K型热电偶所需的温度补偿电压为:41.269μV/K

图6-8 热电偶的特性曲线 9.LT1025

图6-9 LT1025参数图

图6-9 LT 1025 管脚图

10.ADG202

图6-10 ADG202的管脚图和真值表

七、收获体会

这次课程设计是我第一次接触到的将理论知识运用于实际的实践活动。通过对模拟电子技术、数字电子技术等课程的学习,对自己亲自设计一个综合性的系统充满了期待与渴望。我在这次课设中选择了温度测量与控制这一题目,感到这个题目综合性强,应用广,对设计者的要求也较高,因此,碰到的难度也较大,但本着求知与实践应用的精神,我最终将这个题目的大概框架整理出来,其中有许多不尽人意之处及不理想的地方还很多,这也是我今后学习的方向和动力。本次设计中,我主要负责温度设定和超限比较环节,显示电路是这次设计中花力气最大的环节,它首先需要将模拟量转化为数字量,再将其变为8421BCD码,这一过程实现有很多方法,如利用单片机等,然后就可以用数码管显示了。控制电路是这次设计的核心环节,它的实现方法也有很多种,设计中也拟定了两种方法,他们之间的优劣也有表述,关键是我从中了解了相关控制的多种方法,为今后设计控制电路做足准备。超限比较电路和循环检测功能是我这次设计中的一个亮点,利用数值比较器和锁存器来判定温度超限,由于要求中是在温度在20~165摄氏度之间,因此比20小或大于165的都将引发报警,这是需要注意的。最后,通过这次课程设计让我获益良多。另外,本次设计中,很多环节都可以用单片机实现,这更激起了我学习单片机的强烈愿望。从中我认识到了各课程学习的重要与应用之处,为今后学习指明方向,也大大的提高的系统学习电子技术的兴趣。同时,在设计中我尝试使用了Multisim 11.0软件,发现了这个软件的强大,做了很多测试,强化了对已学知识的理解,较为熟练的学会了该软件的应用,为我今后设计及学习和电路设计提供了有效的工具。

八、鸣谢

感谢学院为我们安排这一次课程设计,使我们得到一个学习和锻炼的机会。

感谢老师的辛勤指导,使我们抓住解决问题的关键,从而顺利完成课程设计。

感谢同组同学的团结合作,以及其他同学给与的帮助,使我们的课程设计得以圆满完成。

【附录】

附录1 温度显示与温度范围控制模块电路图

附录2 总体电路图

【教师评语】

【附件】

附件一:图2-2-1数字显示与温度范围控制模块,(可右键另存为,然后放大观看)

附件二:总电路图,(可右键另存为,然后放大观看)

小学五年级科学课件

初中物理说课稿《密度》

三年级科学《温度和温度计》的教学反思

一年级科学实验说课稿

科学海底世界ppt课件

幼儿大班科学教案《水的秘密》

《温度计》教学反思

温度教学设计

四年级上册科学教案

幼儿大班科学教案《生活中的信号》

测量水的温度课件
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