简单门电路教学演示版、学生实验板的制作及应用

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来演示“与”门和“或”门电路的电信号关系。   　　3．制作材料、制作方法：   　　20×10cm²万能印刷电路板，只焊接集成电路插座，将电路使用的各引脚用导线引出。取600×600cm²三合板，将轻触式开关替换成实验用单刀单掷开关，固定在三合板的适当位置。其它各元件如“与”门和“或”门集成电路学生实验板所用。用螺丝将印刷电路板固定在中间位置。将学生实验用单刀单掷开关固定于适当位置。用0．5mm²单股红、兰塑料皮电力导线接成如图6所示。分别将输入、输出导线、接地线适当位置剥去约1cm长的塑料外皮，使铜导线裸露在外，以便连接鳄鱼夹。用记号笔在演示板上补画出集成电路其它外围电路的电原理图。在三合板左下角固定塑料泡沫片，作为放置备更换的集成电路。实验时可将演示板固定于支架（如美术用画架）上。

www.5ijcw.com   　　4．使用方法：   　　用单刀单掷开关控制输入，其它实验步骤同“与”门和“或”门集成电路学生实验板。   　　（三）“非”集成电路简易火警报警器电路及制作及使用   　　1．装置图：电路图如图7所示，实物照片如图8所示。   　　2．特点及用途：   　　可直观演示沪版高二第一册课本第66页示例。并可以通过调节电位器R₁的阻值，改变报警灵敏度。   　　3．制作材料、制作方法：   　　电位器RW”；热敏电阻RW；因为集成电路输出不足以驱动蜂鸣器，所以设置一级功率放大级，V₁规格为9014（集成电路输出级足够驱动三极管，且三极管工作于开关状态，因此不需要偏压电阻）；蜂鸣器为FTQ27-9A1；非门集成块SN74LS04N一只；14PIN集成电路插座一只；3×4cm²万能印刷电路板一块；两节一组的5号电池夹一只；电子线路实验用导线、螺丝、螺母、铆钉若干；双面胶、0．5mm²单股红、兰塑料皮电力导线若干；30×40cm²实验室废弃的塑料板一块（可利用三合板等材料）。电路连接方法如图7。布线时尽量使线路简洁、美观。₂的规格为3．9 K₁的规格为“0．5W，47 K   　　连接好电路后，电池放入电池夹后调整电位器R₁，使蜂鸣器恰好不响。   　　4．使用方法：   　　用打火机火苗烧烤热敏电阻R₂，立即可以听到蜂鸣器的响声。移开火苗，直到热敏电阻R₂温度重回到原来温度，蜂鸣声才会停止。   　　增大输入偏压电阻R₁的阻值可以使火灾报警器的灵敏度降低。调大变阻器后再烧烤热敏电阻，发现蜂鸣器会明显延迟鸣响。   　　各电路实验、演示板若长期搁置不用，可将电池从电池夹内卸下即可。   　　三、简单门电路教学演示版、学生实验板的优点明显，教学效果大幅提高   　　简单门电路教学演示版、学生实验板的优点：   　　1．该实验（演示）板与“模块式逻辑电路实验器”相比，学生在操作中能体验、感受真实的集成电路门电路及其工作过程。真正建立了数字电路的所谓“开”、“关”实际上就是电压的“高”、“低”。   　　2．可以用同一个输入、输出外围电路，甚至同样的输入信号，利用集成电路插座，通过换用“与”门和“或”门集成电路时输出信号的对比，对理解各种门电路的逻辑关系非常直观有效。同时对器件有了初步的认识，对学习下一节课极为有利。   　　3．电路板设有指示灯和外接线柱。因此相比模块式实验器和朗威EXB^?系列电学实验板-09，在具备DIS条件和不具备DIS条件两种情况下均能使用。另外，由于集成电路的开关性能非常好，可以使波形非常理想。   　　简单门电路教学演示版、学生实验板的教学效果：   　　实践证明，教师利用教材提供的资源根据教学要求进行教材开发，自己动手制作教具用于实践，对提高教学效益非常有效。这从两个方面体现出来：一，在学科知识方面。学生对逻辑关系、逻辑功能电路、真正的门电路、“与”“或”门电路的输入和输出电信号关系理解更为到位，且大大节省了时间，提高了效率。在用所制的实验板进行公开教学时，记得在一个班级试讲完后，听到有同学小声说：“这是我有听到的最清楚的物理课”。随后的测试也说明，学生对知识的掌握很好。二，在学科德育方面。在三维教学目标中情感、态度、价值观层面，也能较好地达到教学目标。即联系了实际，了解了电路在生产、生活中的广泛应用，感悟到了电路知识的社会价值。而且通过这样的教学过程，学生对逻辑电路及其作用产生了极大的兴趣，增加了学习科学的积极性。教学中，教师还准备了若干完好的和有意破坏后，内部结构可露出的门电路集成块给学生观察，学生极有兴致。有的班的部分学生在上完此节课后，马上来打听这些电子元器件在哪里能买到，要自己动手制作。   　　四、简单门电路教学演示版、学生实验板需改进之处   　　1．再反复更换集成电路时，由于集成块脚很纤小脆弱容易损坏，必须轻拿轻放。改进方法是，利用电路用接插件可以解决这个问题，相应的电路结构需要略微改变。   　　2．教学演示板的三合板可以换用更好、更坚固耐用的五合板或PVC材料。集成块座换用另外更坚固耐插拔的接插件以防损坏。

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