任务1 搭接简易发光电路

任务1搭接简易发光电路

周末的一个夜晚，小明和同学逛街的时候看到了各式各样五彩斑斓的灯光。小明想这些灯光是如何点亮的呢？于是，他通过查阅资料自行制作了一个简易的发光电路。【任务情境】（1）会识别电阻器的外形、图形符号，知道电阻器的特点；（2）会识读电阻器的标称电阻值和允许误差；（3）会检测电阻器的电阻值，判断电阻器的质量；（4）会识别发光二极管的外形、图形符号，知道发光二极管的特点；（5）会识别发光二极管的极性，会判断发光二极管的质量；（6）能在面包板上搭接简易发光电路，并完成数据测量。【任务目标】【知识链接1】识别与检测电阻器1．电阻的基本知识人们把物体在运动中受到的各种不同的阻碍作用，称为阻力。当自由电子在导体中做定向移动形成电流时，也会受到阻碍，这种阻碍作用使自由电子定向运动的平均速度降低，自由电子的一部分电位能转换成分子热运动—热能。表示这种阻碍作用的物理量称为电阻，用字母

R

表示。任何物体都有电阻，当有电流流过时，都要消耗一定的能量。电阻是导体本身具有的属性。在国际单位制中，电阻的单位是欧［姆］，符号是

Ω。电阻的常用单位还有kΩ（千欧）和MΩ（兆欧），它们之间的关系为

1kΩ

=

103Ω1MΩ

=

103kΩ

=

106Ω【知识链接1】识别与检测电阻器2．电阻器的符号及作用人们把物体在运动中受到的各种不同的阻碍作用，称为阻力。电阻器通常简称为“电阻”，它是电气、电子设备中广泛应用的基本元件之一。电阻器的一般图形符号如图所示，文字符号为R。如果电路图中有多个电阻器，则用“R

”加数字来区分它们，如R1、R2、R3等。它主要用于控制和调节电路中的电流和电压（限流、分流、降压、分压、偏置等），或者作为消耗电能的负载使用。电阻器没有极性，在电路中它的两个管脚可以互换连接。图形符号【知识链接1】识别与检测电阻器3．电阻器的识读电阻器的识读主要涉及其标称电阻值、额定功率和允许误差的识别。常用的方法有直标法、文字符号法、数码法和色标法。（a）直标法（b）文字符号法（c）数码法（d）色标法【知识链接1】识别与检测电阻器（1）直标法一些电阻器会直接在其表面印制标称电阻值、额定功率和允许误差等信息。例如，“2Ω100W”这样的标记表明这是一个电阻值为2Ω，额定功率为100W的电阻器。（a）直标法【知识链接1】识别与检测电阻器（2）文字符合法文字符号法是将数字和单位符号组合在一起表示信息的方法，文字符号前面的数字表示整数部分，文字符号后面的数字表示小数部分。电阻单位文字符号如表所示，允许误差的文字符号如表所示。例如，标注为“5W2R2J”的电阻器，其电阻值为2.2Ω，额定功率为5W，允许误差为5%的电阻器。（b）文字符号法【知识链接1】识别与检测电阻器（3）数码法数码法是一种常见的电阻器标记方法，用于直接在电阻器上表示其电阻值。这种标记方式尤其适用于小型电阻器，如贴片电阻器。数码法使用数字来表示电阻值，通常采用三位或四位数字来表示。三位数字数码法：前两位数字表示电阻值的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，即10的幂次。单位为Ω（欧），允许误差通常用文字符号表示。四位数字数码法：前三位数字表示电阻值的有效数字，第四位数字表示有效数字后面零的个数，即10的幂次。单位为Ω（欧），允许误差通常用文字符号表示。例：标注为“202”的电阻器，其电阻值为20×102=2000

Ω=2kΩ。（c）数码法【知识链接1】识别与检测电阻器（4）色标法色标法是用颜色表示电阻器的标称电阻值和允许误差的标记方法。采用色标法表示的电阻器一般有四环电阻器和五环电阻器。如图所示，四环电阻器有4道色环，第1道色环和第2道色环分别表示电阻值的第一位有效数字和第二位有效数字，第3道色环表示10的乘方数（10n，n为颜色所表示的数字），第4道色环表示允许误差（若无第四道色环，则误差为20%）。色环所表示的电阻值，其单位一律为Ω。色环一般采用黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金及银12种颜色，下表列出了色环颜色所表示的有效数字和允许误差。色标法【知识链接1】识别与检测电阻器（4）色标法例：某电阻器有4道色环，分别为橙、白、棕、金，其电阻值为4.7kΩ（d）色标法【知识链接1】识别与检测电阻器4．电阻器检测当电阻器的参数标志因某种原因脱落或欲知其精确电阻值时，就需要用仪器对电阻器的电阻值进行测量。对于常用的碳膜、金属膜电阻器及线绕电阻器的电阻值，可用普通指针式万用表的电阻挡直接测量。在具体测量时应注意以下几点。【知识链接1】识别与检测电阻器（1）合理选择量程先将万用表的转换开关置于“Ω”挡，由于指针式万用表的电阻测量刻度线是一条非均匀的刻度线，因此必须选择合适的量程，使被测电阻器的指示值尽可能位于刻度线全程1/3到全程2/3的位置上，这样可提高测量的精度。一般在测量100Ω以下电阻器时可选“R×1”挡，100Ω～1kΩ电阻器可选“R×10”挡，1～10kΩ电阻器可选“R×100”挡，10～100kΩ电阻器可选“R×1k”挡，100kΩ以上电阻器可选“R×10k”挡。【知识链接1】识别与检测电阻器（2）注意欧姆调零所谓“欧姆调零”就是将电表的两只表笔短接，调节“欧姆调零”旋钮使表针指向表盘上的“0Ω”位置上。“欧姆调零”是测量电阻器之前必不可少的步骤，而且每换一次量程都必须重新调零一次。顺便指出，若“欧姆调零”旋钮已调到极限位置，但指针仍回不到“0Ω”位置，说明电表内部的电池电压已不足了，应更换新电池后再进行欧姆调零和测量【知识链接1】识别与检测电阻器（3）读数要准确在观测被测电阻器的电阻值读数时，两眼应位于电表指针的正上方（万用表应水平放置），同时注意双手不能同时接触被测电阻器的两根引线，以免人体电阻的存在影响测量的准确性。表头的读数乘以所选量程的倍率，就是所测电阻器的电阻值。【知识链接1】识别与检测电阻器5．电阻器的主要参数电阻器的主要参数有标称电阻值、额定功率和允许误差。（1）标称电阻值。电阻器的标称电阻值是指电阻器表面所标的电阻值。为了便于生产，同时满足实际使用需求，国家规定了一系列数值作为产品的标准，这一系列数值就是电阻器的标称电阻值。【知识链接1】识别与检测电阻器（2）额定功率额定功率是电阻器的另一主要参数，常用电阻器的功率有0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W及5W等。在实际使用中应选用额定功率等于或大于电路要求的电阻器。有些电阻器的额定功率在电路图中未作标注，表示该电阻器在工作中消耗的功率很小，可不必考虑。例如：在大部分业余电子制作中对电阻器的功率都没有要求，这时可选用0.125W或0.25W的电阻器。电阻器额定功率的图形符号【知识链接1】识别与检测电阻器（3）允许误差电阻器的允许误差是指电阻器实际电阻值与标称电阻值之间的最大偏差。这个误差是由制造过程中的材料纯度、工艺精度等因素决定的。根据不同的需求和应用场合，电阻器有不同的精度等级，通常用百分比来表示其允许的最大偏差。允许误差与精度等级的对应关系【知识链接2】识别与检测发光二极管1．发光二极管的符号及作用发光二极管是一种会发光的具有一个PN结的半导体器件。发光二极管可简写为LED（LightEmittingDiode），通常用砷化镓或磷化镓等材料制成，能把电能转换为光能，在现代电子设备和照明系统中得到了广泛应用。它与普通二极管一样，具有单向导电性，当有足够的正向电流通过PN结时，便会发出一定颜色的光。发光二极管的正向工作电流一般为10～30mA，正向管压降为1.5～3V。发光二极管的一般图形符号如图所示，文字符号用“VL”或“LED”表示。

发光二极管的图形符号【知识链接2】识别与检测发光二极管2．发光二极管的识别（1）外观识别法—管脚长度：通常情况下，较长的管脚是正极，较短的管脚是负极。（2）外观识别法—内部电极片大小：对于透明或半透明塑料封装的发光二极管，可以用肉眼观察到它的内部电极片的形状，正极的内部电极片较小，负极的内部电极片较大。【知识链接2】识别与检测发光二极管3．发光二极管的检测（1）挡位选择：“R×10k”挡。（2）正向导通：万用表黑表笔（表内电池正极）接至发光二极管的正极，红表笔（表内电池负极）接至发光二极管的负极，这时发光二极管为正向接入，表针应偏转过半，同时发光二极管中有一发光亮点。

反向截止：万用表黑表笔（表内电池正极）接至发光二极管的负极，红表笔（表内电池负极）接至发光二极管的正极，这时发光二极管为反向接入，表针应基本不偏转，同时发光二极管不点亮。发光二极管正向导通（点亮）发光二极管反向截止【知识链接2】识别与检测发光二极管4．发光二极管的主要参数发光二极管的主要参数有最大工作电流IFM和最大反向电压URM。（1）最大工作电流IFM是指发光二极管长期正常工作所允许通过的最大正向电流。在使用过程中实际工作电流不能超过此值，否则将会烧毁发光二极管。（2）最大反向电压URM是指发光二极管在不被击穿的前提下，所能承受的最大反向电压。该值通常在5V左右。在使用过程中不应使发光二极管承受超过5V的反向电压，否则可能造成击穿损坏。发光二极管还有发光波长、发光强度等参数，在业余应用时可不必考虑这些参数，只需选择喜欢的颜色和形状即可。【知识链接3】初识面包板1．面包板的基本知识面包板是电子爱好者和工程师在进行电路原型制作时常用的工具之一。它提供了一个无须焊接即可构建和测试电路的平台。面包板，又称“集成电路实验板”，是一种插件板，其上具有若干小型插座（孔）。在进行电路实验时，可以根据电路连接的要求，在相应的孔内插入电子元器件的管脚及导线等，使它们与孔内的弹性接触簧片接触，从而连接成所需的实验电路。面包板通常由塑料制成，孔与孔之间通过金属簧片连接。金属簧片在电气上彼此绝缘，确保不同的电路部分不会意外连接在一起。孔与孔之间的距离与双列直插式（DIP）集成电路的管脚标准间距一致（通常是2.54mm），以便插入各种数字集成电路。【知识链接3】初识面包板2．面包板的结构面包板通常被分成几个区域，以方便电路的构建。中间区域：中间通常有两个或四个纵向的条带，每个条带包含多个纵向相连的孔。这些孔