第九届全国高等学校 物理实验教学仪器评奖推荐书

自制实验仪器名称： 声、光控开关制作实验仪 实验教学中心名称：空军航空大学基础基地实验中心 所 在 院 系： 基础基地基础部 自制实验仪器负责人： 刘旺盛 联系电话（手机）： 15304455259 （办公室）： 邮 箱： 370450768.qq.com

中国高校实验物理教学研究会 2016年1月

作品简介：（字数限2000字以内） 自制实验教学仪器的性能指标、台套数、作用、功能、特色优势、应用、推广等情况的简要介绍

声、光控开关制作属设计性实验，计划学时为2学时，在第4学期开设，学生必选内容。学生对“声、光控开关制作”实验项目的学习非常感兴趣。由于该阶段学员还没有学到电工电子技术，如果采用电路板、电子元件自己设计，自己焊接，再进行实验验证费时费力，效果不佳；另外，也没有配套的现成仪器。因此，提出自制声、光控开关制作实验仪是有必要的。 主要设计电路：采用电子技术，模块设计思想，避免学生在大学物理实验阶段对电工电子知识理解不透彻的问题，达到在实验教学中应用物理思想实施教学的目的。 声、光控开关制作实验仪主要包括：电源、声控开关实验模块、光控开关模块及部分拓展电路模块和模拟负载构成，可提供12种声光控开关设计方案，如图1所示。 性能指标： 工作电压： DC 5 V/ AC220V 工作温度： -25℃ ～ +40℃ 体 积： 400mm × 300mm × 200mm 重 量： 小于2㎏ 声控开关：给一个声音震动信号，开关接通，延时10秒左右，开关断开。另外，延时时间也可按需求自行设计。 光控开关：挡光时开关接通，反之，开关断开。 主要作用： 1.使学生本科阶段就得到科学研究方法的训练； 2.使学生掌握科学研究的选题、设计思路、方案设计制定、电路连接方法，实验验证方法等； 3.使学生对声电、光电传感器的原理、结构、使用方法、使用条件有详细的了解，对压电效应、光电效应有深刻的认识，使用所学的物理知识得到进一步巩固。 4.使学生对信号放大、延时控制等内容理解更深，能自如地应用。 声、光控开关制作实验仪的使用，一是电路模块设计。提出设计思路，根据思路形成设计方案，也就是模块电路图，选用传感器模块、放大模块、延时模块、负载模块等，设计成模块电路连接图，如图3所示。二是实验设计。按照模块电路图连线，如图2所示，进行参数测试和实验验证。 该实验仪共制作了16台，在空军航空大学基础基地实验中心应用教学，累计实验24000人学时，教学效果很好。

作 品 照 片（3-5张）