Урок 30. Коммутация нагрузки: транзисторный ключ
| Класс | 8 |
| Модуль | Автоматизированные системы |
| Тема урока | Коммутация нагрузки: транзисторный ключ |
| Урок | 30 из 34, 45 минут |
Целеполагание
Цель урока: создать условия, при которых ученик включает нагрузку 12 В от вывода ESP32 через транзисторный ключ.
Планируемые результаты
Личностные: соблюдает правила работы с питанием.
Предметные — ученик:
- собирает ключ на MOSFET;
- измеряет напряжение и ток нагрузки.
Метапредметные:
- регулятивные: собирает схему по принципиальной схеме;
- познавательные: делает вывод по своим наблюдениям и измерениям;
- коммуникативные: формулирует ответ и выслушивает другие версии.
Инструментальный блок
Задачи урока
- Ответить на вопрос урока: «Как 3,3-вольтовый контроллер включает 12-вольтовую светодиодную ленту?»
- Выполнить задание: ключ работает, измерения записаны.
- Проверить результат: схема проверена учителем до включения.
Тип урока: изучение нового с практической частью.
Учебно-методический комплекс
- Оборудование: ESP32, макетная плата, провода — на пару; компьютер с Arduino IDE; MOSFET, резисторы, мотор или лента светодиодов 12 В, блок питания 12 В.
- Источники информации:
- Дидактическое сопровождение: задание двух уровней и критерии оценивания (ниже).
Задание
Базовый уровень. Ключ работает, измерения записаны.
Повышенный уровень. ШИМ-регулировка яркости ленты.
Организационно-деятельностный блок
Основные понятия: транзистор, ключ, затвор, нагрузка, общий провод.
Межпредметные связи: физика — электрическая цепь.
Организация пространства и формы работы: фронтальная — вопрос, разбор, итог; парная — практика. Рабочие места пар, демонстрационный стол учителя.
Ход урока
| Этап | Мин | Деятельность учителя | Деятельность учеников |
|---|---|---|---|
| Вопрос урока | 5 | Как 3,3-вольтовый контроллер включает 12-вольтовую светодиодную ленту? | Предполагают. |
| Разбор | 12 | Схема ключа на N-канальном MOSFET: затвор через резистор 100 Ом, подтяжка 10 кОм к земле, общий провод контроллера и блока 12 В. | Разбирают, зачем каждый элемент. |
| Практика | 18 | Проверяет каждую схему до включения 12 В. | Собирают, включают, измеряют напряжение на нагрузке и ток. |
| Проверка | 6 | Проверяет. | Показывают работу ключа. |
| Итог и рефлексия | 4 | Что будет без общего провода и без подтяжки затвора? | Отвечают. |
Оценивание
- схема проверена учителем до включения;
- ключ работает, напряжение и ток записаны;
- роль общего провода объяснена.
Безопасность
- Схему собирают и меняют при отключённом питании. Питание — только от USB или батарейного блока, не выше 9 В. Нагрелся элемент — отключить питание и позвать учителя.