显卡的基本结构

显卡的基本结构
显卡的基本结构

教你认识显卡的基本结构(多图)

显示接口卡(Video card,Graphics card),又称为显示适配器(Video adapter),台湾与香港简称为显卡,是个人电脑最基本组成部分之一。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动显示器,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,承担输出显示图形的任务,对于喜欢玩游戏和从事专业图形设

计的人来说显卡非常重要。

显卡的基本结构

1)GPU(类似于主板的CPU)

全称是GraphicProcessingUnit,中文翻译为"图形处理器"。NVIDIA公司在发布GeForce256图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖,并进行部分原本CPU的工作,尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬件T&L(几何转换和光照处理)、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256

位渲染引擎等,而硬件T&L技术可以说是GPU的标志。GPU的生产主要由nVidia与ATI两

家厂商生产。

2)显存(类似于主板的内存)

显示内存的简称。顾名思义,其主要功能就是暂时将储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。图形核心的性能愈强,需要的显存也就越多。以前的显存主要是SDR的,容量也不大。而现在市面上基本采用的都是DDR3规格的,在某些高端卡上更是采用了性能更为出色的DDR4或DDR5代内存。显存主要由传统的内存制造商提供,比如三星、现代、Kingston 等。

3)显卡bios(类似于主板的bios)

显卡BIOS主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序,另外还存有显示卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。打开计算机时,通过显示BIOS内的一段控制程序,将这些信息反馈到屏幕上。早期显示BIOS是固化在ROM中的,不可以修改,而现在的多数显示卡则采用了大容量的EPROM,即所谓的FlashBIOS,可以通过专用的程序进行改写或升级。

4)显卡PCB板(类似于主板的PCB板)

就是显卡的电路板,它把显卡上的其它部件连接起来。功能类似主板。5)其它

比如GPU风扇等等。

图形芯片(GPU)相当于电脑的CPU,不过它的主要任务是处理显示信息

晶振(如图黑圈内)是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的作用是向显卡的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。由于制造工艺不断提高,现在晶振的频率偏差、温度稳定性、老化率、密封性等重要技术指标都很好,已不容易出现故障,但在选用时仍可留意一下晶振的质量。

目前大部分显存为技术成熟的DDR3代,不过图片上的是0.8NS的DDR4.虽然说显存越大越好,位宽越高越好,速度越快越好,但同时也要看GPU的处理能力!

PCB:就是印刷电路板。层数越高成本越高,也越好布线。高层数是高档显卡的特点。

铜铝结合的GPU散热风扇,铜的导热性能好,铝的散热快。

这个是紫色的三洋OSCONSEPC固态贴片电容,属于非常昂贵的高端固态电容,一般只会出现在中高端的主板上或是显卡上。

供电电路中的封闭电感线圈

随着对GPU输入电压的精度越来越高,显卡厂家开始使用半封闭式陶瓷电感和带金属外壳的全封闭式电感。半封闭式电感和全封闭式电感都是为了防止电磁波辐射,进而提供电压的精度和提供GPU的超频能力。

供电电路中的MOSFET

供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力。供电电路中的MOSFET,电感线圈和电容都会影响到这一能力。一个最理想的状态是,厂商使用最快速的MOSFET,高磁通量粗导线的电感线圈,以及超低ESR的输入输出电容。

外接6针辅助供电接口

由于3850显卡功耗过大,超出了主板PCI-E接口所能支持的用电量,所以显卡上会有一个辅助供电接口。

输出/输入接口(如图黑圈内) S-video接口(TV-Out) 是指显卡具备输出信号到电视的相关接口。

显示器接口双24针DVI-I接口专为LCD显示器这样的数字显示设备设计的。

显卡上的金手指,说明HD3850显卡是支持交火的,可以插交火线。

最后给大家上张各种电容的介绍图片。

普及知识,显卡DDR-DDR3显存技术详解

显存频率是指默认情况下,该显存在显卡上工作时的频率,以MHz(兆赫兹)为单位。显存频率一定程度上反应着该显存的速度。显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同,SDRAM显存一般都工作在较低的频率上,一般就是133MHz和166MHz,此种频率早已无法满足现在显卡的需求。DDRSDRAM显存则能提供较高的显存频率,主要在中低端显卡上使用,DDR2显存由于成本高并且性能一般,因此使用量不大。DDR3显存是目前高端显卡采用最为

广泛的显存类型。不同显存能提供的显存频率也差异很大,主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等,高端产品中还有800MHz、1200MHz、1600MHz,甚至更高。

显存频率与显存时钟周期是相关的,二者成倒数关系,也就是显存频率=1/显存时钟周期。如果是SDRAM显存,其时钟周期为6ns,那么它的显存频率就为1/6ns=166 MHz。而对于DDR SDRAM或者DDR2、DDR3,其时钟周期为6ns,那么它的显存频率就为1/6ns=166MHz,但要了解的是这是DDRSDRAM的实际频率,而不是我们平时所说的DDR显存频率。因为DDR 在时钟上升期和下降期都进行数据传输,其一个周期传输两次数据,相当于SDRAM频率的二倍。习惯上称呼的DDR频率是其等效频率,是在其实际工作频率上乘以2,就得到了等效频率。因此6ns的DDR显存,其显存频率为1/6ns*2=333 MHz。具体情况可以看下边关于各种

显存的介绍。

但要明白的是显卡制造时,厂商设定了显存实际工作频率,而实际工作频率不一定等于显存最大频率。此类情况现在较为常见,如显存最大能工作在650MHz,而制造时显卡工作频率被设定为550MHz,此时显存就存在一定的超频空间。这也就是目前厂商惯用的方法,显卡以超频为卖点。此外,用于显卡的显存,虽然和主板用的内存同样叫DDR、DDR2甚至DDR3,但是由于规范参数差异较大,不能通用,因此也可以称显存为GDDR、GDDR2、GDDR3。

DDR显存分为两种,一种是大家习惯上的DDR内存,严格的说DDR应该叫DDR SDRAM。另外一种则是DDR SGRAM,此类显存应用较少、不多见。

DDR SDRAM

人们习惯称DDR SDRAM为DDR。DDR SDRAM是Double DataRate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDRSDRAM是在SDRAM基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM 生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR

内存的生产,可有效的降低成本。

SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR 内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达

到更高的数据传输率。

与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay LockedLoop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL本质上不需要

提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。DDR SDRAM是目前应用最为广泛的显存类型,90%以上的显

卡都采用此类显存。

DDR SGRAM

DDRSGRAM是从SGRAM发展而来,同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。可以在不增加频率的情况下把数据传输率提高一倍。DDR SGRAM在性能上要强于DDR SDRAM,但其仍旧在成本上要高于DDRSDRAM,只在较少的产品上得到应用。而且其超频能力较弱,因其结构问题超频容易损坏。

DDR2显存

DDR2显存可以看作是DDR显存的一种升级和扩展,DDR2显存把DDR显存的

“2bitPrefetch(2位预取)”技术升级为“4 bitPrefetch(4位预取)”机制,在相同的核心频率下其有效频率比DDR显存整整提高了一倍,在相同显存位宽的情况下,把显存带宽也整整提高了一倍,这对显卡的性能提升是非常有益的。从技术上讲,DDR2显存的DRAM核心可并行存取,在每次存取中处理4个数据而非DDR显存的2个数据,这样DDR2显存便实现了在每个时钟周期处理4bit数据,比传统DDR显存处理的2bit数据提高了一倍。相比DDR 显存,DDR2显存的另一个改进之处在于它采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式替代了传统的TSOP方式,工作电压也由2.5V降为1.8V。

由于DDR2显存提供了更高频率,性能相应得以提升,但也带来了高发热量的弊端。加之结构限制无法采用廉价的TSOP封装,不得不采用成本更高的BGA封装(DDR2的初期产能不足,成本问题更甚)。发热量高、价格昂贵成为采用DDR2显存显卡的通病,如率先采用DDR2显存的的GeForce FX5800/5800Ultra系列显卡就是比较失败的产品。基于以上原因,DDR2

并未在主流显卡上广泛应用。

DDR3显存

DDR3显存可以看作是DDR2的改进版,二者有很多相同之处,例如采用1.8V标准电压、主要采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式。不过DDR3核心有所改进:DDR3显存采用0.11微米生产工艺,耗电量较DDR2明显降低。此外,DDR3显存采用了“Pseudo OpenDrain”接口技术,只要电压合适,显示芯片可直接支持DDR3显存。当然,显存颗粒较长的延迟时间(CASlatency)一直是高频率显存的一大通病,DDR3也不例外,DDR3的CASlatency为

5/6/7/8,相比之下DDR2为3/4/5。客观地说,DDR3相对于DDR2在技术上并无突飞猛进的

进步,但DDR3的性能优势仍比较明显:

(1)功耗和发热量较小:吸取了DDR2的教训,在控制成本的基础上减小了能耗和发热量,

使得DDR3更易于被用户和厂家接受。

(2)工作频率更高:由于能耗降低,DDR3可实现更高的工作频率,在一定程度弥补了延迟时间较长的缺点,同时还可作为显卡的卖点之一,这在搭配DDR3显存的显卡上已有所表

现。

(3)降低显卡整体成本:DDR2显存颗粒规格多为4M X 32bit,搭配中高端显卡常用的128MB显存便需8颗。而DDR3显存规格多为8MX32bit,单颗颗粒容量较大,4颗即可构成128MB显存。如此一来,显卡PCB面积可减小,成本得以有效控制,此外,颗粒数减少后,

显存功耗也能进一步降低。

(4)通用性好:相对于DDR变更到DDR2,DDR3对DDR2的兼容性更好。由于针脚、封装等关键特性不变,搭配DDR2的显示核心和公版设计的显卡稍加修改便能采用DDR3显存,这

对厂商降低成本大有好处。

目前,DDR3显存在新出的大多数中高端显卡上得到了广泛的应用。

教你辨识显卡的猫腻

在选购显卡的过程中商家给大家介绍的很多方式都是存在一定的猫腻和可探讨性的关键问题。这些问题在显卡高手们看来可能不值一提,但面对广大的消费者而言缺是难辨真伪的。现在我在此,也只是针对其中常见的几个问题来给大家讲解下,如有不对之处,倾听高

手教诲!

一、"TC"显存

布鲁纳的认知-发现说

布鲁纳的认知-发现说 关于教育学考研复习,有更多问题,可以问问教育学考研辅导老师卢老师, 卢老师Q1733389827。 布鲁纳(J.S.Bluner ,1915-)是当代美国著名的教育心理学家,他倡导发现学习,强调学科结构在学生认知结构形成中的重要作用,从认知心理学的观点出发,对学生的学习、动机以及教学等方面进行了全面阐述。 (一)认知学习观1.学习的实质在于主动地形成认知结构布鲁纳反对行为主义学习观,主张认知学习观。他认为,学习的本质不是被动地形成刺激-反应的联结,而是使学生主动地形成认知结构,学习者不是被动地接受知识,而是主动地获取知识,不论是认识一种样式、掌握一个概念、解决一个问题,还是发明一个科学理论,对学生来说都是一个主动的过程。学习者通过把新获得的信息和已有的认知结构联系起来,进而积极地构成他的知识体系。 所谓认知结构,他认为就是编码系统,其主要成分是“一套感知的类目”。学习就是类目及其编码系统的形成,认为一切知识都是按照编码系统排列和组织的。这种各部分存在联系的知识,使人能够超越给定的信息,举一反三,触类旁通。他主张应该给学生一些具体的东西,以便他们发现自己的编码系统。 编码系统:是人们对环境中的信息加以分组和组合的方式,并且是不断变化和重组的。它的一个重要特征是对相关的事物类别做出层次结构的安排。 2.学习包括获得、转化和评价三个过程布鲁纳认为,“学习一门学科,看来包括三个几乎同时发生的过程”。这三个过程是: ①新知识的获得;②知识的转化;③知识的评价。 学习是一个认知的过程,学习活动首先是新知识的获得过程,这种新知识可能是学生以前知识的精炼,或者和学生以前的知识相违背。不管新旧知识的关系如何,通过新知识的获得都会使已有的知识进一步提高。学习涉及到知识的转化,通过转化,以不同的方式把新获得的知识转化为另外的形式,以适应新的任务,从而学到更多的知识。 评价是对知识转化的一种检查,通过评价,可以核对我们处理知识的方法是否适合新的任务,运用得是否合理。因此,知识的评价通常包含对知识合理性进行判断。 布鲁纳认为,学习任何一门学科的最终目的是构建学生良好的认知结构。因此,教师应明确所要构建的学生的认知结构包含的要素,采取有效措施帮助学生通过获得、转化、评价去掌握新知识,从而使学科的知识结构转变为学生的认知结构,使书本的知识转化为学生自己的知识。

试论布鲁纳结构主义学习观的教育意义

试论布鲁纳结构主义学习观的教育意义 结构主义越来越受到教育界的关注,这种教育理论对我国基础教育改革和教学产生了深远的影响。作为结构主义之父的布鲁纳,他以心理学为基础倡导的结构主义学习观,在心理学方面接受并发展了皮亚杰的“发生认知论”,在教育学方面提出了一种新的结构化的教育思想,对我国基础教育改革和发展具有重要的现实意义。 一、前言 结构主义也译作“建构主义”,最早来源于认知心理学的一个分支。美国心理学家、教育学家布鲁纳以心理学理论为基础,通过大量的实践研究和论证,创立了当代世界最有影响的三大教育学理论之一——结构主义。【2】结构主义教学思想主要从知识观、学习观、学生观、师生角色的定位及其作用、学习环境和教学原则等6个方面对教与学作了细致的阐述与归纳。【7】 结构主义学习观,即布鲁纳提出的“认知——发现”学习理论,认为学习的实质是学习者对知识的主动建构。这一理论主要包含以下观点: 1)学习不是教师简单地向学生传递知识信息、学习者被动地接受信息的过 程,而是学习者自己主动地建构知识进行有意义的学习的过程。并且这 一过程是无法由他人代替的。 2)对任何一门学科知识的学习都必须在学习者现有的知识经验的背景下, 通过对外部信息进行积极主动地选择、加工和处理,从而构建起自己的 意义,也就是对原有知识的重新建构,旧的知识经验因新知识的进入而 发生调整和改变。 3)学习者的学习是通过“同化”和“顺应”的过程来与环境进行交互的。 也就是说学习者不是简单的把外部知识搬到记忆中进行翻版,而是在原 有经验的基础上通过与外部环境的交互,进行自我理解,建立内部心理 表征。 4)学习者对知识的建构,不仅包括大量的具有相关性、比较概括的结构性 知识的建构,还包括在大量情景下产生的非正式经验背景的建构。 本文就是通过对布鲁纳结构主义学习观的分析,来阐述它对我过教育的实际应用意义,主要是对我国基础教育的改革和发展的实际意义。 二、结构主义学习观对我国基础教育改革和发展的意义 布鲁纳是二十一世纪伟大的教育学家,他的结构主义教育思想影响很大,对许多国家的课程改革都产生过重大影响。20世纪60年代初期,美国在布鲁纳的教育思想指导下,掀起了一场声势浩大的、以中小学课程改革为中心的教育改革运动。【7】尽管这场教育改革运动由于教材难度太高,以及忽视了学生的个别差异而没有达到预期的效果,但他所提出的结构主义学习观对我国的基础教育改革却具有启发意义,值得我们借鉴和探讨。 1.基础教育改革的目标在于发展智力,但也不能忽视非智力因素的影响。 【7】 当前新一轮的教育改革,既要注重发展学生的智力,也不能忽视非智力因素的影响。我们应该认识到智力因素和非智力因素之间相辅相成、相互作用的密切关系,在课程改革中,注重培养学生智力的同时加强对学生非智力因素的培养,

数据结构与算法基础知识总结

数据结构与算法基础知识总结 1 算法 算法:是指解题方案的准确而完整的描述。 算法不等于程序,也不等计算机方法,程序的编制不可能优于算法的设计。 算法的基本特征:是一组严谨地定义运算顺序的规则,每一个规则都是有效的,是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。特征包括: (1)可行性; (2)确定性,算法中每一步骤都必须有明确定义,不充许有模棱两可的解释,不允许有多义性; (3)有穷性,算法必须能在有限的时间内做完,即能在执行有限个步骤后终止,包括合理的执行时间的含义; (4)拥有足够的情报。 算法的基本要素:一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。 指令系统:一个计算机系统能执行的所有指令的集合。 基本运算和操作包括:算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。 算法的控制结构:顺序结构、选择结构、循环结构。 算法基本设计方法:列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。 算法复杂度:算法时间复杂度和算法空间复杂度。 算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。 算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。 2 数据结构的基本基本概念 数据结构研究的三个方面: (1)数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构; (2)在对数据进行处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结构;(3)对各种数据结构进行的运算。 数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。 数据的逻辑结构包含: (1)表示数据元素的信息; (2)表示各数据元素之间的前后件关系。 数据的存储结构有顺序、链接、索引等。 线性结构条件:

(1)有且只有一个根结点; (2)每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。 非线性结构:不满足线性结构条件的数据结构。 3 线性表及其顺序存储结构 线性表由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的相对位置是线性的。 在复杂线性表中,由若干项数据元素组成的数据元素称为记录,而由多个记录构成的线性表又称为文件。 非空线性表的结构特征: (1)且只有一个根结点a1,它无前件; (2)有且只有一个终端结点an,它无后件; (3)除根结点与终端结点外,其他所有结点有且只有一个前件,也有且只有一个后件。结点个数n称为线性表的长度,当n=0时,称为空表。 线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点: (1)线性表中所有元素的所占的存储空间是连续的; (2)线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。 ai的存储地址为:adr(ai)=adr(a1)+(i-1)k,,adr(a1)为第一个元素的地址,k代表每个元素占的字节数。 顺序表的运算:插入、删除。(详见14--16页) 4 栈和队列 栈是限定在一端进行插入与删除的线性表,允许插入与删除的一端称为栈顶,不允许插入与删除的另一端称为栈底。 栈按照“先进后出”(filo)或“后进先出”(lifo)组织数据,栈具有记忆作用。用top表示栈顶位置,用bottom表示栈底。 栈的基本运算:(1)插入元素称为入栈运算;(2)删除元素称为退栈运算;(3)读栈顶元素是将栈顶元素赋给一个指定的变量,此时指针无变化。 队列是指允许在一端(队尾)进入插入,而在另一端(队头)进行删除的线性表。rear指针指向队尾,front指针指向队头。 队列是“先进行出”(fifo)或“后进后出”(lilo)的线性表。 队列运算包括(1)入队运算:从队尾插入一个元素;(2)退队运算:从队头删除一个元素。循环队列:s=0表示队列空,s=1且front=rear表示队列满

布鲁纳发现学习理论

布鲁纳发现学习理论 产生背景: 1947年至1991年美国和苏联两个“大国”为争夺世界霸权,两国 及同盟国开始了长达数十年的冷战。这期间,其对抗通常通过局部代理战争、科技和军备竞赛、太空战争、外交竞争的“冷”方式进行。1957年10月4号,前苏联把世界第一颗人造卫星发射升空。消息迅速传 遍全球,各国为之震惊,世界各大报刊都在显要位置用大字标题报道:《科技新纪元》《苏联又领先了》《俄国人又打开了通往宇宙的道路》等。 前苏联的这一巨大科技进步使美国上下一片震惊,对美国提出无情挑战。美国的科学家、政治家们等开始思考:美国为何不能像苏联一样出现高精尖人才和更多数量的科学家?经过一段时间的讨论和思考,终于找到问题根源—教育。 在这之前,在美国教育界处于主流思想地位的是杜威的教育思想。关于杜威,他主要的教育思想及弊端主要有: 1.教育即生活。杜威认为儿童的生活是指儿童当前的生活,是指“儿童的生长要素”,即游戏、讲故事、观察和手工等,除此之外的许多日常生活中的东西他却避而不谈。 2.学校即社会。杜威认为学校是社会的雏形,儿童在学校不是准 备进入社会参加社会生活,而是在学校的生活就应该是儿童当前的社会生活。这是一种急功近利的心态,这一认知抹杀了社会教育与学校教育的区别,按照这种方式培养出来的学生缺乏系统的理论功底。

3.从做中学,强调以活动性、经验性的主动作业来取代传统书本 式教材的统治地位。这一思想片面强调直接经验,否定间接经验;片 面强调感性知识,忽视了理性知识。把系统科学知识的教学与实践对立了起来。 认识到教育在国际竞争中的重要性,1958年9月2号,美国总统亲自批准颁布了《国防教育法》,把教育的重要性提高到和国防一样的高度。美国教育界开始进行大规模的教育改革,主要着眼于课程的改革,加强学科科目的教学,培养高级科学技术人才。 1959年9月,美国科学院邀请35位科学家、教育学家和心理学 家汇集一堂,共同讨论中小学课程改革问题。布鲁纳担任了这次大会的主席,会后他起草了总结报告,以《教育过程》的书名发表。其基本思想有:1.强调早期教育,发掘儿童智力潜力;2.逐级下方科学技术课程,缩短高级知识与初级知识的距离;3.用结构主义教育思想作指导,编制课程结构,并使之与教学过程结构和儿童的智力发展结构相适应,成为儿童可掌握的内容;4.鼓励学生用探索的发现式方法学习。 这一思想也成为了布鲁纳认知结构学习理论的基础。为了培养具有创造性的科技人才,采用发现式的学习方法,教师提供教材或条件,学生自行独立思考,掌握知识;大量的知识经验有利于创造性的发挥,所以布鲁纳强调学科知识的教学,认为将学科内容形成可以“自由出入”的认知结构非常重要,既可以把同类事物联系起来并赋予他们意 义的结构,也可以超越所给信息,举一反三;为了更好地让学生形成 自己的认知结构,布鲁纳认为如果学生掌握了学科的基本结构,就能

布鲁纳的课程结构理论

布鲁纳的课程结构理论 (2013-01-12 20:40:33) 转载▼ 分类:学科素材 标签: 杂谈 布鲁纳运用结构主义的方法论原理,借鉴其认知心理学的研究成果,提出学科 基本结构理论。他围绕“教什么”、“什么时候教”、“怎么教”这样几个问题,系统阐 述了其学科基本结构的基本观点。 关于教学任务教学的任务是什么: 这是教学论必须回答的首要问题,因为它将决定教学过程的内容和方法等要素。布鲁纳认为,教学的任务就是要使每个学生掌握基本的知识,并获得智力的最大发展。 他说:“我们也足可以把追求优异成绩作为教育的最一般的目标,但是,应该弄清楚追 求优异成绩这个说法指的是什么意思。它在这里指的是,不仅要教育成绩优良的学生,而且要帮助每个学生获得最好的智力发展。”他强调,教学既要探求向优秀学生挑战的 计划,同时也不要“破坏那些不很幸运的学生的信心和学习意志”。教师的任务除了尽 可能使学生牢固地掌握学科内容之外,还应该尽可能使学生在结束正规的学校教育以 后能够独立地向前迈进。 布鲁纳指出:“学生学到的观念越是基本,几乎归结为定义,则它对新问题的适用 性越宽广。” 他指出:“任何学习行为的首要目的,应该超过和不限于它可能带来的兴趣,而在 于它将来为我们服务。学习不但应该把我们带往某处,而且还应该让我们日后再继续 前进时更容易。” 关于教学过程: 布鲁纳认为,儿童智力的发展可以分为3个阶段。第一阶段是表演式再现表象阶段或动作表象阶段,也称“前运算阶段”,年龄在一至五六岁。这一阶段儿童主要是依靠 动作对付外部世界,缺乏逻辑思维能力,行动调节主要依赖于直观。第二阶段是肖像 再现表象阶段或形象表象阶段,又称“具体运算阶段”,五六岁至10岁左右。这一阶段 儿童开始借助经验的意向解决问题,开始产生逻辑思维,但仍离不开具体事物的形象 支持,其心理运算还处于低级阶段。第三阶段是象征式再现表象或符号表象阶段,又 叫“形式运算阶段”,10岁到十四五岁。这个阶段的儿童有能力对某些具体观念加以形 式化的或公式化的表达,但其心理运算能力还比较薄弱。特别是知识的贫乏束缚住他 们思维能力的发展,扩大知识范围,提高知识水平,将十分有利于他们智力的发展。 关于教学方法: 布鲁纳认为要掌握一门学科,不但要掌握其基本结构,还要掌握这门学科的基本态度和方法。因为要真正有效地发展学生的智力,取决于合理的教学方法。他强调,必 须把教学材料与教学方法结合起来,提倡在学习学科基本结构时广泛使用发现法。 布鲁纳认为:“发现并不限于那种要求人类探究尚未知晓之事物的行为。正确地说,发现包括用自己的头脑亲自获得知识的一切形式。”人是作为一个主体参与获得知识的 全过程的,不论是认识一个式样,还是掌握一个概念;不论是解决一个问题,还是发 明一个科学理论,都是人主动地对进入感官的事物进行选择、转换、储存和应用的过程。从这个意义上说,学生的思维和科学家的思维方式仅仅是程度上的差别,而在本 质上是一样的。因此,教师的教学不应使用讲授法,使学生处于被动接受知识的消极 状态,而应该是假设式地引导学生自己去发现,让学生利用所提供的材料和信息,亲 自去发现应得的结论和规律,成为一个“发现者”。

电路的基本常识

第一章 电路的基础知识 1.1电路的组成 一、授课章节 1.1电路的组成 二、学时安排 2学时 三、教学目标 1.了解电路的概念和电路的基本组成,理解各部分的作用; 2.理解电路模型的概念; 3.能够识别和画出电路图中常用的图形符号; 4.能够画出简单电路的电路图。 四、教学重点、难点分析 重点: 1.电路的基本组成及作用。 2.电路模型的概念。 难点: 电路模型的概念。 五、教具 演示实验设备、电化教学设备。 六、教学方法 讲授法,多媒体课件,理实一体化。 七、教学过程 Ⅰ.导入

手电筒是人们常用的一种照明工具,手电筒的外形及其分解图如图1.1所示。 1.观察现象,提出问题 试用导线将小灯泡、干电池及开关连接起来。闭合开关,小灯泡就持续发光,如图1.2(a)所示;断开开关,小灯泡就熄灭了,如图1.2(b)所示,这是为什么呢? 2.分析解决问题 小灯泡持续发光,表示有持续电流通过小灯泡的灯丝,这个持续电流是由干电池提供的,像干电池这样能提供持续电流的装置,称为电源。电源有两个极,一个正极,一个负极。电源的作用是在电源内部不断地使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,对外持续供电。 从能量转化的角度来看,电源是把其他形式的能量转化为电能的装置。 提问:常见的电源有哪些? 归纳总结:干电池、蓄电池→→将化学能转化为电能 发电机→→将机械能转化为电能 Ⅱ.新课 一、电路的组成 通过上述观察分析可知:要使小灯泡持续发光,灯丝中就必须有持续电流通过。因此所谓电路就是电流流通的闭合路径。 提问:通过手电筒电路的实例分析,电路应该由哪几部分组成呢? 归纳总结:电路由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分组成。 (1)电源——向电路提供能量的设备。它能把其它形式的能转换成电能。

算法的三种基本逻辑结构

算法的三种基本逻辑结构 下面,对算法的三种基本逻辑结构作一些具体的说明,供参考. 1.顺序结构 顾名思义,顺序结构就是按照算法步骤排列的顺序,逐条执行算法。如图1所示,虚线框内是一个顺序结构,步骤n和步骤n+1是顺序执行的.顺序结构在计算机中表现为,计算机按照语句出现的先后次序执行的一串语句.一般来说,学生对顺序结构的理解没有困难. 2.条件结构 条件结构是根据“条件”在不同情况下的取值选择不同的处理方法,可以在两种情况下选择一种(双分支),也可以在多种情况下选择一种(多分支). 教科书一般只采用了“双分支”的简单情形.如图2所示,虚线框内是一个条件结构.此结构中包含一个判断框,根据条件p是否满足,选择执行步骤A或步骤B,但不会出现同时执行步骤A和步骤B的情形. 3.循环结构 在生活中,我们有时需要重复做一些事情(如求50个学生的总成绩,需要做50次加法运算,每次加入一个学生的成绩).从完成这类事情的过程中,可以找出3个关键的地方,即“从什么地方开始”“反复做什么”“在什么条件下结束”.计算机的运算速度快,最善于进行重复性的工作,可以将人们从繁重的重复运算中解救出来。循环结构可以让计算机在某个条件成立的情况下重复执行某个步骤。在构造循环结构时,也必须保证完成下面的事情. (1)循环前,初始化变量的值. 例如,在“输出1~100”的循环结构中,要先给输出的变量i赋初值1.

(2)确定循环体. 循环体就是在循环结构中反复执行的操作步骤,例如,上述循环结构中的循环体是“输出变量i”和“i=i+1”. (3)设置循环终止条件. 循环结构不能是永无终止的“死循环”,一定要在某个条件下终止循环,这就需要条件结构来做出判断,因此,循环结构中一定包含条件结构.例如,上述循环结构中的终止条件是“i=100”. 循环结构有两类,当型循环和直到型循环.如图3所示,当型循环结构表示“当条件p1满足时,反复执行循环体”;直到型循环结构表示“反复执行循环体直到条件p2满足”. 图3 相对于顺序结构和条件结构来说,循环结构的教学难度较大.这是因为,尽管学生以往对循环操作这种处理问题的方式已有一些经验,但真正接触循环结构还是第一次;而且,程序设计中的循环结构与学生熟悉的重复运算存在一定的区别.因此,需要帮助学生理解和构造适合于计算机的循环结构. 从图1~3的程序框图中可以看出,三种基本逻辑结构存在共同的特点,即只有一个入口和一个出口,每一个基本逻辑结构的每一部分都有机会被执行到,而且结构内不存在死循环.

布鲁纳认知结构学习理论

第七章布鲁纳认知结构学习理论 一、布鲁纳的生平及著作 杰洛姆.布鲁纳(Jerome Seymour Bruner, 1915-)美国心理学家、教育家。 1960年出版的《教育的历程》(The Process of Education,五南出版)一书,将皮亚杰(Jean Piaget)认知结构的发展阶段理论引介到教室教学实境。 1962年出版有关认知发展和教育方法的名著:《论认知》(On Knowing, 1962)、《教学论》(Towards a Theory of Instruction,五南出版)等等。 1980年代末期,开始倡导结构发展论之外另一种以文化论(culturalism)为基底的心理学,发表了几本代表作:《实作的心灵,可能的世界》(Actual Minds, Possible Worlds, 1986)、《意义的行动》(Acts of Meaning, 1990)以及本书(1996)。 二、布鲁纳的认知心理学思想 布鲁纳认为,人的认识过程是把新学得的信息和以前学习所形成的心理框架(或现实的模式)联系起来,积极地构成他的知识的过程。 一个人对世界的认识是以他构想的现实模式为基础的。这样的模式首先是从个人的文化中汲取的,又适应于个人的各种不同的用法。布鲁纳说:"我们对世界的知识,并不仅仅是一种对'那里'的秩序和结构的反映或反射,而是包括能够在事前编造成一种可以预言世界将是怎样的、或者可能是怎样的构成物或模式"。这种模式布鲁纳称之为"世界模式"(models of the world)。实质上,这个世界模式就是个人所期望的事物。这个模式能使人预言、内推和外推更多的知识。对于布鲁纳来说.内推就是通过新知识的应用而改变某种见解;外推就是超过他所获得的知识。因此,一个人关于世界的学习,在某种程度上就是把目前所经历的事物和已学到的模式进行比较,并从这种模式中学到许多东西,从而使他能够预言下次会出现什么。 在布鲁纳看来,一个人对某个事物的知觉,实质上是一种构成过程。在这个过程里面,个人把他的感觉资料和他的世界模式联系起来,推论出一个关于外部事物的假设。然后.用这个事物的另外一些特性来检验他的假设。所以,一个知觉者不应被看成是一个被动反应的有机体,而应更确切地被看作是一个积极地选

布鲁纳学习理论的基本观点[1]

布鲁纳学习理论的基本观点 1、学习的实质在于主动的形成认知结构 现代认知心理学对学习的基本看法就是:学习是认知结构的组织与重新组织。(1)关于认知结构: 认知结构的一般概念:认知结构是人的认知活动赖以形成的心理结构。认知结构是递进的、多层次的,由低级向高级水平发展。 布鲁纳对认知结构的观点:布鲁纳认为认知结构是人对外界物质世界进行感知和概括的一般方式,是在过去经验的基础上形成的,并在学习过程中不断变动。认知结构形成后是进一步学习和理解新知识的重要内部因素和基础。 表征的三种类型:布鲁纳把认知结构称为“表征”。 动作型表征:婴幼儿时期(1、2岁),主要是依靠动作去对付世界; 映像性表征:三岁后至七岁儿童,开始在头脑中利用视觉和听觉的表象或映像代表外界事物并尝试借助映像解决问题。 符号性表征:大约从六、七岁开始;个体能运用语言、数字符号代表经验,同时应用这些符号来学习和获得经验;随着个体发展到一定阶段,个体认知结构中三种表征同时存在,相互补充,共同完成认知活动。 (2)关于主动性 布鲁纳非常重视人的学习的主动性,认为人的学习是主动学习。具体表现在:a、重视已有经验在学习中的作用,认为学习者总是在已有经验的基础上,对输入的新信息进行组织和重新组织。 b、重视学生学习的内在动机与发展学生的思维 2、对学习过程的观点 (1)布鲁纳认为“学习一门学科,看来包含着三个差不多同时发生的过程;即新知识的获得,知识的转化,评价。” a、新知识的获得:新知识的获得是与已有知识经验、认知结构发生联系的过程,是主动认知理解的过程,通过“同化”或“顺应”使新知识纳入已有的知识结构。 同化,比如婴儿吃奶和喝果汁,就是同化,原有的方式不需要改变。性质不变,量的变化。 顺应,给婴儿吃蛋黄,原有的进食方式不能适应了,要有新的方式出现。性质上改变。 b、知识的转化:是对新知识进一步分析和概括,使之转化为另一种形式,以适应新的任务;知识转化为技能,做练习、实践。解决实际能力。 c、评价:是对知识转化的一种检验,需对知识的分析、概括是否恰当,运算是否正确等。 3、学习应注意各门学科的基本结构布鲁纳说:“不论我们选教什么学科,务必使学生理解(掌握)该学科的基本结构”。所谓基本结构包括该学科的基本知识结构和学习态度、方法(授人以鱼,不如授人以渔。学会学习。学法指导。)两方面。所谓结构就是指事物之间的相互联系或规律性,具有“普遍而强有力的适用性”。 4、提出发现学习 发现学习:是指给学生提供有关的学习材料,让学生通过探索、操作和思考,自行发现知识,理解概念和原理的教学方法。 不能把学生当作知识的容器,也不能看成活动的书橱,而要培养成为自主的思想家。

布鲁纳的结构主义

布鲁纳结构主义教学理论 对我国基础教育课程改革的启示 【摘要】布鲁纳是一位着名的教育改革家。他的结构主义理论在世界教育领域有着相当大 的影响,对我国改革具有重要的启发意义。 【关键词】布鲁纳;结构主义;课程改革 结构主义教育思想是20世纪50年代—60年代形成的一种西方教育思潮,它是以瑞士心理学家皮亚杰的认知心理学为基础的,其主要代表人物是美国的心理学家和教育家布鲁纳。布鲁纳强调对儿童认知结构的研究以及认知能力的发展,注重对知识结构的理解,提倡发现学习和早期教育。他创立了结构主义教学论流派———当代世界上最有影响的三大教学论之一。 20世纪60年代初,美国在布鲁纳的教育思想指导下,掀起了一场声势浩大的、以中小学课程改革为中心的教育改革运动。尽管这场教育改革运动由于教材难度太高,以及忽视了学生的个别差异而没有达到预期的效果,但是布鲁纳的理论对于我国当前基础教育课程改革具有启 发意义,值得我们借鉴和探讨。 一、布鲁纳结构主义教学理论的基本观点 (一)重视学生认知结构的发展和学科的知识结构。 布鲁纳把认知发展作为教学论问题讨论的基础。他指出:“一个教学理论实际上就是关于怎样利用各种手段帮助人成长和发展的理论。”布鲁纳将其称为“成长科学”,即认知科学或智力发展科学。他认为教育“不仅要教育成绩优良的学生,而且要帮助每个学生获得最好的智力发展,教育的任务在于发展智力。”“儿童的认知发展是由结构上迥异的三类表征系统(行为表征、图像表征、符号表征)及其相互作用构成的质的飞跃过程。”[1]布鲁纳认为,学习的实质在于主动地形成认知结构。认知结构是指由人过去对外界事物进行感知、概括的一般方式或经验所组成的观念结构。学习者不是被动地接收知识,而是主动地获取知识,并通过把新获得的知识和已有的认知结构联系起来,积极地建构其知识体系。他指出,“不论我们教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构。布鲁纳认为“基本概念和原理是学科结构最基本的要素”,“学习结构就是学习事物怎样相互联系的”因为这些基本结构反映了事物之间的联系, 具有“普遍而有力的适用性”。[2] (二)提倡发现学习,注重直觉思维。在教学方法上,布鲁纳主张“发现法”。所谓“发现法”,对学生是一种学习方法,叫发现学习;对教师则是一种教学方法,叫发现教学。他认为“我们教一门科目,并不是希望学生成为该科目的一个小型图书馆,而是要他们参与获得知识的过程。

电路的基本概念完整版

电路的基本概念标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

第一章电路的基本概念 第一节电路一、电路的基本组成 1.什么是电路

图1-2 手电筒的电路原 理图 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体,为电流的流通提供了路径。 2.电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分: (1)电源(供能元件):为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 (2)负载(耗能元件):使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3)(3) 控制器件:控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线:将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 3.电路的状态 (1) 通路(闭路):电源与负载接通,电路中有电流通过,电气设备或元器件获得一定的电压和电功率,进行能量转换。 (2) 开路(断路):电路中没有电流通过,又称为空载状态。 (3) 短路(捷路):电源两端的导线直接相连接,输出电流过大对电源来说属于严重过载,如没有保护措施,电源或电器会被烧毁或发生火灾,所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置,以避免发生短路时出现不良后果。 二、电路模型(电路图) 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路 模型,也叫做实际电路的电路原理图,简称为电路图。例如,图 图1-1 简单的直流 电路

1-2所示的手电筒电路。 理想元件:电路是由电特性相当复杂的元器件组成的,为了便于使用数学方法对电路进行分析,可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替,而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。 表1-1常用理想元件及符号 第二节电流和电压 一、电流的基本概念 电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流,其方向规定为正电荷流动的方向(或负电荷流动的反方向),其大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量,称为电流强度(简称电流),用符号I或i(t)表示,讨论一般电流时可用符号i。 设在t = t2-t1时间内,通过导体横截面的电荷量为q = q2-q1,则在t时间内的电流强度可用数学公式表示为 式中,t为很小的时间间隔,时间的国际单位制为秒(s),电量q的国际单位制为库仑(C)。电流i(t)的国际单位制为安培(A)。 常用的电流单位还有毫安mA、微安A、千安kA等,它们与安培的换算关系为 1 mA = 10-3A; 1 A = 10-6 A; 1 kA = 103 A 二、直流电流 如果电流的大小及方向都不随时间变化,即在单位时间内通过导体横截面的电量相

《算法的三种基本逻辑结构和框图表示》教案

《算法的三种基本逻辑结构和框图表示》教案 教学目标 1.知识与技能:通过设计流程图来表达解决问题的过程,了解流程图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环.理解掌握前两种,能设计简单的流程图. 2.过程与方法:通过模仿、操作和探索,抽象出算法的过程,培养抽象概括能力、语言表达能力和逻辑思维能力. 3.情感与价值观:通过算法实例,体会构造的数学思想方法;提高学生欣赏数学美的能力,培养学生学习兴趣,增强学好数学的信心;通过学生的积极参与、大胆探索,培养学生的探索精神和合作意识. 教材分析 重点:顺序结构和条件分支结构以及循环结构的理解及应用. 难点:条件分支结构和循环结构的应用. 教学方法 一、导入新课 算法可以用自然语言来表示,但为了使算法的步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表达,这就是程序框图.程序有三种基本逻辑结构——顺序结构、选择结构和循环结构.复杂的程序都是由这三种结构组成. 二、探究新知 探究一:程序框图 1.概念:程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形.在程序框图中,一个或几个程序框的组合表示算法中的一个步骤;带有方向箭头的流程线将程序框连接起来,表示算法步骤的执行顺序. 2.程序框的功能: 程序框名称功能 起止框表示一个算法的起始和结束,是任何流程图不可少的. 输入、输出框表示一个算法输入和输出的信息,可用在算法中任何需要输入、输出的位置. 难 处理框赋值、计算,算法中处理数据需要的算式、公式等分别写在不同的用以处理数据的处理框内.

判断框判断某一条件是否成立,成立时在出口处标明“是”或“Y”;不成立时标明“否”或“N”. 流程线连接程序框 连接点连接程序框的两部份 3.画程序框图的规则如下: (1)使用标准的图形符号. (2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画. (3)除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点.判断框具有超过一个退出点的唯一符号. (4)判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果. (5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚. 探究二:算法的基本逻辑结构 1.顺序结构 顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的,它是由若干个依次执行的处理步骤组成的,它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构. 顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而下地连 接起来,按顺序执行算法步骤.如在示意图中,A框和B框是依次执行的, 只有在执行完A框指定的操作后,才能接着执行B框所指定的操作. 2.条件结构 条件结构是指在算法中通过对条件的判断,根据条件是否成立 而选择不同流向的算法结构. 它的一般形式如右图所示: 注: (1)右图此结构中包含一个判断框,根据给定的条件P是 否成立而选择执行A框或B框.无论P条件是否成立,只能执 行A框或B框之一,不可能同时执行A框和B框,也不可能A框、 B框都不执行.(这里B框可能没有) (2)一个判断结构可以有多个判断框. 3.循环结构A B 否 是 条件P A B

布鲁纳认知-发现学习理论综述及其思考

布鲁纳认知—发现学习理论综述及其思考 美国著名认知心理学家和教育改革家布鲁纳,引领20世纪60年代教育改革,构建了认知结构学习理论,而认知—发现学习理论是布鲁纳学习理论的核心,对我们今天的教学观念和教学策略学习有着深刻的启示。 关键词:布鲁纳;奥苏贝尔;认知心理学派;发现学习;认知结构 一、布鲁纳教育理论产生的历史背景 二战以后,美苏进入“冷战”。1957年,苏联的人造卫星上天,给美国人以强烈震撼。面对人才培养难以适应未来发展需要的现实,美国教育界开始反思其教育中存在的问题。为此,美国于1958年颁布《国防教育法》,决定增加教育拨款,培养科技人才。不久又召开了伍兹霍尔会议,讨论中小学课程改革问题。这一系列的事件,为结构主义教育思潮的兴起奠定了政治背景。此外,20世纪以来,以杜威“儿童中心主义”为指导的美国教育,已积结了许多弊端,也导致了教育质量的下降。因此,建立一种高质量的、重智育的教育新体系,已成当时美国教育改革的必然选择。布鲁纳的教育理论就是在这种背景下产生的。 二、发现法学习的理论基础 认知—发现学习是布鲁纳学习理论的核心,几乎成了布鲁纳的代名词。为了创建该理论,布鲁纳研究了大量的相关课题,如知觉归类、概念形成、思维、动机等等。知觉归类理论和概念形成的假设考验说是认知—发现学习的理论基础。在知觉理论中,布鲁纳强调了三点:知觉的选择性、知觉是对课题的归类、个体的期待与需要决定类别的可接受性。从中可以看出,布鲁纳很重视知觉过程中主体积极、主动的建构过程。以人工概念为材料,布鲁纳深入研究了人类概念形成的一般过程,总结出4种策略:同时性扫描、计时性扫描、保守性聚焦和博弈性聚焦(聚焦策略:这种策略将首次获得的肯定例证中的部分属性作为初始假设,然后经过验证剔除无关的属性,逐步聚焦到关键属性。若每次验证仅选一种属性,则称为保守性聚焦;若每次验证选两种或以上属性,则称为博弈性聚焦。扫描策略或部分策略:这种策略将首次获得的肯定例证中的全部属性作为初始假设,若将所有可能的假设都同时保存在记忆中,并逐一排除错误假设,为同时性扫描;若每次试验中只采取一种假设,并逐一验证,则称为继时性扫描。)。在上述理论指导下,布鲁纳提出:学习的实质是一个人把同类事物联系起来,并把它们组织成赋予它们意义的结构。学习即认知结构的组织和再组织。知识的学习就在学生的头脑中形成各学科的知识结构。 三、认知—发现学习理论的主要思想 1、发现学习是学习知识的最佳方式。 布鲁纳认为,学习知识的最佳方式是发现学习。所谓发现学习,是指学生利用教材或教师提供的条件自己独立思考,自行发现知识,掌握原理和规律。对于发现学习,布鲁纳的界说是十分宽泛的,他认为:“不论是在校儿童凭自己的力量所作的发现,还是科学家努力于日趋尖端的研究领域所作出的发现,按其实质来说, 都不过是把现象重新组织和转化,使人能超越现象再进行组合,从而获得新的领悟而已。” 2、发现学习的特点 布鲁纳认为发现学习具有如下特点:

1电路及电路判断

只要路是对的就不要怕路远! 知识框架 考点1:电路 设问:电灯为什么会发光?怎样才能使电灯发光呢?(根据生活经验,看书本中的实验) 小灯泡发光实验:合上开关,小灯泡发光。先后取走电路中任一元件,观察小灯泡是否还能继续发光。将小灯泡换成电铃,重复上面的实验。 思考:通过观察实验,让同学思考一个正确的电路都是由哪几部分构成的? 、电路的组成:

、电路元件符号:导线、电池、电池组、灯泡、开关、导线交叉不相连、导线间连接等。 、电路图:用元件符号代替实物表示电路的图叫电路图。 ⑴让同学画出图4-9实验电路图。让同学说明电路中的电流方向。 ⑵变换一下图实验中元件的位置,再让同学们练习画出电路图。注意纠正错误的画法。 ⑶根据同学们画电路图的情况,进行小结,提出画电路图应注意的问题元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直。 实验:图4-10、图4-11,画出实验电路图,引入电路的连接方法 、电路的两种基本连接方法是串联和并联。 如果把元件逐个顺序连接起来接入电路,这种连接方法叫做串联,如果把元件的两端分别连接起

一、填空题 1.下图是某电路的实物路,图中的曲线表示导线,那么闭合开关后,小灯泡能够发光的是图( ) 2.上题中,不允许把开关闭合的是图( ) 3.对应如下的实物图,小红作出对应的电路图有三个,如下图所示,其中正确的是图( ) 4.如图所示的电路是李洋同学在做串联电路连接时的实物连接图,当他接好电路开关 还未闭合时L 1 和L 2均已发光。则当闭合开关时,下列说法正确的是( ) A .L 1熄灭,L 2发光 B .L 1发光,L 2熄灭 C .L 1发光,L 2发光 D .L 1熄灭,L 2熄灭 5.家里的电灯、工厂里的机器用的电是从 通过 过来的,电子表、手电筒用的电则是 各种 提供的。 6.电路是由_____、_____、_____和______等元件组成的电流的路径。接通的电路叫做______。断开的电路叫做______。如果把导线直接接在电源正负极上,这样的电路则是_____。 7.把下列电路元件与它对应的作用用直线连接起来: 电源 持续供电 导线 连通或切断电源 开关 利用电流来工作 用电器 连接各元件

复印机的基本结构和工作原理

1复印机能快速、便捷的将文件、图片、书稿等图文资料进行复制,是办公室不可缺少的现代办公设备,因而得到了广泛的应用。 1、复印机的种类特点 由于复印机大都采用静电的方式进行复印,又被称之为静电复印机。新一代复印机从曝光、图文稿件的识别和图像信号的处理等过程中采用了数字技术,这种复印机被称为数码机(复印机)。 静电复印技术通常指的是利用静电和某些具有光电导特性的材料(感光鼓)在光的作用下从绝缘体变为导电体这一原理对被摄物(原稿)进行照相并以复印品的形式快速输出的复制技术。 在数码复印机中,曝光灯照射到放在原稿台上的原稿,得到的光照图像经过反光镜、镜头等光学系统照射到CCD图像传感器上,CCD将光图像变成电信号,再进行数字信号处理,CCD输出的电信号数字化后,再用数字信号控制激光器对感光鼓进行曝光,使感光鼓形成静电潜像。 2、复印机的基本结构和工作原理 2.1 静电复印的基本过程 静电复印过程可分为七个过程,即:预曝光、充电、图像曝光、显影、转印分离、定影和清洁七个步骤。如图1所示。 图1 静电复印的基本过程 如图2所示为一部典型复印机的内部结构示意图。有关成像和复印的结构图示于图3。

图2 复印机的整机结构示意图 图3 复印机的成像和复印相关部件示意图 感光鼓是复印机的核心部件,它位于复印机的中心部位,如图4所示。欲取下鼓组件要操作代码程序:打开前盖,接通电源开关,用细螺丝刀(或牙签)触发维修模式开关→面板上会显示“S”字符,然后操作*→3→*→006,复印机便自动使显影器与鼓组件分离。卸 下固定螺钉便可将鼓组件分离。鼓组件的结构如图5所示。

图4 复印机的内部结构(佳能NP-3825) 图5 鼓组件的结构 感光鼓是在旋转的过程中进行复印的,在旋转的过程中,连续复印直至完成一页的复印过程。因而许多零部件都安装在感光鼓的周围,如图6所示。 图6 感光鼓及相关部件

PFC电路的基本结构和工作原理

PFC电路的基本结构和工作原理 上图为未加入PFC电路的整流电路的原理方框图,下图为工作波形。由以上分析我们可以看出.未加入PFC电路的整流电路稳定工作以后,只有在市电电压的正负峰值附近二极管才导通,产生脉冲电流。造成离线电源功率因数降低的原因在于电流的导通角太小,在半个周期内远远小于180°,提高功率因数就要设法使电流的波形在整个周期内追踪电压的波形。 既然造成导通角太小的原因是整流器后面接人的大容量滤波电容,有源PFC电路基本思想就是在整流器和大容量滤波电容之间加入一级初级调整,把两者进行隔离,此PFC初级调整变换器输出一个基本稳定的DC电压,同时其输入电流能按照和市电一样的正弦规律变化。 下图所示电路为加入PFC电路的基本结构和工作原理。通过比较,我们可以比较明确看出PFC 电路在电源电路结构中的位置和作用。尽管PFC电路的具体形式繁多,不尽相同,工作模式也不一样(CCM电流连续型、DCM不连续型、CRM临界型),但基本的结构大同小异,大部分都是采用升压的boost拓扑结构,因为这种电路形式优点比较多。这也是一种典型的升压开关电路,基本的思想就是前面说的把整流电路和大滤波电容分割,通过控制PFC开关管的导通使输入电流能跟踪输入电压的变化。工作原理并不复杂,彻底搞清楚这个基本电路的原理,就能触类旁通,给独立分析电路打

下基础。在这个电路中.PFC电感L在MOS开关管0导通时储存能量,在开关管截止时.电感L上感应出右正左负的电压,将导通时储存的能量通过升压二极管Dl对大的滤波电容充电,输出能量,只不过其输入的电压是没有经过滤波的脉动电压。值得注意的是,平板电视大部分PFC电感L上大都并联着一个二极管D2,该二极管D2具有保护作用。 大家知道:PFC电路后面大的储能滤波电容C和PFC电感L是串联的,由于电感L上的电流不能突变,就对大的滤波电容C的浪涌电流起了限制作用。 并联保护分流二极管D2.由于没有电感的限制作用,对滤波电容的冲击反而会更大,但它可以保护升压二圾管,特别是PFC开关管。Dl是快速恢复二极管(由于开关管是在电感电流不为零的时候关断的,需要承受更大的应力,要求二极管有极低甚至为零的反向恢复电流),承受浪涌电流的能力较弱。减小反向恢复电流和提高浪涌电压承载力是相互牵制的,而D2所采用的是普通的整流二极管,承受浪涌电流的能力很强,如1N5407的额定电流3A.浪涌电流可达200A。 该保护二极管D2表面上降低的是对PFC电感和升压二极管的浪涌冲击,但实际上还有一个重要的作用:保护PFC开关管。 在开机的瞬间,滤波电容的电压尚未建立,由于要对大电容充电.通过PFC电感的电流相对比较大。如果在电源开关接通的瞬间是在正弦波的最大值时,对电容充电的过程中PFC电感L有可能会出现磁饱和的情况,此时PFC电路工作就麻烦了,在磁饱和的情况下,流过PFC开关管的电流就会失去限制,烧坏开关管。为防止悲剧发生,一种方法是对PFC电路工作的工作时序加以控制,即当对大电容的充电完成以后,再启动PFC电路:另一种比较简单的办法就是在PFC线圈到升压二极管上并联一只二极管旁路。启动的瞬间,给大电容的充电提供另一个支路,防止大电流流过PFC线圈造成饱和,过流损坏开关管,保护开关管,同时该保护二极管D2也分流了升压二极管D1上的电流,保护了升压二极管。另外,D2的加入使得对大电容充电过程加快.其上的电压及时建立,也能使PFC电路的电压反馈环路及时工作,减小开机时PFC开关管的导通时间.使PFC电路尽快正常工作。‘所以,综上所述,以上电路中二极管D2的作用是在开机瞬间或负载短路、PFC输出电压低于输入电压的非正常状况下给电容提供充电路径,防止PFC电感磁饱和对PFCMOS管造成的危险,同时也减轻了PFC电感和升压二极管的负担,起到保护作用。在开机正常工作以后,由于D2右面为B+ PFC输出电压,电压比左面高,D2呈反偏截止状态,对电路的工作没有影响,D2可选用可承受较大浪涌电流的普通大电流的整流二极管。在有些电源中,PFC后面的电容容量不大,也有的没有接入保护二极管D2,但如果PFC后面是使用大容量的滤波电容,此二极管是不能减少的,对电路的安全性有着重要的意义。

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