温度和温度计学案设计
教学目标：
1、知道温度表示物体的冷热程度，物体的温度可以用温度计测量。
2、通过活动体验到温度计是利用玻璃管内液体随温度变化而上升和下降来测量温度的。
3、能正确读、写摄氏温度，发现温度自零往下，数字越大，温度越低。
4、通过细心的观察发现温度计的构造，尝试与同学交流合作。教学重点：掌握正确读、写摄氏温度的方法 教学难点：零下温度的认读。
材料准备：每两人一支温度计，体温计，气温计图片
一、情景导入
1、T：今天我给你们带来了四幅美丽的景色图，大家来看看它们分别是描绘哪个季节的，并说说你们为什么这样认为？这个季节的天气有什么特点？
S：春天：比较暖和，柳树发芽了，夏季很热，可以到河里游泳、秋天很凉爽，树木都开始落叶，冬天很寒冷，下雪了。）
（意图：通过让学生回忆四季的冷热差异，通过身体的感觉引出温度是表示冷热程度的。）（板书：暖和、热、凉爽、冷）
2、T：生活中这冷热程度我们都用一个什么词语表示的？ S：用温度表示
T：我们通常用温度来表示物体的冷热程度（板书：物体的冷热程度叫温度。）
二、初步体验
1、T：（1号杯内装的是凉水，2号杯内装的是温水，3号杯内装的是热水）。老师这有三杯水，你们能不能用手触摸的方式分辨出哪杯是冷水哪杯是热水吗？ S：能
T：那大家都来感受下。不过，在感受前我有个要求，大家看我做，首先，两只手分别捂着一号杯和三号杯，然后，同时去捂住二号杯，再根据它的冷热程度进行排列。听明白了吗？ S：明白了
T：那大家赶紧去体验下吧。
2、学生根据要求，完成实验。
T：谁愿意来，把它们的冷热情况来说说呢? S：321 T：他说的，对不对？在活动的过程中，你们有没有其他的发现？ S：两只手的感觉不一样。T：这说明了用手去测量温度准吗？ S：不准
T：那怎样才能获得准确的温度呢？ S：用温度计。（板书：温度计）
T：你在哪里见过温度计，温度计长什么样？ S：医院里，T：那是体温计，用来测量体温的。温度计是专门用来测量温度的一种工具。
三、观察温度计
1、T：在我们用来温度计测量温度前，我们先来认识下温度计。（出示温度计）大家想想看，在观察这样一个温度计时，应该注意些什么问题？ S：要小心点，不要把它弄破了。
T：这温度计是玻璃构造的，在观察的过程中，要轻拿轻放，防止它破碎。如果，不小心打破了，要马上报告老师。我建议大家在观察完之后，把温度计放置在面巾纸上，防止滑落。在观察之前，我们先来看看观察的要求：
大屏幕出示：观察要求（1）温度计上有些什么？
(2)仔细观察，比一比哪组观察的多
2、学生观察温度计的构造、刻度、标记、数字等内容，教师巡视。
3、T：谁来说说，温度计上有什么？
4、学生汇报。
S：有刻度，玻璃泡、液柱
T：这个小组发现了很多，这些大家有没有发现？除了这些你们还发现了什么？ S：在温度计的顶端还有一个C一样的东西。
T：知道它是什么吗？它是我们表示温度的符号，叫摄氏度，通常写作℃。来跟我一起来描一描。（板书：摄氏度，℃）学生边说边写。
T：现在我们教室的温度是14摄氏度，你觉得应该怎么写？ S：14℃ T：演示
T：除次之外，你还发现了什么？ S：用手捂着玻璃泡，液柱会上升的。T：这是为什么呢？
S：因为手捂住它，手是热的它就上升了。
T：噢，原来是手的热量传递给了温度计，所以温度计的液柱上升了，那么，我们的呼吸会不会影响温度计呢？ S：也会
T：所以，我们在用温度计测量的时候，要与温度计保持一定的距离，也不要让温度计碰到其他的物体，影响了温度计测量的准确性。T：除此之外，你还发现了什么？大家仔细观察在我们的温度计上，有两个10，这两个10一样吗？ S：不一样，上面的是10℃。T：怎么写？ S：10℃ T：那下面的呢？ S：零下10摄氏度。
T：写作：－10℃，这个10下面还有没有刻度？这说明了说明问题？ S：这个温度计只能测量零下10摄氏度的物体。T：再看10和0之间有什么？这每一小格代表什么？ S：1℃
T：这里是几摄氏度？你是怎么看的？ S：回答
T：在温度计上你还发现了什么？ S：最上面的是100 T：这又说明了什么问题？ S：这个最大能测量100℃的物体，T：大家在观察之前，应该先看看温度计的最高和最底温度，防止温度计破裂。
四、摄氏温度的读和写
1、T：老师这有三个小朋友，他和你们一样，已经基本了解了温度计，它们开始用温度计观察，它们是这样观察的？（出示图片）他们的方法对吗？
2、分析观察方法。
3、T：应该平视温度计的液柱，才能取得温度计准确的读数，现在小朋友们会看温度计了吗？
4、出示电子温度计。练习温度计的认读 注意认读
五、课后延伸
1、噢！还有可以根据被测物体温度调整测量范围的温度计呢！希望有兴趣的同学课外能搜集更多有关于温度计的知识，相信你在收集的过程中会有更多的发现！
2、接下来，老师要考考你们，看看你们这节课学的怎么样？
3、分发作业纸
4、汇报评价
通用串行总线USB(Universal Serial Bus)具有较高的传输速率、支持即插即用和热插拔、易于扩展以及可靠性高、成本低、功耗低等特点,USB2.0接口的传输速率高达480Mbps,完全能满足PC机和外设进行大量数据交换的要求。
LabVIEW是美国国家仪器公司开发的一种虚拟仪器平台,提供了丰富的数据采集、分析和存储函数以及包括RS232/485等各种仪器通信总线标准的所有功能函数,但是LabVIEW开发的虚拟仪器通常是建立在LabVIEW支持的价格昂贵的数据采集板卡之上,本文选用单片机小系统对温度进行采集。
1 系统组成及工作原理
系统框图如图1所示,整个系统包括温度采集、温度传输和温度处理3部分,其中温度采集系统由DS18B20温度传感器组成;温度传输部分由STC12C4052AD单片机和USB接口芯片XT8811组成;温度处理部分由LabVIEW软件构成。首先,由温度传感器DS18B20将测量的具体温度数值通过串行方式直接传给单片机,然后单片机将收到的温度值经过USB接口电路送到计算机,最后,通过LabVIEW软件进行处理。
2 硬件电路设计
2.1 温度采集电路
采用STC12C4052AD为主芯片,它是51内核的单片机,并且资源更加丰富的,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8~12倍。它本身自带看门狗和ISP,可以在线编程。
温度传感器采用美国DALLS[1]公司推出的一线数字式智能温度传感器DS18B20,测量温度范围为-55~125℃,通过简单的编程可实现9~12位的数字值读取方式,分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数量级,对应的分辨率为0.5℃,0.25℃,0.125℃,0.0625℃,CPU只需一根端口线就可以与DS18B20通信,每个DS18B20都有一个全球唯一的64位的二进制ROM代码标志着器件的ID号,整个系统要严格按照该器件单总线协议规定的时序进行工作,具体的内容是初始化器件、识别器件和进行数据交换等。基于DS18B20的温度测量装置硬件电路如图2所示。
2.2 USB转RS232接口电路
选用XT8811芯片,该芯片的功能是USB转RS232串行接口,是单片机和PC机通信的一种非常简便的通讯方法,只用一条USB线就可以进行ISP在线编程和传输数据了。XT8811芯片符合USB1.1,兼容USB2.0规范;基于高速USB UART IC,支持RS232标准串行接口,速度75bps~6Mbps;支持信号自动交换输入输出模式。USB接口硬件电路如图3所示。
3 LabVIEW的程序设计
3.1 LabVIEW的串行通信
在与LaBIEW通信之前,必须安装XT8811的驱动程序。XT8811的驱动程序安装以后,会自动在计算机系统里虚拟出一个串行COM口。比如,计算机原来有两个串口COM1和COM2,那么XT8811驱动程序安装以后自动虚拟出一个COM3口(一般来说是这样,具体COM端口号由虚拟驱动程序自动分配)。这个由XT8811驱动程序虚拟出来的COM 口和计算机原有的COM口对于应用软件来说是一样的。只要应用软件能够映射(或选择)到该虚拟COM口,就可以实现对RS-232端口的通信。所以本设计采用了LabVIEW的VISA[2]的串行通讯子Ⅵ来开发串行通信软件。共有5个串行通信节点,分别实现串口初始化、串口写、串口读、检测串口缓存、中断等功能。应用LabVIEW的图标设置串口,直接读出串口里的数据,实现与单片机温度采集系统的数据通信。如图4所示,串口默认设置为:9600b/s,8位数据位,1位停止位,1位起始位,无握手信号,下位机通信程序亦遵守上述协议。
3.2 基于用户事件的温度报警
当温度超过报警上限时时,系统会自动触发报警,并记录报警数、报警发生的时间和温度值进行记录。采用LabVIEW的用户事件[3]编程,首先通过Create User Event函数创建用户事件,然后通过Register For Events节点注册事件。将注册的事件Refnum与事件结构的Dynamic Event Terminals连接,最后需要通过Destroy User Event函数销毁用户事件。如图5所示,程序框图中首先通过Create User Event函数创建用户事件,该用户事件携带的数据类型位Double,名称为“温度报警”,然后通过Register For Event函数注册温度事件。上方的循环用来采集温度数据,当温度数据超过报警上限时通过Generate User Event函数产生用户事件。下方的循环用于处理事件,既当用户事件发生时,更新报警记录;当用户单击“清除报警记录”按钮时清除报警。最后通过Unregister For Event函数和Destroy User Event函数注销和销毁用户事件。
4 结束语
利用LabVIEW强大函数功能和USB接口即插即用的方便性,结合以单片机为核心组成的小系统,可以很方便地完成数据采集及处理等功能,具有很强的工程实用性,可广泛应于测试控制领域。
摘要：设计一种以STC12C4052AD单片机为核心的温度报警系统。利用LabVIEW的用户事件技术实现了对温度的报警,显示报警记录。通过XT8811芯片的USB转串口的功能实现只用一条USB线就可以进行ISP在线编程和传输数据。该系统很方便地完成数据采集及报警等功能,可广泛应于测控领域。
关键词：USB,LabVIEW,用户事件
参考文献
[1]戴佳,戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2006(4):213-225.
[2]刘金颂,严洁,郑倾红.基于LabVIEW和单片机的空调温度场测量系统的研究[J].现代电子技术,2006(1):78-80.
[关键词] 温度监测 RS-485 TC35模块 电路设计 应用
温度监测在现代生产和生活中无处不在，如油箱温度监测、粮仓温度监测、汽车自动化系统等。温度变化反映系统运行状态，根据温度变化，我们可以提前采取相应措施，防止危害的发生。
一、整体系统设计
如图1所示，系统由三部分组成。上位机负责数据接收和显示；下位机由数据集中器和采集终端两部分组成，其中数据集中器负责温度数据的集中和转发;采集终端主要由传感器及数据发送模块组成，负责现场温度的定时采集和显示，并按命令将数据传送给集中器。
本系统下位机（也就是数据采集与数据管理）之间采用RS-485通讯，而上位机与下位机之间通过GSM无线技术进行通讯。上位机接收到下位機传来的数据后，先对数据进行数据转换，然后放入数据库。利用管理软件，可以对数据进行各种处理。本设计主要完成数据集中器的设计和开发,通过GSM无线通讯直接和上位机进行通信，再用单片机把收集到的数据采集终端的数据信号进行管理、集中或按照上位机的要求传输给上位机。还要实现对数据采集终端的一个485的一对多通讯，一个系统管理它的多个站点的相应系统，使上下位机的温度信息实现时时传递。
二、主控制器的设计
主控制器选用ATMEL公司的单片机ATMEGA8。ATMEGA8是一种高性能、低功耗的8位AVR微处理器，AVR采用了哈佛结构，具有独立的数据和程序总线，程序存储器里的指令通过一级流水线运行，ATMEGA8具有8K字节的系统内可编程Flash，512字EEPROM，1K字节SRAM，32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，3个具有比较模式的灵活的定时器或计数器，片内或外中断，可变成串行USART，面向字节的两线串行借口，10位6路ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及5种可以通过软件进行选择的省电模式。
ATmega8的主要性能特点如下 ：
1.高性能、低功耗的8bAVR微控制器，先进的RISC精简指令集结构,130条功能强大的指令，大多数为单周期指令，32个8b的通用工作寄存器，工作在16MHz时具有16MIPS的性能 。
2.片内集成了较大容量的非易失性程序和数据存储器8kB的Flash程序存储器，可擦写次数大于10000次;512B的ERROM，擦写次数至少100000次;支持可在线编程(ISP)和可应用自编程(IAP); 可编程的程序加密位。
三、数据通讯电路的设计
TC35模块电路设计。上行数据传输通道的电路设计主要是TC35电路的设计。从数据集中器原理图中可以看到，TC35部分电路主要包括TC35模块本身，SIM卡电路，以及TC35同处理器的接口。TC35同处理器的接口包括TC35启动控制和串口通讯。由于TC35的串行口容许的高电平为2.6V，因此，不能直接将TC35的串行口同处理器的IO口相连接，必须进行电平匹配。本系统设计了如图2所示的电平匹配电路。
四、系统效益跟市场前景分析
早期的监控系统，采用大型仪表集中对各个重要设备的状态进行监视，并通过操作盘来进行集中式操作。而本系统是以监测控制PC机为主体，加上检测装置、执行机构与被监测控制的对象(生产过程)共同构成的整体。系统采用先进的无线数字信号传输技术和RS-485总线技术，使系统具有如下特点和优势：
1.系统的结构更为简洁、清晰，给系统的使用和维护人员带来了极大的方便。
2.无线数字传输具有传输数据可靠、无需布线等优点，使系统更加可靠经济。
3.可以大量减少人工，只需在监测中心设1到2名监测人员，减少了大量人工费用。
温度监测系统可广泛用于烟草、仓储、粮食等行业。仅对烟草系统而言，一个年利税30亿元的中等卷烟厂，年烟叶发酵总价值20亿元左右，按行业标准3%的烟叶耗损量，发酵霉烂烟叶占总耗损量的30%计算，一年可避免经济损失1800万元，全国100个卷烟厂，若50%的厂家使用该系统，一年可为国家节约10余亿元。加之在其他行业的推广应用，项目的应用前景十分广阔，社会经济效益极为显著。
参考文献：
[1]李朝青:PC机及单片机数据通信技术[M].北京:北京航空航天大学出社，2000:34-58
[2]程家兵:基于GSM的无线通讯技术[J].信息化建设,2002,12（2）:39-42
[3]虞日跃:RS485总线的理论与实践[M].北京:北京和利时系统工程公司开发部，2005：80-85
3—§3.1温度学案
一、学习目标：
1.了解单凭感觉判断温度的高低是不准确的，了解液体温度计的原理.2.知道摄氏温度的定义及常见温度值.3.知道温度计的使用方法.4.了解体温计的量程、分度值、使用方法
二、重点难点：
重点：温度的概念，正确使用温度计测量温度并能读出各种温度计的示数。难点：温度计的构造原理；实验室温度计与体温计的对比。
三、学习过程：
一、自学质疑环节
（一）出示自学指导
请同学们仔细看课本47-50页的内容，找出下列问题答案，注意边读边思考边记忆并勾划知识点。
1.温度的定义是什么？ 2.温度计的原理是什么？ 3.摄氏温度是如何规定的？
4.温度计在使用前应该观察什么？ 5.温度计在使用过程中应该注意什么？ 6.体温计的构造有什么特点？
7.体温计可以离开人体读数，实验室用温度计不可以，为什么？
（二）自学检测
1.物体的_________叫温度。要准确地判断或测量物体温度要用_________，常用温度计是根据液体的_________的性质制成的。
2.家庭和物理实验室常用的温度计有_________、_________、等。3.摄氏温度的符号是_______。摄氏温度的规定：把______的温度定为0℃，把___________温度规定为100℃，在0℃和100℃之间分成100等份，每个等份代表_________。
4.人的正常体温为_________，读作_________。
5.使用温度计测温度前，观察温度计的_______和_______，实验室常用温度计的分度值是_________ 6.使用温度计测量液体温度时，温度计的玻璃泡要_________被测液体中，但不要碰到容器的_________或_________。
7.温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍微等一会，待温度计的 稳定后再读数。读数时，玻璃泡要_________被测液体中，视线与温度计中液柱的_________相平。
8.体温计的最小分度是_________℃，测量范围从_________℃到_________℃。
（三）质疑问难
展示小组自学情况，处理自学检测中问题。
二、训练展示 1.合作探究
①观察桌上的两种温度计，你知道它们的作用吗？
②分别摸一下两个水杯，估计里面水的温度，互相交流你的估计值，然后将温度计放入水中，测量出的实际温度分别是_________（在测量水温的同时，请每组的2名同学把体温
计放在腋窝下测量体温）
③用自己的语言总结温度计的使用方法。
使用前要观察：_________________________________________ 使用过程中要注意：______________________________________ 观察如下使用温度计的操作判断正误，如果错误，请指出错误的原因.小组讨论在上述实验过程中曾经有过哪些错误的操作？这样操作会产生什么样的后果？
④取出体温计读数，并比较体温计和实验室用温度计在结构上和使用上有什么不同之处？
2.思考并回答：现用体温计测得甲的体温为37.50℃，若没有甩过，又用它依次去测量乙和丙的体温，已知它们的实际体温为36℃和39.60℃，那么两次测温后读出的数据是怎样的呢？
师生活动 改进补充建议
三、当堂达标检测
1.如图所示是实验室常用温度计，关于它的说法正确的是（）
A．该温度计的示数为32 ℃
B．该温度计的分度值是0.1 ℃ C．常用温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的
D．在使用该温度计测量物体温度时，可以离开被测物体读数
2.用体温计测得甲的体温为37.50℃，若没有甩过，又用它依次去量乙和丙的体温，已知它们的实际体温为36.90℃和38.60℃，那么两次测温后下列数据正确的是（）
A.36.90℃和38.60℃
B.37.50℃和38.60℃
C.36.90℃和37.50℃
D.37.50℃和37.50℃
3.在实验操作考查中，如图所示是小明同学在用温度计测水的温度时的操作图，A是操作过程，B是读数过程，C是读取的温度值．
教学内容：
苏教版小学科学四年级上册第二单元《冷和热》第一课《冷热与温度》第二课时。教材分析：
《冷热与温度》是苏教版《科学》四年级（上册）第二单元《冷和热》里的第一课中的内容，在第一课时，主要让学生理解了使用温度计测量温度的必要性，以及利用温度计测量水温的正确方法；第二课时研究的是一杯水热水变凉的动态变化过程，一杯热水变凉是一个很常见的现象，但学生却很少去研究其中的科学道理。本节课目的就是引导学生对这一常见的现象进行观察记录，并根据数据，绘制曲线图，让学生发现其中规律，培养学生的探究能力和科学素养。
学生分析：
学生在三年级（上册）科学课已学过温度的测量方法和记录方法，因此只要提醒学生，学生应该都会说得出来，学生也应该对热水变凉这一问题非常感兴趣，因为这个现象是司空见惯的，但平时没有真正的去观察，也不知道里面到底有什么秘密，提出要他们来研究，学生学习热情很高。
教学理念：
《小学科学课程标准》提出：科学学习要以探究为核心。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。
科学探究应与学生的实际生活相联系，尽量研究学生生活中的食物和现象。只有这样，才能激发起学生探究的欲望，学生才会真正感觉到：科学就在我们的身边。
教学目标： 过程与方法：
1、能够连续测量热水的温度变化并分时段记录数据。
2、能够搜集数据并发现热水变凉的温度变化规律 知识与技能：
1、能正确使用温度计测量水温。
2、知道在热水变凉的过程中，温度的下降是先快后慢的。
情感、态度与价值观：
1、对科学研究有兴趣，体验和感受到科学探究的乐趣。
2、认识到生活中常见的现象也蕴含着科学道理。
3、感悟到任何科学认识都必须来源于科学实践。
教学重点：能够连续测量热水的降温过程并分时段记录数据。教学难点：通过分析数据，发现热水温度下降的规律。
教学准备：温度计，塑料杯，方座支架，记录单，电子秒表，热水 教学过程：
一、设置情境，导入新课
1、设置情境，教师在上课铃声响之前喝一口水。提问：有没有同学想要喝水呢？
2、（教师给学生倒一杯热水）谈话：老师请你喝这一杯水吧？
为什么这杯水不能喝呢？怎样才能喝到这一杯水呢？
3、谈话：我们知道，一杯热水放久了，就会变成凉水，也就是说：热水的温度会下降。（板书：热水降温）
【设计意图】本课的导入我希望能够尽量随意一点，与学生的距离更近一点，与学生的生活更近一点，让学生感觉到就好像在聊天一样。科学探究要与学生的生活相联系，这样才能更好的激发学生探究热情。
二、揭示探究内容，作出猜测。
1、师：那么，热水降温的过程是怎样的呢？热水的温度逐渐下降的时候，是不是有什么规律呢？
2、学生提出各种猜想：
（1）温度会一点一点下降（即温度会均匀下降）
（2）温度下降一会儿快，一会儿慢（即温度下降没有规律）（3）温度下降会先快后慢（4）温度下降会先慢后快
（在学生充分发表意见的基础上，教师相机引导，并板书学生的四种猜想。）
3、师：热水变凉可能会出现这样几种情况，那么事实到底是怎样的呢？同学们想不想知道？（想）那么今天我们就来研究热水降温的奥秘。
【设计意图】预测也是科学探究过程中非常重要的一个环节，在揭示了探究内容之后引
导学生对其作出猜测，可以让学生对所要探究的内容作一定的思考，能够培养学生的科学思维能力和预判能力。
三、探究热水降温的规律。
1、师：同学们，你们想用什么方法进行研究呢？（做实验）实验应该怎样来做呢？请同学们小组讨论。
学生讨论，设计实验方案，教师巡视指导。
2、指名学生汇报。回答不完整的请其他同学补充，通过交流，明确试验步骤： A：准备一杯热水。B：将温度计放入水中。
C：每隔一定的时间观察水温，并记录下来。
3、提问：同学们需要哪些材料呢？
指名学生回答，通过交流，明确：需要一杯热水，温度计，秒表，记录单、方座支架。
4、师：在实验之前，还有什么需要注意的地方吗？ 学生讨论，指名汇报，引导学生明确注意事项： A：在测量时温度计始终不能从水中取出来。B：在测量时小组里面要注意分工合作。C：记录时间、观察度数一定要非常准确。D：在实验时要注意安全，避免被热水烫伤。.5、分发实验材料，学生分小组开展实验，记录实验数据。教师巡视指导。
【设计意图】面对这样一个研究内容，学生们会显得非常兴奋，会想要迫不及待地开展实验。省教研员卢新祁老师说过：科学课要安静一点，再安静一点。因为过于兴奋往往是科学探究的“敌人”，科学探究更加需要冷静观察和思考。在此，我努力调动学生的思维，不断地让他们思考：你准备怎样探究？分哪几个步骤？需要哪些材料？探究的时候要注意些什么？等等。让学生在不断的思辨中，了解探究方案，明确方法，最后才开展探究实验，这样就能够保证探究活动更加合理，更加有效。
四、分析实验数据，得出结论。
1、提问：哪一组同学愿意上台来，汇报一下你们的实验数据吗？ 指名一到三组学生代表上台汇报实验数据。
2、提问：其他小组有不一样的情况吗？
3、提问：现在，同学们觉得在热水降温的过程中，是不是有什么规律呢？ 指名学生回答。
3、教师：为了更好地分析数据，得出结论，我们还可以把这些数据绘制成一张曲线图，看老师首先来画一下。
教师示范，绘制曲线图。
4、学生分小组绘制曲线图，并粘贴到黑板上，教师巡视指导。
5、师：从曲线图当中，你们觉得热水降温有什么规律？
指名学生回答，可请其他同学补充，明确：热水降温的时候，温度的下降是先快后慢的。【设计意图】学生们很喜欢科学课，因为可以做很多实验，但其实，实验后的分析和思考更加重要。科学探究要动手，但更加要动脑。如果没有理性的分析和思考，而只有热热闹闹的探究活动，这样的科学课是不全面的。在此，我提供了两种方法：统计表和曲线图，让学生仔细对得到的数据进行分析整理，最终形成最后的结论。
五、课堂小结，拓展研究。
1、提问：通过本节课的学习，同学们有了哪些收获？
学生课内交流：我们知道了生活中有科学；我们研究了热水变凉的现象，发现热水变凉是有规律的；我们的猜想需要数据来验证它们的准确性。
2、谈话：刚才老师给一位同学到了一杯水，他不敢喝，那么现在这杯水能不能喝了？（可以喝了）
（请一位同学喝这一杯水）
3、提问：这杯水的温度是否还会下降呢？水温到最后到底会下降到多少度呢？请同学们猜一猜。
学生猜测。
师：那么，事实到底是怎样的呢？下一次我们再来研究好吗？。
温度和温度计
在教三年级科学下册第三单元第一课《温度和温度计》，课前我看教科书、教学用书感觉挺简单得，只要把教学重点和难点学生会认读温度计以及零下温度就行。可是一堂课下来,时间感觉还很紧，学生对温度计的认读还是有些困难，也就是说我上了一节失败的课。失败的原因在哪，我反复深思。从两个方面查找原因。
一、在教学结构方面:
1.在比较水的冷热活动，设计意图是学生分两次感知四杯不同温度的水，但由于顺序不同出现不同的结果，最后让他们感觉到用手不能准确的知道物体的冷热程度。可是在实际教学中，学生体会的不透，教师也没深挖，没有激起学生前概念与现实现象的矛盾冲突，这是一大败笔。
2.在观察温度计时，没有给足学生充足的观察时间，学生的主体地位不明显。
3.在摄氏度的读和写时，教学难点解决的过于生硬，尤其是在零度一下读的时候应是从零度开始往下读，当时有的学生能够准确的读出来，但由于我没有追问，“你是怎么读的”，错过的教学时机，最后我告诉学生应该怎么准确的读出来。
二、教师自身方面的原因：
1.教师语言啰嗦，不精练，逻辑性不强。
2.教师在教学时缺乏和学生一起探究的激情，没有形成师生.生生互动的局面。
3.对教学时机的把握不够。
黑龙江垦区大面积播种寒地水稻, 影响水稻产量的首要因素在于秧苗素质, 而秧苗素质与浸种、催芽密切相关。近几年来, 适宜垦区农场的大模智能温控水稻集中浸种催芽设备得到应用和推广。该设备可以提供优质芽种, 保证种子出苗, 杜绝二、三类苗, 能够培育壮苗, 有效利用当地积温, 保证农时, 省时、省工、省力, 为水稻增产创造先决条件, 符合水稻标准化生产的要求[1]。
为此, 以单片机C8051F023和无线模块NRF24L01为核心, 设计一套水稻集中浸种控制系统。该系统能够实现水箱、种箱的温度、水位自动检测与控制;上下水循环泵、加热器的启停;各种检测数据的上位机自动传输;利用专用PC软件对数据进行计算、分析、管理和打印, 形成各种报表、数据。由此为提高种子发芽能力、培育壮苗, 为寒地水稻实现高质高产奠定了基础。
1 控制系统硬件设计
1.1 硬件电路结构框图
系统的结构框图如图1所示。水稻浸种催芽箱控制系统采用C8051F系列单片机C8051F023为控制芯片, 由它对控制系统的各个功能部分进行管理以及进行各种参数、状态的检测。在种箱内适当地分布8个温度传感器PT100, 由其对种子内的温度进行检测, 八路模拟转换开关CD4501对8路传感器进行选择。水位传感器采用“探针式”, 用来检测“高水位”“低水位”“空水位”。利用3×4矩阵式键盘完成系统时间、检测限值、数据存储、电机启动和数据收发等功能的设置[2]。
液晶显示器选用C系列中文液晶显示模块OC-MJ2X8C, 显示种箱内种子的温度、种箱水位状态和系统时间等信息。若温度、水位信息超过限值, 声光报警电路给予提示, 防止种子发霉和种箱内水位过高、过低;电机驱动电路由继电器组构成, 完成入水、出水循环泵的启停, 以及加热、加湿和通风等装置的执行。系统扩展数据存储器AT24C512, 定时存储水稻浸种种箱工况信息。日历时钟芯片选用PCF8563, 系统待机显示当前时间包括年、月、日、时、分、秒和星期。
1.2 温度传感器电路
种子催芽时内部进行极其复杂的物质和能量转化, 是一系列生理生化过程, 是在一系列酶的催化下完成的, 而酶促反应与温度密切相关, 温度是影响种子催芽的一个重要的外界因素。因此, 实时的监测种箱内温度信号对种子的催芽起到至关重要的作用。
水稻浸种种箱内由PT100铂热电阻传感器用来检测水稻种子的温度。铂热电阻有很多优点, 其精度高、稳定性好、性能可靠, 铂在氧化性气氛中甚至在高温下的物理、化学性能非常稳定。因此, 铂被公认为是目前制造热电阻的最好材料。铂电阻主要作为标准电阻温度计使用, 也常被用在工业测量中。铂热电阻的工作原理是基于电阻的热效应进行温度测量的, 即利用了电阻阻值随温度的变化而变化的特性[3]。因此, 只要测量出感温热电阻的阻值变化, 就可以测量出温度。当测温范围不大、元件长度和截面积随温度改变引起的阻值变化可以忽略时, 热电阻元件的阻值随温度变化可以认为是线性的, 可以用下式来表示, 即
式中t0—参考温度 (℃) ;
Rt0—参考温度下铂热电阻的阻值 (Ω) ;
α—热电阻的电阻温度系数 (1/℃) , 表示单位温度引起的电阻相对变化。
对于PT100铂热电阻, 在t=0℃时, Rt=100Ω;当t=t1时, Rt=Rtl。则有
通过测量出温度下PT100的阻值, 就可以通过上式的公式变形计算出此时测量端的温度, 即
由精密可调基准稳压电源LM431构成的PT100测温电路如图2所示。
考虑水稻浸种催芽种箱的环境特点, PT100铂热电阻应做防水、防潮、防氧化和抗腐蚀的处理, 系统设置8路温度传感器, 将PT100探头插入箱内上、下、左、右、中各个部位的种子里, 以监控各个部位种子的温度, 引出线的长度按其放置种箱中的位置不同而变化。
1.3 水位传感器电路
在水稻的浸种催芽过程中, 经常会对种箱进行注水、排水作业, 因此要实时地监测种箱水位变化, 保证浸种催芽过程中水箱和种箱之间水循环、种箱自身水循环、浸种、破胸和催芽期间对用水量技术要求。根据浸种催芽的工艺要求, 在此工艺流程中涉及高水位、低水位和空水位, 要求水位传感器能够自动检测各种水位, 并由单片机给出各种控制信号, 给予相应的提示信息, 并完成注水泵、排水泵和循环泵的启停工作[4]。
水位传感器电路如图3所示。在种箱的不同高度安装了4根金属棒, 以感知水位变化情况。根据水与空气的阻值特性 (水的阻值大约为10kΩ左右, 空气的阻值约为无穷大) , 利用三极管的开关特性 (即饱和导通、截止断开) , 4根金属棒中, 正5V电源引线放在种箱的最底端, 另外3根放置在种箱内不同高度, 分别由单片机C8051F023的P2.1、P2.2、P2.3引脚检测水位信号。此电路的灵敏度可以达到系统的要求, 能够准确地分辨出有水信号和无水信号, 不用调试即可很方便地使用。
2 控制系统软件设计
水稻浸种催芽种箱控制系统的软件设计采用模块化程序设计的思路, 包括种子内温度采集子程序、水位检测子程序、日历时钟子程序、键盘和显示子程序、声光报警和无线通信子程序等[5]。
2.1 温度采集控制子程序
种子催芽对温度的要求表现出3个基点, 即最低温度、最高温度和最适温度。最低温度和最高温度是指种子能够发芽的最低温度与最高温度, 低于最低温度或高于最高温度都将使种子失去发芽能力;最适温度是指能使种子在最短时间内获得最高发芽率的温度, 只有最适温度才是种子催芽的理想温度条件。
温度采集子程序流程图如图4所示。软件设计基本思想是取8路温度传感器的平均值为种箱内种子的当前温度数据。若某1路传感器的数据极高于最高温度或极低于最低温度 (软件程序设计时进行设置, ) 时, 则该传感器的数据不计入 (有可能该路传感器损坏) , 应舍弃掉;接着判定是否高于最高温度和低于最低温度, 如果条件成立, 则启动冷水循环或热水循环进行冷却或加热。
水稻种子催芽的最低温度10℃, 最高温度是43℃, 最适温度是30℃;本研究的目的是使所设计的系统能达到水稻浸种催芽所需的最合适的温度范围。
2.2 水位检测控制子程序
水位传感器有3个输入口, 分别为高水位、低水位和空水位输入接口, 向单片机传输信号, 电路中输入信号为低电平即0时表示有水, 输入信号为高电平即1时表示无水[6]。
因为有3个输入端口, 它形成9种不同的组合如表1所示。表1中“水泵的工作状态”是指“注水泵”或“排水泵”的工作状态。
由表1可知, 水位传感器的有效状态只有4种, 其余均为无效状态。表2是输入状态与指示灯的对应关系, 在这里指示灯的亮灭, 在程序中只要控制相应端口的高低电平即可 (输出0时表示亮, 输出1时表示灭) 。因此, 可以根据表2对其进行编程操作。
水位检测控制子程序流程图如图5所示。编程思想是:在循环当中套用判断, 顺序是从高水位开始判断, 最后判断空水位。若3种水位信号均检测不到, 所有指示灯都亮, 表示种箱内没有水。程序设计的特点是:无论每一步程序都将返回到起始位置, 重新从高水位开始执行, 好处是防止程序进入死循环, 提高系统控制的可靠性。
水位采集子程序的汇编语言程序代码如下[7]:SWJC01:JB P2.1, SWJC02;判断是否是高水位
3 结语
本设计实现了水稻浸种催芽种箱内温度及水位的检测和控制, 从而达到了种箱内温度的恒定范围, 保证了种子的出芽率、成苗率, 有效避免了种子的高温“烧芽”、烂种等现象。准确的水位检测能够防止水位过高造成水资源的浪费, 也可能够确保排水时能够排空种箱内的水, 以免造成种箱存水使种箱冻裂。该温度、水位采集系统在水稻芽种生产中具有重要意义。
摘要：针对如何检测和控制水稻浸种催芽种箱内温度和水位的问题, 设计了基于单片机C8051F023的控制系统。该控制器设计了8路温度采集电路, 以及高水位、低水位和空水位的检测电路, 通过对温度、水位的检测, 实现了种箱内温度的灵活控制、注水泵和排水泵的自动启停。实验测试表明:利用该控制器能够自动完成种箱内温度、水位的检测和控制, 硬件电路结构简单、系统运行可靠, 调试灵活, 易于掌握。
关键词：水稻,温度,水位,控制系统
参考文献
[1]徐小荣.水稻种子浸种催芽技术[J].种子科技, 2009 (8) :33-35.
[2]徐建安, 李煊, 汝福兴, 等.水稻浸种催芽箱设计[J].应用科技, 2011 (5) :18-21.
[3]关义保, 王永庆.水侵入式控温水稻种子浸种催芽设备[J].现代农业, 2009 (7) :50.
[4]王振华, 黄淑琴.智能温室设计[J].武汉职业技术学院学报, 2003 (2) :52-55.
[5]王宝芹, 郭艳玲.水稻浸种催芽温室保温与加热系统的研究[J].农机化研究, 2008 (9) :66-68.
[6]张迎新.单片机高级教程[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2006.
两会“热点话题”：社会发展的风向标
——北京日报，2006-03-13
人民币升值预期成股市风向标。
——经济参考报，2006-03-20
新主流阅读将成儿童文学阅读的风向标。
——中国青年报，2005-12-19
“风向标”的使用不再限于气象领域，它的词义也开始泛化，出现了新的意义。由“风向标”的用例可以看出，“风向标”主要指“代表、反映某种新的发展趋势、发展方向的事物，起指引、导向作用的人或物。”
与“风向标”类似的还有“温度计”，如：
农产品市场监测预警信息，将逐步成为我国农产品市场变动的“风向标”和“温度计”。
——人民日报，2005-05-17
信访工作是我们党的一项重要工作，是党和政府联系人民群众的桥梁、纽带和窗口，也是了解群众意愿、感知群众情绪的温度计和晴雨表。
——人民日报，2004-12-30
鉴于加拿大和老欧洲一样，过去都曾是美国老盟友，如今与美关系又伤在一处，所以人们对布什此次加拿大之行极为关注，并把它看成是美欧改善关系的一种模式和预测未来的温度计。
——人民日报，2004-12-04
这种新用法的“温度计”表示“能敏锐地反映事物的发展变化情况的事物”。
“风向标”“温度计”的新义是通过隐喻实现的。隐喻是一种认知现象，是指根据已知事物认识另一事物的一种认知方式。事物间的相似性是隐喻产生的客观原因。“风向标”“温度计”的本义都具有“对发展变化能灵敏地作出反应”的隐含特征，而引申出的新义“发展趋势、发展方向、发展变化”等同样具有这样的特征，正是借助这种联系，人们的思维才可能在二者之间建立联想，从而产生新的意义。“风向标”“温度计”的使用范围扩大、语义泛化之后，既突破了原来的单一性和专业性，又增强了语言表达的生动性和形象性，符合当前人们在语言使用上热衷创新的心态，因而在现实生活中得到广泛运用。
“风向标”“温度计”的这种新义新用法与“晴雨表”类似，都是通过隐喻的方式，在本义的基础上产生出新义。而“晴雨表”由本义隐喻产生的新义“比喻能敏锐地反映某种变化的事物”已经得到确认，收进了词典（见《现代汉语词典》第5版第1117页）。相信在不久的将来，“风向标”“温度计”的新义也将会收进词典。
教学设计
通辽市科尔沁区第七中学 李颖
【教学目标】
1．知识与技能。
理解温度的概念；
了解生活环境中常见温度值；
会用温度计测量温度。
2．过程与方法。
通过观察和实验了解温度计的结构；
通过学习活动，使学生掌握温度计的使用方法。
3．情感、态度与价值观。
通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
【教学重点】
温度计的使用方法。
【教学难点】
液体温度计的工作原理
使用温度计不规范之处。
【教学教具】
自制温度计，实验用温度计（每组一支）、体温计、寒暑表、烧杯（每组一只）、多媒体课件、开水、冷水若干。
【教学过程】
一、从生活现象创设问题情境引入新课
放松心情听歌曲《春夏秋冬》
教师根据ＭＶ提问：一首《春夏秋冬》让我们感受了一年四季的变化。那么同学们想不想知道四季中物质这些状态之间是如何变化的呢？
（说明：此处设计希望能有一种强烈的视觉冲击和美的感受，从而激发学生对大自然的热爱，激发学生对物态变化的探究欲望。）
教师板书：第四章 物态变化
二、想想议议
1．温度。
想一想：春天为什么冰会熔化呢？到了冬天水为什么又结冰了呢？
那么同学们根据你日常的生活经验，估计一下现在教室内的温度大约是多少呢？
（说明：从生活实际出发，创设学习情境，体现物理学源于生活。）
师生总结温度概念。2．温度计。想一想，议一议：如何才能知道那一位同学估计的更接近实际温度呢？（要准确测量温度，就要选择科学的测量工具----温度计）
（学生回答，教师板书）。
三、想想说说
1．问一问：你想了解有关温度计的什么知识？
（学生提问，教师板书）
（说明：体现平等课堂，充分的尊重学生，并培养学生提出问题的能力）2．原理。教师演示自制温度计，引导学生回答：利用液体热胀冷缩的性质制成（板书）。
（说明：培养学生良好的观察习惯。）
想一想、议一议：为了更准确地测量温度，温度计应怎样改进？（学生讨论回答）
（说明：此处设计有利于发挥学生的创造力，增加学生探索的乐趣。）
3．看一看、说一说：温度计的构造。
（学生观察实物并回答）
（说明：继续培养学生的观察能力。）
4．想一想、读一读。
教师引导学生了解温度的表示方法、单位、符号、读法，然后练习读数。（说明：重视学生对温度的读写感受，让学生建立一些常见温度值的感性记忆。）
6．做一做、议一议
学生分组探究测水的温度并上台演示，师生总结正确使用温度计的方法。
（说明：培养学生的动手探究能力，也意在让学生学会交流和分工合作）
正确方法：
使用前：看清量程和分度值。
使用过程中：
（1）温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不能碰到容器底或容器壁。
（2）温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍侯一会儿，待温度计的示数稳定后读数。
（3）计数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。
7．想一想、议一议（体温计的使用）。
如果测人体温度可不可以用实验室用温度计，为什么？ 多媒体视频讲解。
（说明：来源生活，回归生活，有机地在课堂中用视频直接再现生活）
四、小结
学生谈一谈本课的收获。
五、巩固提高
典型练习题
六、作业设计
1.阅读科学世界“从温度计说起”思考：现代科技给人类带来了什么？ 2.课后习题3、4做在书上
板书设计
第四章
物态变化 第一节 温度计
温度：物体的冷热程度
一、温度计
1.原理：液体的热胀冷缩。2.构造
3.单位：摄氏度 符号：℃
二、正确使用温度计
1.使用前：观察量程和分度值 2.正确使用方法
三、体温计
《温度计》 教学设计
姓名：李颖
细胞和温度英语作文
cells cannot remain alive outside certain limits of temperature and much narrower limits mark the boundaries of effective functioning. enzyme systems of mammals and birds are most efficient only within a narrow range around 37c;a departure of a few degrees from this value seriously impairs their functioning. even though cells can survive wider fluctuations the integrated actions of bodily systems are impaired. other animals have a wider tolerance for changes of bodily temperature.
for centuries it has been recognized that mammals and birds differ from other animals in the way they regulate body temperature. ways of characterizing the difference have become more accurate and meaningful over time, but popular terminology still reflects the old division into “warm-blooded” and “cold-blooded” species; warm-blooded included mammals and birds whereas all other creatures were considered cold-blooded. as more species were studied, it became evident that this classification was inadequate. a fence lizard or a desert iguana-each cold-blooded----usually has a body temperature only a degree or two below that of humans and so is not cold. therefore the net distinction was made between animals that maintain a constant body temperature, called home0therms, and those whose body temperature varies with their environments, called poikilotherms. but this classification also proved inadequate, because among mammals there are many that vary their body temperatures during hibernation. furthermore, many invertebrates that live in the depths of the ocean never eperience change in the depths of the ocean never eperience change in the chill of the deep water, and their body temperatures remain constant.
理查德·帕克的奇幻冒险
8月的重庆炙热难耐，他仍穿着西服，衬衣、背带、外套、领带、口袋巾，一丝不苟，和身边穿着T恤短裤的人仿佛不在一个季节。
并不是因为拍摄，贺贤虎才特意装扮，这就是他平时的穿着。不管严寒酷暑，贺贤虎都坚持穿着西服，顶多在冬天加一件大衣。他说，天气温度和穿着并没有冲突，这是一种态度。
在《少年派的奇幻漂流》中，有一只名叫理查德·帕克的老虎，它代表着人性中的兽性，但也正是这种兽性，让派有了坚持的理由和动力。贺贤虎的英文名就叫理查德·帕克。他说其实每个人心中都有一个理查德·帕克，带领着我们去探索、去冒险。
创办Savile Tailor就是贺贤虎的探索。
贺贤虎做过多年的主持人。一次，朋友的活动缺个主持人，让他客串，这一客串，就是10年。自然而然地，主持人贺贤虎身边汇集了众多热爱时尚的朋友。在一次谈话中，朋友们聊到重庆男士时尚与国外的差异，感叹重庆还没有男士潮流源头——真正的高级西服定制。
贺贤虎不由想到多年前的梦想，那些电影中西装革履的英国绅士，让少年贺贤虎痴迷，他渴望拥有一套定制西装。或许，还有更多的人像他一样渴望着成为英伦绅士，他得做点什么。
2014年，贺贤虎与朋友共同创立了Savile Tailor，理查德·帕克的奇幻冒险由此启程。
一个有态度的裁缝
贺贤虎自称是个裁缝，一个有态度的裁缝。
每天早上8点，贺贤虎会准时出现在Savile Tailor，每一位客人，他都要亲自接待，什么职业，居住在哪里，有什么兴趣爱好，贺贤虎都仔细询问。他说，很多生活中的小习惯往往就会影响到西装的样式。
贺贤虎会向每一位顾客介绍西服的文化，即使其只是去Savile Tailor购买一根领带。到过Savile Tailor的客人几乎都成了会员，现在Savile Tailor已经有超过1000名会员，他们因为西装结缘，走到一起，有三位会员甚至在活动交流中一见如故，成为合伙人。
采访时，贺贤虎绅士地和记者握手，说：“你好，初次见面。”我摇了摇头，这不是第一次相见，在很久以前的一次活动中，我曾见过他。那一次，他在演讲台上讲解西服文化，雄浑而带有磁性的嗓音，带领着观众穿越到“隐匿”在伦敦闹市区的萨维尔街；举手投足间， 不禁让人想起科林·费斯摇晃着酒杯，缓缓念出：“西装是现代绅士的盔甲。”
贺贤虎已经记不清进行过多少次演讲了，只要有机会，他都愿意为西服文化的传播贡献自己的力量。
有人曾这样定义新派裁缝：有文化内涵，与时俱进，致力于服装文化的传播。贺贤虎就是这样一位新派裁缝。他坚持着自己的理念，不开分店，将脚步慢下来，用更多的时间和精力给顾客带来完美的体验。
这件衣服有温度
员工眼里的贺贤虎，是一个有温度的男人。
每一位进入Savile Tailor的员工，都得经历严格的筛选。前几个月没有工资，还得不停学习西服知识，一旦不合格，就会被淘汰，不少员工在测试和劳累的双重压力下失声痛哭。
有人曾抱怨测试太残酷，但贺贤虎认为，只有通过了这般严酷的测试，才有资格成为一位定制师。然而铁男儿也有温柔心，到了月底，员工们惊讶地发现，老板竟然细心地包了红包鼓励大家。
如果说对待工作，贺贤虎的态度是严谨，那么对待员工，他更像是一位家人。
员工生日，他亲自做菜庆祝——很难想象，这位身材魁梧的汉子却做得一手好菜。他还给Savile Tailor立下店规，对工龄满3年的员工将送上一份“嫁妆”——成为合伙人或者拥有一家自己的工作室。Savile Tailor至今没有一个员工离职——有谁愿意离开自己的家呢？
贺贤虎说，以后老了，他就买一座小岛，在那里种满鲜花，邀请全世界的朋友去游玩，和来自五湖四海的人谈谈各地的风俗，聊聊那些关于西服的故事。或许，还会遇见一位男士穿着数年前在Savile Tailor定制的西服，他举起酒杯淡淡一笑：“朋友，这件衣服有温度。”
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