第一篇:12电子(本科)计仿实验教案(教案版)
湖南工学院教案用纸 实验一 MATLAB基本操作
一、实验目的
1、熟悉MATLAB基本的操作界面。
2、掌握MATLAB中变量、数组、向量等对象的生成方法。
3、掌握矩阵的生成和基本运算方法。
4、掌握MATLAB中的常用帮助命令使用方法
二、实验设备
计算机,MATLAB语言环境
三、实验原理
1、常见数学函数
表1-1 常见数学函数
P 1
如:输入 x=[-4.85-2.3-0.2 1.3 4.56 6.75],则 ceil(x)=-4-2 0 2 5 7 fix(x)=-4-2 0 1 4 6 floor(x)=-5-3-1 1 4 6 round(x)=-5-2 0 1 5 7
2、系统的在线帮助
湖南工学院教案用纸(1)help 命令:
1).当不知系统有何帮助内容时,可直接输入 help以寻求帮助: >> help(回车)
2).当想了解某一主题的内容时,如输入: >> help syntax(了解 Matlab 的语法规定)
3).当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时,如输入: >> help sqrt(了解函数 sqrt 的相关信息)(2)lookfor 命令
现需要完成某一具体操作,不知有何命令或函数可以完成,如输入: >> lookfor line(查找与直线、线性问题有关的函数)
3、常量与变量
系统的变量命名规则:变量名区分字母大小写;变量名必须以字母打头,其后 可以是任意字母,数字,或下划线的组合。此外,系统内部预先定义了几个有特殊意义和用途的变量,见表1-2:
表1-2 特殊的变量、常量
P 2
(1)数值型向量(矩阵)的输入
1).任何矩阵(向量),可以直接按行方式输入每个元素:同一行中的元素用逗号(,)或者用空格符来分隔;行与行之间用分号(;)分隔。所有元素处于一方括号([ ]内; 例1:
>> Time = [11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10] >> X_Data = [2.32 3.43;4.37 5.98] 2).系统中提供了多个命令用于输入特殊的矩阵:
湖南工学院教案用纸 表1-3 特殊矩阵函数
P 3
上面函数的具体用法,可以用帮助命令 help 得到。如:meshgrid(x,y)输入 x=[1 2 3 4];y=[1 0 5];[X,Y]=meshgrid(x, y),则 X = Y = 1 2 3 4 1 1 1 1 1 2 3 4 0 0 0 0 1 2 3 4 5 5 5 5 目的是将原始数据 x,y转化为矩阵数据 X,Y。(2)符号向量(矩阵)的输入 1).用函数 sym定义符号矩阵:
函数 sym实际是在定义一个符号表达式,这时的符号矩阵中的元素可以是任何的符号或者是表达式,而且长度没有限制。只需将方括号置于单引号中。例2:
>> sym_matrix = sym('[a b c;Jack Help_Me NO_WAY]')sym_matrix = [ a, b, c] [Jack, Help_Me, NO_WAY] 2).用函数 syms 定义符号矩阵
先定义矩阵中的每一个元素为一个符号变量,而后像普通矩阵一样输入符号矩阵。例3:
>> syms a b c ; >> M1 = sym('Classical');
湖南工学院教案用纸 >> M2 = sym(' Jazz'); >> M3 = sym('Blues');
>> A = [a b c; M1,M2,M3;sym([2 3 5])] A = [ a, b, c] [Classical, Jazz, Blues] [ 2, 3, 5]
4、数组(矩阵)的点运算
运算符:+(加)、-(减)、./(右除)、.(左除)、.^(乘方),例4:
>> g = [1 2 3 4];h = [4 3 2 1];
>> s1 = g + h, s2 = g.*h, s3 = g.^h, s4 = g.^2, s5 = 2.^h
5、矩阵的运算
P 4 运算符:+(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、(左除)、^(乘方)、’(转置)等; 常用函数:det(行列式)、inv(逆矩阵)、rank(秩)、eig(特征值、特征向量)、rref(化矩阵为行最简形)例5:
>> A=[2 0 –1;1 3 2];B=[1 7 –1;4 2 3;2 0 1];>> M = A*B % 矩阵 A与 B 按矩阵运算相乘 >> det_B = det(B)% 矩阵 A的行列式 >> rank_A = rank(A)% 矩阵 A的秩 >> inv_B = inv(B)% 矩阵B的逆矩阵
>> [V,D] = eig(B)% 矩阵B 的特征向量矩阵 V与特征矩阵 D >> X = A/B % A/B = A*B-1,即XB=A,求X >> Y = BA % BA = B-1*A,即BY=A,求Y
6、平面绘图
MATLAB 能绘制表现非常丰富的平面图形,以下是一些常用的 MATLAB 绘图函数,以绘制不同平面图元和实现不同的平面图形绘制功能:
湖南工学院教案用纸 表1-4 常见绘图命令
P 5
(1).利用 plot 函数可依据给定的数据绘制平面图形,如绘制正弦函数 y = sin(x)的图形:
>>x=-2*pi:pi/10:2*pi? >>y=sin(x)? >>plot(x,y,’r*-’)图1-1 正弦函数曲线
表1-5 常见的点型,线型和颜色
可以使用 grid on 绘图网格线和 hold on 同时绘制两个图形,还可以给图形加上各种注解和 处理:
>>x=-2*pi:pi/10:2*pi;>>y=sin(x);>>plot(x,y,‘r*:’)
>>grid on % 绘制网格线
图1-2 同时绘制两条曲线图形
湖南工学院教案用纸 >>hold on >>y2=2*cos(x);>>plot((x,y2,‘b+-’)>>xlabel('x 轴');%x 轴注解 >>ylabel('y 轴');%y 轴注解 >>title('正弦和余弦函数');%图形标题
>>legend({'y = sin(x)','y2 = cos(x)'});%图形注解
(2).MATLAB 还可以在同一图形窗口完成多个子图的功能,如: >>x=-2*pi:pi/10:2*pi;>>y=sin(x);>>y2=cos(x);>>y3=2*cos(x);>>y4=sin(x)+cos(x);>>subplot(2,2,1);>>plot(x,y,‘r*:’)>>subplot(2,2,2);>>plot(x,y2,‘b+-’)
图1-3 子图图形 >>subplot(2,2,3);>>plot(x,y3,‘gp:’)>>subplot(2,2,4)>>plot((x,y4,‘kx-’)(3).其它的各种二维函数图
表1-6 其它二维图形函数
P 6
四、实验内容与步骤:
湖南工学院教案用纸 1.输入 A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5],B=[1 1 1;2 2 2;3 3 3],在命令窗口中执行下列表达式,掌握其含义:
A(2, 3)A(:,2)A(3,:)A(:,1:2:3)A(:,3).*B(:,2)
P 7 A(:,3)*B(2,:)A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 2.先求下列表达式的值,然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变量。
pi2sin4z121e;(1)
212i12z2ln(x1x),其中x0.4552;(2)e0.3ae0.3a0.3az3sin(a0.3)ln,a3.0,2.9,2.8,....,2.8,2.9,3.022(3); t2,0t1z4t21,1t2,其中t0:0.5:2.5t22t1,2t3(4)
3.输入 C=1:2:20,则C(i)表示什么?其中 i=1,2,3,„,10。
4.练习把 y = sin(x),z = cos(x),u = 2 sin(x),v = cos(2x)在 [0 , 2 pi ] 区间内的四个子图分别用不同的颜色、点型和线型绘制在同一个窗口中,并给其中加上纵坐标,标题、图注和网格线。.建立一个55矩阵,求其行列式值、逆矩阵、秩和特征值向量。6.下面是一个线性方程组:
1/21/31/4x10.951/31/41/5x0.6721/41/51/60.52 x3(1)求方程的解;
(2)将方程右边向量元素b3改为0.53,再求解,并比较b3的变化和解的相对变化;(3)计算系数矩阵A的条件数并分析结论。
五、实验报告要求:
1、简述实验目的、实验原理、实验内容和实验过程。
2、总结实验中的主要结论、实践技能和心得体会。
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3、附上实验过程中所用的程序。教学后记:
P 8
湖南工学院教案用纸 实验二 MATLAB程序设计
一、实验目的
1、掌握建立和执行M文件的方法。
2、掌握利用if语句实现选择结构的方法。
3、掌握利用switch语句实现多分支选择结构的方法。
4、掌握定义和调用MATLAB函数的方法。
二、实验设备
计算机,MATLAB语言环境
三、实验原理
1、while语句
与For循环以固定次数求一组命令的值相反,While 循环以不定的次数求一组语句的值。
While循环的一般形式: while expression {commands} end 只要在表达式里的所有元素为真,就执行while和end 语句之间的{commands}。
2、For语句
For循环允许一组命令以固定的和预定的次数重复。
For循环的一般形式:
for x = array {commands};end 在for和end语句之间的{commands}按数组中的每一列执行一次。
3、if-end语句
If循环允许条件满足时执行If和end语句之间的{commands}。
If循环的一般形式:
if expression {commands}
end
P 9
湖南工学院教案用纸
4、Switch语句
Switch循环的一般形式:
switch expression case value1 {commands1}
case value2 {commands2}、、、、Otherwise {commandsN}
End
四、实验内容与步骤:
1.求分段函数的值
P 10
用if语句实现,分别输出x5.0,3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0时y的值。
2.输入一个百分制成绩,要求输出成绩等级A,B,C,D,E。其中90分~100分为A,80分~89分为B,70分~79分为C,60分~69分为D,60分以下为E。要求:
(1)分别用if语句和switch语句实现。
(2)输入百分制后要判断该成绩的合理性,对不合理的成绩应输出出错信息。3.硅谷公司员工的工资计算方法如下:
(1)工作时数超过120小时者,超过部分加发15%;(2)工作时数低于60小时者,扣发700元;(3)其余按每小时84元计发。
试编程按输入的工号和该号员工的工时数,计算应发工资。4.一个物理系统可用下列方程组表示:
x2x6,x0且x3yx25x6,0x5,且x2及x3x2x1,其它
湖南工学院教案用纸 m1cosm1sin0a10msin0cos0amg1210m2sin0N1000cos1N2m2g
m,m和的值,求a1,a2,N1和N2的值,其中g求9.8,输入时以 从键盘输入12角度为单位。
P 11 要求:定义一个求解线性方程组AX=B的函数文件,然后在命令文件中调用该函数文件。
五、实验报告要求:
1、对实验内容中1~4作出实验记录,特别是遇到的问题和解决办法。
2、给出1~4的程序代码和运行结果。
3、总结实验中的主要结论、实践技能和心得体会。
4、实验报告必须使用实验报告用纸,必须手写。
5、实验报告请在实验完成后一周内提交。
教学后记:
湖南工学院教案用纸 实验三 Simulink基本操作
一、实验目的
1、熟悉Simulink基本模块(信号发生器,数学模块,示波器)的使用。
2、掌握Simulink仿真参数的设置。
3、熟悉构建Simulink子系统。
4、学习自建模快的封装,帮助文档的编写。
5、掌握MATLAB命令窗口与Simulink的交互。
二、实验设备
计算机,MATLAB语言环境
三、实验原理
1、使用Simulink
P 12
启动MATLAB之后,在命令窗口中输入命令“Simulink”或单击MATLAB工具栏上的Simulink图标,打开 Simulink 模块库窗口。在Simulink模块库窗口中单击菜单项“File | New | Model”,就可以新建一个Simulink 模型文件。利用鼠标单击Simulink基础库中的子库,选取所需模块,将它拖动到新建模型窗口中的适当位置,如果需要对模型模块进行参数设置和修改,只需选中模型文件中的相应模块,单击鼠标右键,弹出快捷菜单,从中选取相应参数进行修改,如图所示。
图3-1 例1模块图与参数对话框
湖南工学院教案用纸 点击,即可仿真所建模块。
P 13
图3-2 例1仿真结果
2、MATLAB命令窗口中运行Simulink。
若参数设置为变量,变量可先在MATLAB命令窗口中进行定义,并使用open,sim等命令直接运行信号。
图3-3 例2参数设置对话框和仿真结果
然后在命令行提示符下输入>> a=1;b=1;open('s01.mdl');sim('s01.mdl');可得到同样的结果,3、子系统建立与封装
首先将Simulink模块库中Ports & Subsystems子模块库中的Subsystem模块拖动到新建的模型文件窗口中,双击该Subsystem模块就会打开该子系统,其输入用In模块表示,输出用Out模块表示,一个子系统可以有多个输入、输出。然后如下图所示建立子系统的内部模块。
湖南工学院教案用纸 P 14
图3-4 例3模块图
上例中的子系统模型还存在一些缺点: 子系统中的参数(如增益G)、传递函数系数等是通过MATLAB工作空间传入的,这就破坏了子系统内部的隐藏性质。对子系统封装以后,它就可以像Simulink模块库所提供的模块一样来使用。选中上例中子系统模块,改名为Mysubsystem,选择菜单项“Edit|Mask Subsystem”, 弹出Mask Editor对话框,图3-5 例3参数设置对话框
在Icon标签下主要是对封装模块的图标进行设置,可以设置图标的边框是否可见、图标是否透明、是否旋转、绘图单位等,还可使用命令来绘制图标,该标签下部给出了绘制图标的语法举例。
在Parameters标签下可以设置子系统的参数,本例中需要设置的参数就是G、A、B、C四个。参数设置可以采用编辑框(Edit)、弹出列表(Popup)或复选框(Checkbox)形式。
一般情况下,初始化标签可使用默认值。文档标签的三部分将分别显示在封装模块的参数设置对话框和帮助文档中,湖南工学院教案用纸 P 15
图3-6 例3参数设置结果
四、实验内容
1、通过示波器观察1MHz,幅度为15mV 的正弦波和100KHz,幅度为5mV 的正弦波相乘的结果。写出数学表达式。通过使用三踪示波器同时观察1MHz、100KHz 正弦波以及相乘的结果。注意设置仿真参数和示波器的扫描参数和幅度显示参数。请调整参数得出下图波形。
湖南工学院教案用纸 P 16
图3-7 实验1参考图
2、将50Hz,有效值为220V 的正弦交流电信号通过全波整流(绝对值)模块,观察输出波形。
图3-8 实验2参考图
3、学习构建SIMULINK 子系统:构建一个子系统,使得它具有将输入信号m(t)(如一个100Hz 的正弦波)和一个常数C 相加后再和一个1000Hz 的幅度为A 的正弦波相乘的功能。
y(t)=A(m(t)+C)sin(2*pi*f*t)
湖南工学院教案用纸 P 17 其中f=1000 Hz。保存为s23.用sim 指令在命令空间启动模型进行仿真:在Matlab 命令空间中用语句对参数A, C, f进行设置,并对采用命令open 打开,采用sim 指令进行仿真。请给出指令语句。
S=2;C=2;f=1000;open('s23.mdl');sim('s23.mdl')
图3-9实验3参考图
4、对子系统进行封装:请对3所建立所子系统进行封装(Mask),编写参数输入对话框和帮助文档。并将模块放在一个自己的库中。
湖南工学院教案用纸 P 18
图3-10实验4参考图
五、实验报告要求:
1.写明实验目的和实验原理。实验原理中简要说明实验内容中所使用的MATLAB命令。
2.在实验过程和结果中,要列项目反映各自的实验内容,编写的程序,运行结果,按实验内容对结果的分析与判断。程序和运行结果(图)可以从屏幕上复制,打印报告或打印粘贴在报告上。不方便打印的同学,要求手动从屏幕上抄写和绘制。3.简要写出实验心得和问题或建议。教学后记:
湖南工学院教案用纸 实验四 MATLAB信号处理实验
一、实验目的
1、掌握MATLAB常用信号处理波形;
2、学习信号序列的各种操作;
3、学习离散傅立叶变换的MATALB相关操作。
二、实验设备
计算机,MATLAB语言环境
三、实验原理 1.基本波形的产生。
单位抽样序列 x=[1 zeros(1,n-1)] 单位阶跃矩阵 x=ones(1,N)实指数序列 n=0:N-1;x=a.^n;复指数序列 n=0:N-1;x=ex((lu+j*w0)*n);随机序列 rand(1,N);randn(1,N);方波 t=0:0.1*pi:6*pi;y=square(t);正弦波 t=0:0.01*pi:2*pi;x=sin(2*pi*t);锯齿波 Fs=10000;t=0:1/Fs:1.5;x=sawtooth(2*pi*50*t);基本非周期波形t=0:1/1000:2;x=chirp(t,0,1,150);sinc信号 t=linspace(-5,5);x=sinc(t);pulstran信号 t=0:1/50E3:10E-3;d=[0:1/1E3:10E-3;0.8.^(0:10)]';x=pulstran(t,d,'gauspuls',10E3,0.5);diric信号 t=[-4*pi:0.1/pi:4*pi];x=diric(t,7);x=diric(t,8);2. 信号叠加:x(n)x1(n)x2(n)
yP 19 抽样和:nn1n2x(n)n2(n1=1,n2=50,)
抽样积:yx(n)(n1=1,n2=50,)
nn1Ex信号能量:nx(n)2
湖南工学院教案用纸 1PxN信号功率:
P 20 n0N1x(n)2
N1n02nkN3.有限长序列的离散傅立叶变换对定义: 正变换:X(k)DFT[x(n)]x(n)ej,0kN1
2jnk1N1x(n)IDFT[x(k)]X(k)eN,0nN1Nk0反变换:
信号的傅里叶变换:y=fft(x);N点DFT的幅值谱和相位谱:y=fft(x,N);plot(q,abs(y));plot(q,angle(y));
四、实验内容与步骤
1.产生下列各种波形,并记录结果。(1)单位抽样序列(2)单位阶跃矩阵(3)实指数序列(4)复指数序列(5)随机序列(6)方波(7)正弦波(8)锯齿波
(9)基本非周期波形(10)sinc信号(11)pulstran信号(12)diric信号
2120Hz,2.有两信号分别为x1sin(21t),x22sin(22t),其中150Hz,编程实现此二信号的叠加,并计算它的抽样和、抽样积、信号能量和信号功率。3.求信号x1sin(21t)和x2sin(22t)之和(其中115Hz,240Hz),并计算和的FFT变换。
4.模拟信号x(t)2sin(4t)5cos(8t),求N点DFT的幅值谱和相位谱。
湖南工学院教案用纸
五、实验报告要求:
1、对实验内容中1~4作出实验记录,特别是遇到的问题和解决办法。
2、使用m文件编写实验内容中1~4完整的MATLAB程序代码和运行结果描述。
3、实验报告必须使用实验报告用纸,必须手写。
4、实验报告请在实验完成后一周内提交。教学后记:
P 21
第二篇:《微计原理》电子教案
《微计原理》电子教案
一、课程考试试题样卷题型及值分配
本课程考试试题主要参考书目为孙德文《微型计算机技术》。试题样卷题型及其分值分配见下表1:
表1:试题样卷题型及其分值分配
试题样卷题型
填空题
根据要求写对应程序 写出所给程序或语句的功能
编写程序 程序设计
分值分配
15个空,每空2分,共30分 5小题,每题4分,共20分 5小题,每题4分,共20分 2小题,每题10分,共20分
1小题,共10分
二、知识点分布
学习本课程前具备的基础知识:
计算机数制的转换,如何计算。
例如:二进制数10111011.011对应的十进制数为________,十六进制数为________.如果X=-1111101,则X的原码为________,反码为________,补码为_______。十进制数946对应的8421BCD码形式为_________。
解题: 187.3751, BB.6
11111101 , 10000010 , 10000011。
100101000110
课程知识点分布如下:
第一章:微处理器的典型结构、微型计算机的基本结构; 第二章:80X86微处理器的结构、编程结构及引脚功能; 第三章:寻址方式、指令系统;
第四章:汇编语言的基本语法、顺序结构程序、分支结构程序、循环结构程序,BIOS中断调用;
第五章:RAM、ROM芯片的结构、工作原理,动态存储,16位、32位微机存储接口;
第六章:I/O端口的编址方式、数据传输的控制方式、8237A的结构和功能; 第七章:中断的概念及其处理过程、优先级,8086中断系统;
第八章:芯片读写、引脚概念,芯片8255A的结构、引脚功能、工作方式及其初始化,定时器/计数器的基本工作原理、结构、功能、工作方式及其初始化,串行接口原理,模数转换原理;
第九章:总线、片总线的作用、总线标准,PC总线特点,ISA总线特点,EISA总线特点,PCI总线以及RS-232C总线;
第十章:主板,光盘存储器,硬盘接口,USB与IEEE1394,显卡,即插即用。
三、课程重难点、要点
第二章:80X86微处理器的编程结构 第三章:寻址方式、指令系统;
第四章:汇编语言的基本语法、程序设计; 第五章:RAM、ROM芯片的结构、工作原理 第六章:I/O端口的编址方式、数据传输的控制方式; 第七章:中断的概念及其处理过程、优先级;
第八章:定时器/计数器的基本工作原理、结构、功能、工作方式及其初始化 第九章:总线、总线标准,PC总线特点
四、具体例题及分析
(一)、8051芯片用引脚________作为ROM读选通,用引脚________作为RAM读选通,用引脚________作为RAM写选通.解:PSEN,RD,WR
(二)、简述8086中逻辑地址与物理地址的关系
解:逻辑地址是允许在程序中编排的地址,8086的逻辑地址有段基值和段内偏移量两 部分。段基值存放在对应的段寄存器中,段内偏移量由指令给出。物理地址是信息在存储器 中实际存放的地址。在8086系统中,物理地址形成过程为:将段寄存器中存放的段基值(16位)左移4次再加偏移量,得20位的物理地址。
(三)、写出寄存器AX、BX、CX、DX、SI和DI的隐含用法。
解:上述通用寄存器的隐合用法如下:
AX——在字乘/字除指令中用作累加器; 在字I/O操作时作为数据寄存器。
BX—间接寻址时,作为地址寄存器和基址寄存器; 在XLAT指令中用作基址寄存器;
CX—串操作时的循环次数计数器; 循环操作时的循环次数计数器;
DX——字乘/字除指令中用作辅助寄存器; I/O指令间接寻址时作端口地址寄存器;
SI—间接寻址时,作为地址寄存器和变址寄存器; 串操作时的源变址寄存器;
DI——间接寻址时,作为地址寄存器和变址寄存器; 串操作时的目的变址寄存器。
(四)、执行如下令后,标志寄存器中各状态位之值
(1)MOV AX, 34C5H
ADD
AX, 546AH
解:***1
***0
***1
显然:CF0,SF1,ZF0,AF0,OF1,PF0
(2)
MOV AX,E453H
ADD AX,C572H
解:***1
***0 ***01 显然:CF1,SF1,ZF0,AF0,OF0,PF1
(五)、根据要求写出指令段。
1.将片外单元30中内容低四位保持不变,高四位置1.2.将片内RAM 30H中的数低5位保持不变,高三位清零.3.将片内30H开始的10H个数清零.解:1.2.MOV A,30H ORL A,0F0H MOV 30H,A
2.MOV A,30H ANL A,#1FH MOV 30,A
3.8.MOV R0,#30H MOV R6,#10H XRL A,A L1:MOV @R0,A INC R0 DJNZ R6,L1
(六)、写出下列容量的RAM芯片片内的地址线和数据线的条数
解:(1)4K × 8位:地址线12条,数据线8条;
(2)512K×4位:地址线19条,数据线4条;
(3)1M ×1位:地址线20条,数据线1条;
(4)2K × 8位:地址线11条,数据线8条。
(七)、用下列芯片构成存储系统,各需要多少个RAM芯片?需要多少位地址作为片外地址译码?设系统为20位地址线,采用全译码方式。
解:(1)512×4位RAM构成16KB的存储系统:
需要16KB/512×4=64片;片外地址译码需11位地址线。
(2)1024×1位RAM构成128KB的存储系统:
需要128KB/lK × 8=1024片;片外地址译码需10位地址线;
(3)2K ×4位RAM构成64KB的存储系统:
需要64KB/2K × 2=64片;片外地址译码需9位地址线。
(4)64K×l位RAM构成256KB的存储系统:
需要256KB/64K×8位=32片,片外地址译码需4位地址线。
(八)、写出下列程序与语句的功能: 1.MOV A, 20H
MOV DPTR, #200H MOVC A,@A+PC MOV 30H, A 2. MOV R6, 10 CLR P1.0 L1: CPL P1.0
DJNZ R6, L1 3.CLC ADDC A, 20H DA A MOV 20,A
解: 1.将ROM220H单元中的数读入片内RAM 30H。
2.在P1口产生8周期的方波
3.实现A与R1两个BCD码相加.(九)、简述D/A转换器芯片对输出电路的要求
解:D/A转换器芯片中,大多是电流输出,而实际应用中往往需要模拟电压,因此,在使用中必须把D/A芯片的输出电流转换成相应的输出电压,通常采用运算放大器来实现 电流-电压的转换。常用的两种单极性输出电路如教材第159页中图8—6所示。其中(a)为反相电比输出电路,(b)为同相电压输出电路。
当实际应用中要求双极性模拟量输出时,可采用两级运算放大电路。
(十)、根据要求写出对应程序。
1、将RAM片内30H中的数与片外300H中的数进行交换
2、将片内RAM 30H中的数低5位保持不变,高三位清零.3、将片外单元30中内容低四位保持不变,高四位置1.4、将寄存器A中的数乘以4.解:1.MOV DPTR, #300H MOV A,@DPTR XCH A, 30H 2.MOV A, 30H ANL A, #1FH MOV 30, A 3.MOV A, 30H ORL A,0F0H MOV 30H,A 4.SHL A SHL A
(十一)、求片外RAM2000H处的20H个字节数的最大值与平均值
解:MOV DPTR, #2000H MOV R6, #20H MOV R0, #00H L1: MOV X A, @DPTR ADD R0, A INC DPTR JNZ R6, L1 MOV A, R0 MOV B, #20H
DIV AB
(十二)、利用定时器从单片机P1.0输出周期为1200us的方波
解:MOV A,#34H MOV TMOD,A MOV TH0,#02H MOV TL0,#30H SETB ES SETB ET0 SETB TR0 ORG 00BH MOV TH0,#02H MOV TL0,#30H CPL P1.0 RETI
第三篇:大学物理实验电子教案
大学物理实验教案 实验题目
霍耳效应法测量磁场
实验性质
基本实验
实验学时
教师
冷雪松
教学目的
1、熟悉和掌握霍尔磁场测试仪器和霍尔效应装置的使用方法
2、了解霍尔效应产生的原理
3、学习和掌握了用霍尔效应的方法测量磁场
4、学习霍尔效应研究半导体材料的性能的方法以及消除副效应影响的方法
重点
消除副效应对测量结果的影响
难点
霍尔效应的产生机理
怎样消除影响测量准确性的附加效应
教 学 过 程 的 设 计
课前的准备:
仪器设备的检查,注意要校准砝码。
实验的预做(采集三组以上数据进行处理)。作出数据表格设计的参考。课上教学的设计:
一、课上的常规检查(预习报告、数据表格的设计等)。
(5 分钟)
二、讲解的设计
(30分钟)
1、引言
德国物理学家霍尔(E.H.Hall)1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现,任何导体通以电流时,若存在垂直于电流方向的磁场,则导体内部产生与电流和磁场方向都垂直的电场,这一现象称为霍尔效应,它是一种磁电效应(磁能转换为电能)。二十世纪五十年代以来,由于半导体工艺的发展,先后制成了多种有显著霍尔效应的材料,这一效应的应用研究也随之发展起来。现在,霍尔效应已在测量技术、自动化技术、计算机和信息技术等领域得到了广泛的应用。在测量技术中,典型的应用是测量磁场。
测量磁场方法不少,但其中以霍尔效应为机理的测磁方法因结构简单、体积小、测量速度快等优点而有着广泛的应用,本实验就是采用这种方法。通过本实验了解霍尔效应的物理原理,掌握用磁电传感器——霍尔元件测量磁场的基本方法,学习用异号法消除不等位电压产生的系统误差。
2、提出本实验的目的与任务,讲授为完成本实验设计思想和设计 原则 实验原理
霍尔效应实质上是运动电荷在磁场中受到洛仑磁力的作用后发生偏转而产生的,当霍尔电场力与洛仑磁力平衡时,霍尔片中载流子不在迁移,这样就在霍尔片的上下两个平面间形成了恒定的电位差——霍尔电位差UH,实验测定
系数RH=1/ne称为霍尔系数,是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,载流子浓度n越小,则RH越大,UH也越大,所以只有当半导体(n比金属的小得多)出现以后,霍尔效应的应用才得以发展。对于特定的霍尔元件,其厚度d确定,定义霍尔灵敏度KH=RH /d,KH与霍尔片的材料性质、几何尺寸有关,对于一定的霍尔片,其为常数。这样
上式是霍尔效应测磁场的基本理论依据,只要已知KH,用仪器测出I及UH,则可求出磁感应强度B。
3、实验的拓展:(由本实验的完成深化和延伸所学的知识,启发学
生利用现有的设备拓展出新的实验内容,培养学生的创新思维和创新能力。)1)、测量霍尔元件的不等位电势差 2)、测量霍尔片的特性曲线
4.数据的测量与处理要求用做图法处理数据.5.介绍主要仪器设备与使用 6.强调实验中要注意的问题 1)、霍尔片又薄又脆,切勿用手摸。2)、霍尔片允许通过电流很小,切勿与励磁电流接错!3)、电磁铁通电时间不要过长,以防电磁铁线圈过热影响测量结果。
三、学生的实验开始
(100分钟)
四、指导实验
实验前30分钟不解答问题,给学生自己理解消化的时间,30分钟后边指导边提出一些问题启发学生解答.重点辅导:
五、检查实验的结果,签字
六、实验小结(实验结束前的10分钟)
1、验中有哪些影响测量准确度的因素?
2、用作图法处理实验数据时,是如何利用多次测量来减小测量不确定度的?
3、拓展题目完成的意义。
时间的掌握:留由5分钟机动的时间。讲作图法
课 后 思 考 题
1.分析本实验主要误差来源,计算磁场B的合成不确定度。2.以简图示意,用霍尔效应法判断霍尔片上磁场方向。3.如何测量交变磁场,写出主要步骤。
参 考 文 献
1.《大学物理实验》,李学慧、高峰等编,高等教育出版社,出版时间 2005年6月 2.《大学物理实验》,高峰等编,东北大学出版社,出版时间 1994年3月
板 书 内 容
霍耳效应法测量磁场的题目,在黑板的中央。第一板 实验的目的
1、熟悉和掌握霍尔磁场测试仪器和霍尔效应装置的使用方法
2、了解霍尔效应产生的原理
3、学习和掌握了用霍尔效应的方法测量磁场
4、学习霍尔效应研究半导体材料的性能的方法以及消除副效应影响的方法 重点与难点
霍尔效应的产生机理
2、消除影响测量准确性的附加效应
实验原理(将原理部分与原理图分成两块)1.原理部分(左侧)
霍尔效应实质上是运动电荷在磁场中受到洛仑磁力的作用后发生偏转而产生的,当霍尔电场力与洛仑磁力平衡时,霍尔片中载流子不在迁移,这样就在霍尔片的上下两个平面间形成了恒定的电位差——霍尔电位差UH,实验测定
系数RH=1/ne称为霍尔系数,是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,载流子浓度n越小,则RH越大,UH也越大,所以只有当半导体(n比金属的小得多)出现以后,霍尔效应的应用才得以发展。对于特定的霍尔元件,其厚度d确定,定义霍尔灵敏度KH=RH /d,KH与霍尔片的材料性质、几何尺寸有关,对于一定的霍尔片,其为常数。这样
上式是霍尔效应测磁场的基本理论依据,只要已知KH,用仪器测出I及UH,则可求出磁感应强度B。实验的原理图
2.实验的过程设计(1)拟好实验步骤。
(2)根据仪器设备的使用方法,确定各物理量的测量方法。3实验的拓展 1)、测量霍尔元件的不等位电势差 2)、测量霍尔片的特性曲线 4表格:略
5、实验报告的要求: 1.数据处理的要求。
2.误差分析与问题的讨论
6、黑板右边的空白备用
1.括号内的解释用语言叙述。
2.寻找几名优秀的学生在课外开放时间内完成拓展实验的题目
《物理实验》教案
(霍耳效应法测量磁场)
冷雪松
辽宁科技大学——理学院实验中心
第四篇:仿写句子教案2
仿写句式
授课教师 李景翠
教学设计预想:近两年西藏高考已经或多或少涉及到仿写句式的考察,同时藏族学生写或者说一些优美的句子很难(表达能力差),特别是写作文时。因此我想通过仿写句子(用修辞手法)找到学习语言的方法,更重要的是提高学生的写作及表达能力。
学情分析:高三(6)班学生汉语基础不错,但不会学以致用,语言表达能力较差。
教学目标:
1、认识理解仿写的题型。(知识与能力)
2、提高学生仿写句式时的联想能力。(知识与能力)
3、通过例子掌握用修辞仿写句子的技巧。(过程与方法)
4、能在学习生活中运用修辞仿写句子。(情感价值观)教学重点难点:总结答题方法,能准确仿写句式。教学方式:以例导学 课时:一课时
教学过程:
一、例子导入,解读课题 例:补充完整句子。
愿:上学的你,是快乐的;在家的你,是舒服的;睡觉的你,();醒来的你,是()......得出什么是仿写句式。
二、讲授新课
1、以例导学。
例1:根据例句的内容和句式,续写一个或多个句子。
金钱能买来书籍,但买不来知识;金钱能买来药品,但买不来健康;金钱能买来(),()。得出仿写句式第一种类型:()例2:在下面横线处,仿照前面的句子,补写两个例子。
快乐简简单单。当每一天的太阳射进窗户时,我快乐;(),我快乐;(),我快乐。我是一个爱创造快乐的人,快乐,会因为我或者你而流动,而传播。得出仿写句式第二种类型:()例3:仿照下面句式,以“朋友”开头,写一个句式相同的比喻句。
爱心是冬日里的一缕阳光,使饥寒交迫的人分外感到人间的温暖;爱心是夏日里的一阵清风,使心急如焚的人感到无比的凉爽。得出仿写句式第三种类型:()
2、根据例子由做题过程总结方法,掌握答题要领。(具体见板书)方法总结(答题要领)。
3、实战演习。
(1)如果你是鱼儿,那快乐就是一汪清凉清凉的水; 如果你是小草,那快乐就是一束暖暖香香的阳光;如果你是(),那快乐就是();如果你是(),那快乐就是()。
(2)请补充完整下列句子。
人生是一本书,有悲伤也有欢乐;人生是(),有()也有(); 人生是(),有()也有()。
4、拓展迁移。(1)高考题。
例1:(2012年汉高题)将下列各分句依次填入语段横线处,排序最恰当的一项是()
①召唤着我们勇敢前行 ②拨动着我们年轻的心弦
③启迪着我们的智慧和心灵 ④点燃了我们沸腾的热血
青春是琴,();青春是火,();青春是旗帜,();青春是教科书,()。
A.②③④① B.②④③① C.②④①③ D.③①④②
例2:(2014年汉高题)将下列词句依次填入语段横线处,排序最恰当的一项是()。
①从蜂蜜的浓香中 ②从秋叶的飘零中
③从归雁的行列中 ④从鲜花的绽放中
大自然是一部神奇的书,(),我们读出了季节的变换;(),我们读出了集体的力量;(),我们读出了青春的美丽;(),我们读出了勤劳的甜美。
A.①④②③ B.②③④① C.①③②④ D.②③①④
(2)生活中的运用。
三、课堂总结
四、作业布置
专题训练6修辞第19页第二大题6、7、8。
第五篇:本科动物学教案2
第三章
多孔动物门(Porifera)
或海绵动物门(Spongia)
多孔动物(海绵动物)是最原始、最低等的多细胞动物。这类动物在演化上是一个侧支,因此又称为侧生动物(Parazoa)。
第一节 多孔动物门的主要特征 1.体制
辐射对称或不对称
动物躯体结构的排列形式与规律称为动物的体制。辐射对称是指通过身体的中央轴有许多个切面可以将身体分为左右相等的两部分(对称面)。
2.体壁
没有明确的组织和器官系统分化,体壁由两层细胞构成。由外向内依次为
皮层
扁平细胞和许多由其特化的的孔细胞 中胶层
变形细胞、造骨细胞和芒状细胞 胃层
特殊的领细胞
中央腔(或称胃腔)顶端有一个出水口
★中胶层中有钙质或硅质的骨针或类蛋白质的海绵丝。
3.水沟系(canal system)
海绵动物的水沟系主要有三种类型 : 单沟型(ascon type)
水流途径是:
外界→进水孔→(由孔细胞构成)→中央腔→出水口→外界。如白枝海绵。双沟型(sycon type)
水流的途径是:
外界→流入孔→流入管→前幽门孔→辐射管→后幽门孔→中央腔→出水口→外界。如毛壶。复沟型(leucon type)水流的途径是:
外界→流入孔→流入管→前幽门孔→鞭毛室→后幽门孔→流出管→中央腔→出水口→外界。如浴海绵和淡水海绵等。
4.生殖和发育
无性生殖有两种方法,出芽(budding)和芽球(gemmule)。有性生殖为配子生殖。
5.逆转现象(inversion)
海绵动物在胚胎发育过程中,其两囊幼虫(amphiblastula)具鞭毛的小细胞内陷,形成内层,而植物极的大细胞留在外面形成外层。这和其他所有多细胞动物都不相同。因此我们把多孔动物这个胚胎发育中的特殊现象称为“逆转”。并且把多孔动物内外两层细胞各称为胃层和皮层,以区别于其它多细胞动物胚胎发育中的内胚层和外胚层。说明多孔动物的演化道路与其他多细胞动物不同。由此称其为侧生动物。
海绵动物发育的逆转现象
第二节多孔动物门的分类及分类地位
多孔动物已知约有5000种,其中一半种类为化石,主要根据其骨骼特点分为三个纲:
钙质海绵纲(Calcarea)骨针钙质,水沟系有三种类型,体形较小,多生活于浅海。如白枝海绵、毛壶(图)。
六放海绵纲(Hexactinellida)具硅质的六放骨针、复沟系、鞭毛室大、体形较大、深海产。如拂子介、偕老同穴(图)。
寻常海绵纲(Demospongiae)角质的海绵丝或硅质(非六放)骨骼,复沟系,鞭毛室小、体形常不规则,海产或淡水产。如矾海绵、南瓜海绵、浴海绵和淡水中的针海绵等(图)。
多孔动物是最原始的多细胞动物。原始性主要表现在无组织分化,无消化腔、体内的空腔无消化作用。与原生动物—样,行细胞内消化、无神经系统。对外界的刺激无明显反应。具有很强的再生能力,甚至分离的单个细胞又能互相接合,在良好的条件下几天后可生长为小海绵,这种极强的再生能力也证明了多孔动物的原始性。另外多孔动物又具有—些特殊的细胞或结构,如孔细胞、领细胞、骨针、水沟系等;在胚胎发育过程中有逆转现象,这都说明多孔动物的演化道路与其他多细胞动物不同。由此认为多孔动物是很早由原始的群体领鞭毛虫发展来的—个侧支,故称其为侧生动物。
思考题
1.多孔动物的体型、结构有什么特点? 为什么说多孔动物是最原始、最低等的多细胞动物? 2.如何理解多孔动物是动物演化上的一个侧支?
第四章
腔肠动物门(Coelenterata)
腔肠动物为辐射对称、两胚层、有组织分化和原始消化腔的低等后生动物。它们的身体有两种基本形态水螅型和水母型,分别营固着生活和漂浮生活………。
第一节
代表动物—水螅(Hydra)1.生活习性与外部形态
水螅生活在洁净、水生植物丰富、缓流的池塘或沟渠等淡水中。通常以下端基盘固着在水草或其它物体上,有时也可做一些简单的位移活动。以捕捉活的水蚤或其它小动物为食。
水螅身体由体柱(body)、垂唇(hypostome)、触手(tentacle)及反口面的基盘(basal pedal disk)组成。2.结构与功能
(1)体壁与消化循环腔
水螅的体壁由外向内依次为; 外胚层 中胶层 内胚层
水螅体壁主要有六种细胞 皮肌细胞(epithelio-muscular cell)间细胞(interstitial cell)刺细胞(cnidoblast)感觉细胞(sensory cell)神经细胞(nerve cell)腺细胞(gland cell)外胚层的皮肌细胞数目较多,排列紧密,细胞核近于细胞的游离端,其中有一明显的核仁。在细胞基部肌原纤维方向与螅体的纵轴平行排列,因此其收缩时可使水螅体和触手缩短。皮肌细胞兼有上皮组织和肌肉组织的功能。间细胞为小型未分化的细胞,常成堆地散布在外皮肌细胞之间靠近中胶层一侧,其细胞小于外皮肌细胞的核,细胞质浓、着色深。间细胞为尚未分化的细胞,必要时可分化为其它各类细胞。刺细胞为腔肠动物所特有,它们散布在外皮肌细胞之间,尤其在触手与上垂唇最多,主要功能是捕食和防御。刺细胞的核位于细胞基部,细胞中央有一大的刺丝囊,可释放刺丝。水螅有四种刺丝囊:(1)穿刺刺丝囊,囊内具一中空缠绕的刺丝,受到刺激时,刺丝翻出并把囊内的毒液射入猎物体内,将其麻醉或杀死。(2)卷缠刺丝囊,刺丝翻出缠绕猎物身体突出的部位。(3)二种粘性刺丝囊,排出的刺丝具有粘着和捕食的功能。刺丝囊内的刺丝一旦排放,刺细胞即不能再恢复并逐渐萎缩,只能由间细胞重新分化出新的刺细胞。感觉细胞分散在外皮肌细胞之间,以口周、触手和基盘处较多,其体积小,细长并垂直于体表,端部有感觉毛能感受各种刺激,基部与神经纤维相连,神经细胞位于外胚层的基部,神经细胞较小,上有许多突起(但未分化为树突和轴突),神经纤维平行于体表呈网状分布,当身体某部分受到刺激时,神经网传导刺激向四周扩散引起收缩反应。腺细胞在外胚层的口周围和基盘处最多,它们能分泌粘液以利于螅体吞食和滑行运动。
中胶层位于内、外胚层之间,是由内、外胚层分泌的透明胶状物(非细胞结构),具有弹性,对螅体起着类似于骨骼的支持作用。
内胚层主要由内皮肌细胞、腺细胞和少数感觉细胞和间细胞构成。内皮肌细胞呈柱状,数目较多,其肌原纤维方向与螅体纵轴垂直排列,其收缩可引起水螅体和触手变细变长。每个内皮肌细胞的游离端具有鞭毛,可打动原始消化腔内的水流以利于食物与消化酶的混合,以完成细胞外消化并起到运输的功能。内皮肌细胞可伸出伪足吞噬半消化好的食物颗粒,其内部形成大量的食物泡,进行细胞内消化。因此内皮肌细胞又被称为营养肌肉细胞。腺细胞分散于内皮肌细胞之间,它们呈圆锥形,基部细颈状,核位于基部,游离端含有大量密集的分泌颗粒。能够分泌消化酶到原始消化腔中,对食物进行细胞外消化。在口周围的腺细胞分泌的粘液主要利于吞食。水螅以小型甲壳类、昆虫幼虫、蠕虫等小动物为食,当猎物不慎触到水螅伸展的触手时,触手释放出各种刺丝来毒杀、缠绕猎物,随后经口将其送入消化腔内中,在消化酶的作用下将猎物分解为碎块,内皮肌细胞内吞后对食物做进一步的细胞内消化,不能消化的食物残渣仍由口排出。
水螅的消化为细胞内与细胞外消化兼行。另外,由于腔肠动物的消化腔还兼有运输营养物、代谢废物和呼吸功能,因此也称为消化循环腔。但由于消化腔只有口没有肛门(不完整的消化管),故称之为原始的消化循环腔。(2)呼吸与排泄
水螅没有特殊的呼吸和排泄器官,直接由体表与水进行气体交换并排除代谢废物。(3)神经系统
在皮肌细胞之间存在着大量的感觉细胞和神经细胞,它们通过突触相互连接成网状。(4)生殖
生殖包括无性出芽生殖和有性配子生殖两种方式;在环境条件适宜时,水螅行无性的出芽生殖。水螅的出芽生殖过程演示;
有性生殖
一般发生在春末和深秋季节,水螅一般雌雄异体,外胚层的间细胞可分化产生临时性的精巢和卵巢,水螅通常是以有性生殖产生的具壳胚胎来抵御干旱和严冬等不利因素的。
水螅的再生能力很强,除触手以外,身体被切成的每一小段均能长为一个水螅体。
海产腔肠动物的有性生殖与浮浪幼虫
第二节
腔肠动物门的主要特征
1.辐射对称(radial symmetry)的体制
与其固着或漂浮生活相适应的,使其能从身体的任何方向上利用其辐射对称的器官从周围环境中摄取食物和感受刺激。一些高等腔肠动物,如珊瑚纲的海葵,由于口道沟的出现,身体由辐射对称发展为两侧辐射对称(biradial symmetry),两辐对称是辐射对称与两侧对称的中间类群。
适于固着生活的水螅型为长圆筒状,中胶层薄,上端具口,口周围着生触手以协助取食,下端具基盘用于固着在其它物体上。适于漂浮生活的水母型的体呈伞状,中胶层厚,伞的下端为口面,中央具口,口周围具腕可协助取食,伞缘具有小触手、眼点和平衡囊等感觉器官。水母型可以通过身体收缩产生的反冲力向上运动,身体舒张时靠重力下沉。无论水螅型还是水母型都是动物界的一种较原始的对称体制形式。
2.具有两胚层和原始的消化循环腔(gastrovascular cavity)
腔肠动物开始出现内、外两个胚层和原始的消化腔。消化为细胞内与细胞外消化兼行。另外,由于腔肠动物的消化腔还兼有运输营养物、代谢废物和呼吸功能,因此也称为消化循环腔。但由于消化腔只有口没有肛门(不完整的消化管),故称之为原始的消化循环腔。3.出现组织的分化
腔肠动物的体细胞出现了简单的上皮组织和神经组织的分化。另外,体壁细胞还分化出具有分泌作用的腺细胞及具有捕食防御功能的刺细胞等。
4.出现了网状神经(nerve net)或散漫式神经系统(diffuse nervous system)
腔肠动物在皮肌细胞之间存在着大量的感觉细胞和神经细胞,它们通过突触相互连接成网状又称为网状神经系统。但是,这种网状神经系统弱点是;A.没有神经中枢(神经传导一般是无定向、弥散式的),称为泛化反射(一触全收)。B.神经纤维没有髓鞘,传导速度缓慢。
4.世代交替与浮浪幼虫(planula)
有些种类在生活史中有明显的世代交替现象(如薮枝螅、海月水母等);即在生活史中以水螅型世代经过无性生殖产生水母型个体,水母型世代又经有性生殖产生水螅型个体,以适应固着和漂浮的不同生活方式。
海洋生活的腔肠动物一般为间接发育,即受精卵经过幼虫期才能发育为成虫。如薮枝螅的受精卵发育至原肠胚阶段时,胚胎表面长出纤毛成为可以自由游泳生活的浮浪幼虫。
第三节 腔肠动物的分类和重要种类
腔肠动物现存约11000种,根据其形态结构和世代交替等特征分为三个纲;即水螅纲、钵水母纲和珊瑚纲。1.水螅纲(Hydrozoa)
主要特征
多数生活在海水中,体型小,结构简单。刺细胞分布在外胚层,生殖腺由外胚层形成。水母型多具有缘膜(velum),中胶层薄。大部分种类生活史中有水螅型和水母型两种世代,即有世代交替现象。
重要种类
水螅、薮枝螅(Obelia)、桃花水母(Craspedacusta)、钩手水母(Gonionemus)、僧帽水母(Physalia)等。
薮枝螅
生活于浅海中,水螅型为树枝状群体,固着在海藻、岩石或其它物体上。螅体可分为螅根,螅茎,水螅体和生殖体几部分,个体之间通过共肉相连接,共肉的外面由透明角质的围鞘所包围,围鞘延伸至水螅体则形成杯状的螅鞘,延伸至生殖体则形成生殖鞘。
薮枝螅群体内部的个体(又称个员)之间具有多态现象;即形态结构与功能发生了明显的分化,群体中的水螅体为营养个体,行司捕食、防御、消化和吸收等功能。水母型雌雄异体,外胚层产生的生殖腺位于下伞面的4条辐管上。精子与卵成熟后在海水中受精,发育经过浮浪幼虫阶段,尔后沉入水底并固着在物体上,再以出芽方式产生水螅型的群体。
桃花水母
生活在淡水中,水母型发达,水螅型退化。水母体下伞面有缘膜,伞缘触手极多,但是长短不一,在4个辅管处触手最大,称为4强触手。水螅体以出芽方式产生球形的水母芽,待长出触手和缘膜后脱离水螅体,成为自由游泳生活的水母体。
钩手水母
生活在海洋中,伞缘有中空的触手约70个。在触手远端有一盘状粘液腺,并由此弯曲成钩状。缘膜的环肌发达。
2.钵水母纲(Scyphozoa)
主要特征
全部海产。中大型水母,水螅型退化,水母型发达并结构复杂。胃囊内有具刺细胞特化的胃丝。水母体无缘膜。生殖腺由内胚层形成。生活史有世代交替现象。
重要种类 海月水母(Aurelia aurita)、海蛰(Rhopilema esculentum)、霞水母(Cyanea)等。
海月水母
海月水母在海中漂浮生活,体浅圆盘状。中胶层发达,生活时上伞面(反口面)向上,下伞面(口面)向下。在伞的边缘均等分布的8个结节壮缺刻,其中分别有8个触手囊,为感觉器官,司平衡、感光及嗅觉等功能。海月水母伞的边缘列生许多细小的触手,无缘膜。
海月水母的消化循环腔进一步分化,由口、胃、胃囊、多分支的辐管和环管构成,取食时食物随水由口流入胃和胃囊,经过8条不分支的从辐管流到环管,再由环管流经分支的4条间辐管和4条正辐管分别流回到胃囊,经消化的营养物质通过辐管和环管输送到全身各部分,食物残渣仍由口排出。在胃囊内还有4个由内胚层产生的呈马蹄形的生殖腺,在其内侧排列着许多也是由内胚层形成的长丝状胃丝,上具大量的刺细胞,可进一步麻痹和杀死进入口内的猎物并能保护生殖腺。
海蛰
海蛰的形态与海月水母差别较大,其成体由伞面(蛰皮)和8个口腕(蛰头)构成。成体的口封闭,由口腕末端的微小吸口来滤食浮游生物。3.珊瑚纲(Anthozoa)
主要特征
全部海产。只有水螅型,生活史无世代交替现象。水螅体结构复杂,有发达的口道、口道沟(siphonoglyphe)、隔膜(mesentery)和隔膜丝(mesenteric filament)。内、外胚层均有刺细胞,生殖腺来源于内胚层。许多种类外胚层可分泌石灰质骨骼,常是珊瑚礁的主要成分。
重要种类
海葵、笙珊瑚(Tubipora)、红珊瑚(Corallium)、石芝(Fungia)和鹿角珊瑚(Acropora)、海仙人掌(Cavernularia)等。
海葵
海葵为单体,无骨骼,身体圆柱形,口呈裂缝状,位于口盘中央,口盘周围有数圈触手,上有许多刺细胞,用以捕食小型鱼虾等动物。生活时以基盘附着于岩石、贝壳等物体上。口周围的外胚层向内陷形成的口道,口道两侧具纤毛沟
(亦称口道沟),使海葵在口关闭时水流仍可由口道沟进出体内进行呼吸和排泄,由于口道沟的出现,使海葵的身体成为两侧辐射对称体制。海葵的消化循环腔较为复杂,腔内被许多宽窄不同的成对隔膜隔为许多小室。隔膜是由内胚层和中胶层向消化循环腔内突起形成的,它们可以扩大消化循环腔的内表面积。依据隔膜的宽度可分为一、二、三级;一级隔膜发达,并与口道相连接。二级隔膜宽度仅为一级隔膜的1/2。三级隔膜更窄,仅为一级隔膜的1/4—1/5。
二、三级隔膜内端游离于消化循环腔内。隔膜的肌纤维发达,形成环肌和纵肌,在隔膜游离的边缘有加厚的隔膜丝,直达消化循环腔的底部。有的末端还形成游离的毒丝或枪丝,其中富有刺细胞和腺细胞,前者用以毒杀猎物和防御,后者可分泌酶进行细胞外消化,当海葵收缩时常由口或壁孔射出,具有防御与进攻的功能。
其它珊瑚虫
大多数珊瑚虫的外胚层能分泌骨针或骨片形成骨骼。如海鸡冠和海鳃为群体生活的肉质软珊瑚,其外胚层细胞移入中胶层中分泌骨针,存在于中胶层或突出于体表;笙珊瑚中胶层中分泌的骨针则愈合位骨管,虫体死亡后的整体骨骼呈芦笙状。红珊瑚为群体生活,由外胚层细胞移入中胶层分泌的骨针或骨片愈合成中轴骨,呈树枝状,在中轴骨的外面包围着群体的共肉部分,其外层为外胚层,与个体的表皮相连接,共肉的内胚层形成共管使个体的消化循环腔彼此相通连。由于红珊瑚的中轴骨呈美丽的红色、桔红色和粉色而成为名贵的室内装饰品;石珊瑚中的石芝为大型单体,由基盘及体壁近基盘处的外胚层分泌的石灰质骨骼存积在虫体的底部、侧面及隔膜间等处,形成一个菊花状的石灰座,石珊瑚类的骨骼为重要的造礁珊瑚虫。
腔肠动物门的思考与练习
选择题
1.下列动物中属于辐射对称体制的是()A.海月水母 B.涡虫 C.海葵 D.大变形虫 2.桃花水母的分类地位属于()A.钵水母纲 B.珊瑚纲 C.栉水母纲
D.水螅纲 3.薮枝螅的个体发育经过的幼虫为()A.担轮幼虫 B.牟勒氏幼虫 C.浮浪幼虫 D.钩介幼虫
4.以下腔肠动物中没有世代交替现象的是()A.桃花水母 B.海月水母 C.水螅 D.薮枝螅 5.海月水母的结构特征是()A.有缘膜,性细胞由内胚层产生 B.无缘膜,性细胞由内胚层产生
C.有缘膜,性细胞由外胚层产生 D.无缘膜,性细胞由外胚层产生 6.个体构造只有水螅型的动物是()A.海月水母 B.薮枝螅 C.石芝 D.桃花水母 7.体壁的内胚层没有刺细胞的动物是()A.海葵 B.海月水母 C.水螅 D.海鸡冠
填空题
8.腔肠动物的体壁是由____层和____层以及其之间的____层构成。
9.水螅外胚层的体壁由皮肌细胞、_____、_____、_____、_____和_____六种细胞构成,其中___为腔肠动物体壁的特有细胞。水螅内胚层体壁的皮肌细胞肌纤维排列与水螅体纵轴___,其收缩时会使螅体____。
10.腔肠动物一般为____体制,适应___生活的为___型,适应___生活的为___型。其中具有世代交替的种类,其___型为无性世代,___型为有性世代。
11.腔肠动物开始出现了部分的___消化,其消化过程为______兼行。由于腔肠动物的原始消化腔除了消化吸收以外还兼有_____、____和____的功能,因此又称之为_______。但是,腔肠动物的消化管被称为不完整消化管,原因是_____。12.水螅的刺细胞有四种刺丝囊,包括_____、_____和两种_____。刺细胞的主要功能是_____。
13.海月水母取食时食物随水由口流入____,经过不分支的___流到环管,再由环管流经分支的____和____流回到胃囊。
14.海葵的隔膜是由___层和___层向消化循环腔内突起形成的。依据隔膜的宽度可分为三个等级,其中一级隔膜与___相连接。
15.腔肠动物的网状神经又称之为____系统。其特点是____、____和____。
填(绘)图题
16.绘制水螅的形态与体壁横切放大图。
简答题
17.简述腔肠动物门的主要特征。
18.列表比较腔肠动物三个纲的异同点并指出各纲的习见动物名称。19.简述海月水母的生活史。参考答案
1.A 2.D 3.C 4.C 5.B 6.C 7.C 8.外胚 内胚 中胶
9.腺细胞 刺细胞 感觉细胞 神经细胞 间细胞 刺细胞 垂直 变细变长
10.辐射对称 固着 水螅 漂浮 水母 水螅 水母
11.细胞外 细胞内与细胞外消化 运输营养物质 呼吸 排泄 消化循环腔 有口无肛门
12.穿刺刺丝囊 卷缠刺丝囊 二种粘性刺丝囊 捕食和防御 13.胃和胃囊 8条从辐管 4条间辐管 4条正辐管 14.内胚 中胶 口道
15.散漫式神经 没有神经中枢(一触全收)神经纤维没有髓鞘 传导速度缓慢 16.(从略)参考图1.9 17.(要点)
(1)辐射对称的体制(一些高等腔肠动物海葵出现两侧辐射对称),表现为水水螅型和为水母型两种体态。
(2)具有两胚层和原始消化循环腔。
(3)体细胞出现了组织的分化,主要为上皮组织和神经组织。另外还分化出腺细胞刺细胞等。
(4)有些种类在生活史中有明显的世代交替现象。海产的种类其间接发育经过浮浪幼虫阶段。18.(要点见表)19.(要点)
(1)海月水母的生活史有世代交替现象。
(2)水母型雌雄异体,精子与卵在雌体内或在海水中结合受精。受精卵在雌体口腕上发育,经完全均等卵裂形成囊胚,以内陷法形成原肠胚并发育为浮浪幼虫。幼虫自由生活一段时期后固着在物体上形成螅状幼体。
(3)螅状幼体通过出芽生殖可产生新的螅状幼体。也可经横裂生殖形成钵口幼体,并进一步发育为横裂体,横裂体产生许多碟状体,碟状体成熟后离开母体经翻转发育为水母型成体。