探究电路知识和开关设计 南宁市第十中学物理组韩咏雪 关键词 : 电路开关物理设计 相关学科 : 物理创新设计 活动类型 : 实验探究 活动对象 : 小学低年级 ( 六岁以上学生 ) 活动人数 : 20 人 活动时间 : 60 分钟 一、 活动简介 每天我们都离不开电灯、电视机等电器 , 电是现代生活的重要组成部分, 可是人们对于 电路的知识了解的又有多少呢? 如果给你一个干电池、一只小灯泡、一根导线 , 你能把小 灯泡点亮吗 ? 别看这个问题很简单 , 可令人想不到的是 , 有些小学生就是摸索不出门道, 不 但如此 , 就连忍不住赶来帮忙的家长也不能让小灯泡发光。到底是有些操作上的细节没把握, 还是电路的知识没掌握 ? 这就是我们的活动要探究的问题。我们的活动称为”探究电路知识 与开关设计” , 以如何点亮小灯为主线 , 设置有梯度的问题 , 开展一系列的探究性实验, 而 且进行讨论 , 从而引出电路的组成、导体与绝缘体、用电安全等的知识 , 最后让学生设计 各式各样的开关 , 启发学生的开拓性思维 , 让学生体会创新的乐趣。 二、 活动目标 ( 一) 知识与技能 1. 了解电路的组成、导体与绝缘体、用电安全的知识。 2. 了解开关在电路中的作用与各式各样的开关。 ( 二) 过程与方法 1. 经过设置有梯度的问题 , 引导学生观察、动手操作、 分析、 表示, 培养探究物理知 识的能力 , 进一步养成科学思维的方法。 2. 培养学生的动手操作能力和创新能力。 ( 三) 情感态度与价值观 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 1. 培养学生探究知识的精神, 激发学生的学习兴趣。 2. 培养学生的创新意识。 三、 教学重点、难点 ( 一) 活动重点 1. 经过点亮小灯泡的探究实验总结出规律。 2. 设计各式各样的开关。 ( 二) 教学难点 经过点亮小灯泡的探究实验总结出电路的有关规律和知识。 四、 活动准备 1. 组织准备 : 2 人一组 , 共分 10 组 一人主要负责实验操作, 另一人负责记录活动情况和实验数据, 而且作时 间控制。 2. 器材准备 : ( 每组一套器材 , 每套器材包括以下用具 ) 干电池 ( 3 号电池、两个) 电池盒 ( 两个) 小灯泡 ( ”2.5V 0.3A ”、 一个) 灯座( 一个 ) 导线( 若干 ) 铁丝( 一根 ) 铝丝( 一根 ) 棉线( 一根 ) 塑料线 ( 一根) 透明胶 ( 一卷) 剪刀( 一把 ) 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 曲别针 ( 大号、 若干) 图钉( 若干) 小块薄木板 ( 一块、 约 10cm 7cm) PPT课件电路知识 五、 活动过程 1. 激趣导入启发思维 【教师引导】 同学们每天都离不开电 , 晚上打开电灯看书 , 看电视了解新闻。 可是你知道 电灯是怎么发光的吗? 家里的电路电压大 , 我们不能随意地伸手去接触; 干电池的电压小 , 我们能够随意的动手操作去体会电路的规律。现在桌子上摆着电池、小灯泡、 导线等用具 , 同学们动手试试 , 大约用 5-10 分钟, 你能把小灯泡点亮吗 ? 怎样做才能让小灯泡发光呢? 2. 实验探究发现规律 【学生活动】动手实验 , 尝试着怎样用导线把小灯泡与电池相连能让小灯泡发光。 不同的小组 , 思维方式不同 , 有些很快就成功地让小灯泡亮了起来; 有些组不停摸索都 找不到门道。对实验成功的小组, 教师引导填写附录的表一( 实验报告 ) ; 对实验困难的小 组, 教师可给予适当的启发 , 并指导填写表一。 【反馈与交流】请各小组长谈谈本组的探究体会。可按以下思路来谈。 ( 1) 本组在操作中能让小灯泡发光吗? ( 2) 具体地说你是怎么操作的? 做一个示范。 ( 3) 试着分析你的操作能 ( 不能) 让小灯泡发光的原因。 【教师总结与启发】一边示范一边讲解。首先, 我们认识一下电池 , 电池有两极 , 顶部 的凸起部分叫正极 , 底部叫负极。像这样 , 取一个电池、一根导线、一只小灯泡 , 将导线 的一端压在电池的底部 ( 负极) , 导线的另一端缠绕小灯泡的金属圈, 将小灯泡的底部凸起 与电池正极接触 , 看, 小灯泡就亮起来了。 为什么这样做 , 小灯泡就会亮了呢 ? 原来电池的两极之间有电压, 能够给小灯泡提供电 流, 电流类似水流 , 当电流能够从电池正极流出, 顺利地经过小灯泡 , 然后流回电池负极 , 这样小灯泡就会发光了。电池、导线、 灯泡组成了一个简易的电路。 刚才 A 组没能使灯泡发光 , 她们的操作是 : 导线的上端没有与小灯泡的金属圈接触, 而 是接触到了小灯泡的底部凸起, 然后一并摁到电池的正极, 这样电流并没有真正地经过小灯 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 泡( 没有从底部突起流入 , 经过内部灯丝 , 再从金属圈流出 ) , 因此小灯泡不亮。 可是 B 组连接小灯泡的操作正确了, 也没使小灯泡发光 , 原来她们是用导线的塑料包装 皮跟灯泡、 电池接触。导线由内部的铜丝和外部的塑料包装皮组成, 铜丝能让小灯泡发光 , B 组同学用塑料包装皮没能让小灯泡发光, 其它的组行吗 ? 下面请每一个组都动手 , 用导线的 塑料包装皮重复刚才的电路连接, 看看小灯泡能发光吗 ? 【学生活动】用导线的塑料包装皮接触电池、灯泡, 重复刚才的电路连接。填写表一。 ( 学生回答 : 不能) 【教师引导】如果用桌子上的塑料线代替导线, 重复刚才正确的电路连接, 能让小灯泡 发光吗 ? 【学生活动】按问题连接电路, 填写表一。 ( 学生回答 : 不能) 【教师引导】桌子上有铁丝、铝丝、棉线, 请试着分别取用 , 代替导线重复正确的电 路连接 , 看哪种丝线能使小灯泡发光, 哪些丝线不能。除了桌子上现成的各类丝线外, 你还 能够试试用别的东西代替导线, 看能不能让灯泡发光。 例如 : 用曲别针串成的链、钥匙( 全 金属钥匙 ) 、 纸条等等。 【学生活动】用各类丝线连接小灯泡和电池, 观察灯泡是否发光 , 填写表一。 【反馈与交流】请小组长谈谈实验的情况, 观察到的现象。为什么会有这样的现象? 【教师总结】铁丝、铝丝、 钥匙( 全金属钥匙 ) 、 曲别针串成的链子这些物体能让小 灯泡发光 , 因为它们允许电流经过 , 也就是能够导电 , 善于导电的物体叫做导体。除了以上 提到的 , 还有铜线、金、 银等金属都是导体 , 自来水也是导体。而塑料线、棉线、 纸条 这些物体不能让小灯泡发光, 因为它们不允许电流经过, 也就是不导电 , 不善于导电的物体 叫做绝缘体。除了这些 , 干燥的木头、陶瓷、 橡胶等也是绝缘体。 经过了一系列的实验 , 同学们对小灯泡发光原理的认识又进了一步, 谁能说说 , 按她的 理解, 怎样做小灯泡才会发光呢? 学生讨论发言。 【教师总结】有电池提供电压, 有导线 ( 导体) 能够导电 , 用导线将电池和小灯泡接成 联通的电路 , 小灯泡就能发光了。 3. 创新设计发散思维 【播放媒体录像】在家庭电路中, 电流是靠远方电厂中的发电机来维持的, 发电机相当 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 于实验用的电池 , 提供电压。提供电压的装置叫电源。家里的电线相当于实验用的导线, 比 导线粗。家里的电灯相当于实验中的小灯泡, 电灯、 电视机、电饭锅等统称为用电器。想 想看家庭电路中还多了一个什么是我们实验中的简易电路没有的? 【学生回答】开关。 【教师引导】没错。开关起到联通或断开电路的作用。因此, 电路的组成有四大部分 : 电 源、 用电器、 导线、 开关。开关只要能起到控制电路的作用就行, 形式能够多样化 , 生活 中我们就见到了各式各样的开关, 现在同学们能不能利用桌子上的曲别针试着设计开关呢? 下面就请同学们动手设计开关, 运用曲别针 , 同时能够运用其它的器材辅助设计。为了操作 简便, 能够把电池放入电池盒 , 把小灯泡拧入灯座后连线。 【学生活动】设计开关 , 填写表一。一般学生的设计会有以下可能: ( 1) 在小块薄木板上摁下两枚图钉, 其中一枚钉上曲别针的一端, 俩图钉分别接导线 联入电路 , 拨动曲别针 , 另一端接触另一枚图钉时, 电路联通 , 灯亮; 拨开曲别针 , 灯灭。 ( 2) 与( 1) 的方法类似 , 可是把曲别针展开后弯成S型, 钩住图钉时 , 灯亮。 ( 3) 与( 1) 的方法类似 , 可是把曲别针翘起 , 摁下碰到图钉时 , 灯亮。 ( 4) 分别用两枚曲别针与导线相连, 俩曲别针互夹时 , 灯亮。 ( 5) 用一枚曲别针把俩导线夹起, 电路联通 , 灯亮。 【反馈与交流】请学生展示创新设计成果, 谈谈本组的设计。主要谈谈设计的思路, 开 关的特点 , 类似生活中的哪种开关等等。 4. 总结升华安全教育 刚才同学们经过设计各种开关体会了生活中形式各样的开关的原理。生活中家庭电路的 连接能够经过今天的实验进行模拟从而了解到其中的原理。电源、 用电器、 导线、 开关, 构 成电路的组成。今天我们已经了解到怎样能使小灯泡发光, 现在大家再思考一个问题: 如果 想要小灯泡更亮一些 , 应该怎么办呢 ? 【学生活动】猜想 : 用两节电池。 学生动手实验 : ( 1) 两节干电池首尾相接 , 用透明胶固定。 ( 2) 把电池装入电池盒 , 两个首尾相接串联。 【教师总结】将两节电池首尾相接串联, 就能够加大电压 , 使灯泡更亮 , 如果再接一个 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 电池, 灯泡发光超过限度 , 会烧坏。实验用的小灯泡是不能用到家庭电路上的, 家庭电路的 电压很大 , 打个比喻 , 能够说相当于 150 个电池头尾相连后得到的电压。因此人的手如果接 触到电线的金属丝部分 , 很容易造成触电事故 , 轻的手麻、 手受伤 , 严重的会失去生命。 因 此, 电线都是有塑料皮包裹着的, 插座有塑料外壳等等 , 日常生活中我们不要用湿的手拔插 头, 应该把手擦干了再拔。使用电器时只能接触绝缘外壳, 千万不要摸电线的金属丝, 不要 用铁丝捅插座上的插孔等等。经过今天的探究学习, 我们不但经过实验了解了电路的原理, 而且学会区分导体和绝缘体, 最重要的是今后要注意安全用电, 防止触电。 5. 成果展示总结评价 ( 1) 实验报告展示 ( 2) 各组展示开关的创新设计。 ( 3) 学生交流评价 , 谈活动体会。 ( 4) 规划”拓展延伸”的活动方案。 六、 拓展延伸 本次活动结束后 , 请同学们继续思考、探究以下问题 : ( 1) 如果将”探究一”的实验操作颠倒, 将小灯泡的底部凸起与电池负极接触, 导线的 另一端连到正极 , 小灯泡能发光吗 ? ( 2) 如果电路中要连接两个小灯泡, 怎样连接能使两个灯泡正常发光? 有几种连接方 式? 如果要连接更多的小灯泡呢? ( 3) 当电路中连接了两个小灯泡时, 开关是怎样控制小灯泡的? 如果想要多接开关, 让一个开关控制一个灯泡 , 将怎样连接电路 ? 七、 注意事项 (1) 由于本活动面正确是低年级的小学生, 因此在活动开展过程中重要的是让学生动手 操作, 亲身体会 , 加强感性认识 , 提高学生学科学的兴趣 , 为以后学习电学的相关物理知识 作铺垫 , 奠定基础。对于相关的概念和定理只要让学生了解即可, 尽量避免形成冗长的说教。 学生表示时所说的各种器材的名称、概念有可能不够准确 , 教师不必着急地纠正学生的表示, 以免挫伤学生的学习积极性, 能够等到活动结束总结时指出纠正或是活动后再个别的指导。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 ( 2) 教师的语言要尽可能的亲切, 引导学生实验和解释原理时要进可能的通俗易懂。在 设置探究性实验时要设置有