初中物理综合实践活动课教案制作可调节亮度的小台灯

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［设计意图］制作可调节亮度的小台灯(或制作可调节转速的小风扇)的实践活动是一项集电路、电流、电压、电阻（甚至涉及到电功率）于一体的综合性制作活动。通过这项制作活动，可以使学生知道滑动变阻的原理和应用；进一步理解电流跟电压、电阻的关系，也为后面电功率知识的学习积累了直接经验。制作中所用到的材料也是比较易得的，关键是电阻丝材料的选择和滑片滑动效果是这一制作中的难点。由于这项制作的成品形式是多种多样的，外观形状和内部结构，给出了较大的创造空间，学生可根据自己的兴趣，爱好、思维上的联想创作出可种各样的作品，可以使学生初步形成在知识转化为技术的同时，要考虑产品的外观设计、产品使用时是否可靠安全等意识。
［教学目标］
1．会用滑动变阻器改变电流大小的原理制作一个亮度可调节的调光灯。
2．初步形成根据制作产品的功能，选择器材、材料并将有机的结合起来的能力和在制作中将各种技能、技术运用在产品制作中的能力。
3．通过设计、制作产品，体验成功喜悦，享受创造的快乐。
能够体现三维目标
［教学重点和难点］
1．电阻丝材料的选择和滑动变阻器的结构、长度以及滑片滑动效果、接触性等。
2．电源电压的选择及起保护作用的定值电阻大小的确定。
3．模型外观、结构的设计及内部电路的布局。
［教具和学具］
教具：实物投影仪。学具：小灯泡（2.5V0.3A）学生用电流表和电压表、开关、各种铅笔、电阻丝、导线、金属回形针、干电池若干节、带有各种图案的硬纸片、各种工具、电烙铁等。
［课前准备］为为制作可连续调节亮度的调光灯的模型准备自己所需要的材料。
［教学过程］
教学阶段与时间分配
一、引入
（5分钟）
教师主导：我们知道在生活中，我们经常用到亮度可调节的调光灯，我们能不能用所学到的知识和技能来制作一个调光灯呢？ 出示几张以往学生制作的调光灯照片（或模型）
大家看出这些图片有什么感想，如果我们制作调光灯，有什么创意，大家谈谈。
学生主体：可以将两个亮度可调
节小灯泡当作猫头鹰的眼睛，使它有时暗，有时亮。
    可以制作一个小屋，将调光灯当作屋顶的吊灯，使
屋内 的景物时明时暗。
    可以制作一个小台灯，
放在小桌上。
点评：学生能通过图片和模型受到启发，激起创造欲，无意间将调光灯应用在他们在生活中见到或喜欢的模型上，符合学生的心理及经验。
二、设计与制作（30分钟）
教师主导：刚才同学们在谈的时候已经无意间说明了所制作模型具有的功能了或能够的生的效果。因此现在请大同学们将模型的名称和具有的功能决定下来。
你是用什么方法来调节电流大小的？
你准备用什么材料来制作滑动变阻器？
设计你的电路图。
对照学生设计的电路图，请相关每组学生答辨：
答辩一：如果滑片移到了阻值最小处，造成电流过大，烧坏灯怎么办？你的设计中并没在这方面的安全措施。
这个阻值的大小你如何确定？
此时你的电路经过修改后，其电路图又是如何？
答辩二：在你的设计中，用了两个小灯泡，那么电路中的滑动变阻器应接在什么地方？
答辩三：在实际制作中，往往滑片不太好滑，与铅笔芯的接触也不是太好，你们组准备如何解决这个问题？
提供学生一些器材，让学生根据需要自由选择。
巡视指导。
学生主体：决定产品名称和应具有的功能。
用滑动变阻器来调节电流大小。
用铅笔芯。
设计电路图。

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可以在电路里串联一个阻值适当的定值电阻。
用电压表测出电源电压，去掉灯正常工作的电压，剩余的电压就是定值电阻承担的电压，我选择适当长度的电阻丝接在电路里，具体作法是将电压表接在灯的两端，移动滑动变阻器，使电压表示数等于小灯泡正常工作的电压值。
修改电路图并展示。
接在干路上。展示其电路图。


我们组采用两根相同的铅笔芯并排靠紧，将滑片置于两铅笔芯之间，这样既便于滑片移动，又能使滑片与轨道保持良好接触。
同级学生分工，一部分负责连接电路，一部分负责产品的外观设计。
点评：使学生明确设计产品时，明确产品的用途是设计的创造的第一步。
小灯最亮时的电压定为它正常工作时的电压，在制作的调节中，可采用前面所学的“电流跟电压、电阻的关系”一节中滑动变阻器的作用与调节方法。
在电路的设计中，学生根据自己的产品的功能，演变出许多电路，这些电路都是应用原有的电路知识拓展而成的，有利于培养学生应用知识并有所创造的能力。
轨道接触不好是学生在制作中普遍遇到的问题，所以解决这个问题，让学生知道除了知识以外，技术也是非常重要的。
三、交流与评价（10分钟）
教师主导：要求每组将本组的作品放在实物投影仪上演示效果并加以解说功能和有所创新的地方。
要求每组课后写出作品功能使用说明。
学生主体：介绍作品：
例1：本组红、黄两色玻璃纸蒙在猫头鹰的眼睛上，使其两眼射出红、黄两色的光。
例2：我们将台灯的灯罩作成凹形，应用了凹面镜会聚光的特点。
例3：我们将轨道竖直安装，这样滑片上下移动，便于操作，结构合理美观。
点评：培养学生知识转化为技术的同时，要考虑产品的外观设计、产品使用时是否可靠安全等意识。

［教学资源］本节课的教学设计是根据以往学生在小制作实践活动的基础上设计的，因此比较切合学生的实际情况。
［教学评析］通过本节课教学实际来看，初步达成了教学的目标。在此项活动中，学生表现出极大的热情，并迸发出许多智慧的火花，例如，有的同学将两根铅笔芯并在一起，形成一个滑道，这样既保证了滑片与铅笔芯的良好接触，又使得滑片在滑动过程中方便，可靠；又例如有的同学就直接利用电位器调节台灯的亮度；有的学生觉得电池所提供的电压不够，消耗得快，就利用废旧电器上的变压器，将家庭电路的电压降到小灯泡能够正常工作的电压，整个装置，只要往插座上一插就可演示，已初步体现出实用性；再例如，不少学生在整个装置的外观上，选择了富有各性背景，有的是一个充满温馨小木屋，有的是一个猫头鹰的双眼等。但此节课上也反映了一些学生的动手制作的能力较差，因此教师要给予切实的帮助。另外本节课前要学生具备使用电烙铁焊接的能力，可能通过劳技课上实现，也可将此节课与劳技课结合起来。