资源简介

调光灯的设计与应用

教学理念：
电学知识在生活中的应用广泛，制作可调节亮度的电灯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）于一体的综合性研究活动。通过活动，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。本课题的选择既是对之前所知内容的总结，又是对学生的操作技能的提高训练。通过具体的实物设计制作，使得学生感知理论对实践的指导价值和在操作中取得经验并获得成功的愉悦。本课题在实施过程中融入了项目式教学理念，并着重突出学生的主体地位，引导学生主动发展，注重学生的亲身体验和积极实践，发展创新精神和实践能力。由于本课题所具备的综合性和生成性，使得学生在学习过程中，其自身的认识和体验不断深化，创造性的思想不断迸发，活动的目标和主题不断生成，最终提高学生的自主学习能力和合作实践探究能力。
教学目标：
了解调光灯电路的工作原理。
通过元器件动手完成调光灯电路的制作和调试。
通过改变电阻的方式应用于生活中去设计创意作品。
教学重难点：
学生是否能够应用欧姆定律的关系分析电路的变化
通过改变电阻的方式解决生活中的实际问题、学会创新。
教学器材：
电池3节，导线若干、滑动变阻器（可变电位器）、开关、灯泡、光敏电阻、压敏电阻
教学过程：
活动设计 学生活动 教师引导 活动过程中所发现的问题
复习回顾 各小组回顾手电筒的电路原理图。
2、试猜想，用一个3V的电源和一个（2.5V 0.3A）电灯连接电路，观察电灯发光情况，把电灯替换为（6V 0.5A）再次连接电路。两次发光情况比较发现了什么？老师通过实验证明猜想。 同学们，运用之前所学的知识，小组讨论本实验方案会发生的现象。（期间更换电灯规格）
老师通过实验，学生观察电灯是否正常发光？为何会出现这种情况？
（过亮，电流太大，通过欧姆定律分析确定实验可以改变的变量电阻R） 学生考虑问题和猜想时要充分考虑到本章节分析的欧姆定律的应用，电阻变化的关系。
引入新课 问题导入：
什么元器件可以改变电路中电阻的大小呢？
在电路中可变电阻应该如何连接？
请各位同学熟悉实验的材料和设备。
展示调光灯电路，并演示变光的过程。那么同学们思考一下，调光灯为什么能变光？我们能否设计一个类似的能连续调节电灯亮度的电路？
设计要求：
1.能连续调节光的亮
度。
2.注意安全，在调节
过程中避免烧坏灯
泡。
3.制作的调光台灯要牢固，美观。
在缺少某些器材和工
具时，引导学生寻找
别的器材代替。
个别小组在设计电路的时候并没有用到变阻器，而是用了变压器或者是用单刀多掷开关和几个不同阻值的电阻并联。
有些小组没有顺利设计出电路图，教师应在旁指导。
合作探究 学生设计的电路图：
“做一做”
各小组根据自己设计的电路图，进行实物连接，并设计制作调光台灯。操作过程中注意小组间的分工合作。
同学们，请每组派代表上台展示自己组设计的电路图，并向大家讲解设计的电路有哪些功能，有哪些安全保护措施？
各组交流讨论并完善电路图，接着按照自己组设计的电路图进行实物连接和制作。连接过程中注意安全。 有些学生在设计连接滑动变阻器的时候，会出现接错接线柱的情况。
各组设计的电路图可能各不相同，所用的材料和工具也不一样，但只要符合要求，能实现目的，就应予认可。
在制作台灯外壳的时候可能会用到电钻电烙铁。
展示评价 “说一说”
各小组上台展示其小组完成的制作，并交流制作过程中的心得。 请每组同学上台展示制作的调光台灯，并向大家介绍其功能。别的小组进行评价对存在的问题进行纠正可以得分。
拓展延伸 “试一试”
随着信息化时代的发展，小组讨论还有哪些方式可以改变电路中的电阻。
各组尝试用不同的方法设计一个改变电路电阻的方式，并制作出相关电路进行验证。
延伸：请各小组利用改变电阻的方式来实现日常生活一些生活中实际问题的应用。 同学们，我们已经做出了调光台灯，那么老师想请大家思考几个问题:
为了保证台灯灯泡不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围应是多少？
如何改进电路，使得电路能同时调节多个灯泡的亮度？ 两个问题较有难度，可能有部分学生难理解。
在改进电路选用电阻时，学生可能由于选错电阻而导致电灯损坏。
总结交流 小组成员回顾整个活动，并交流讨论，设计出整个活动的思维导图。 同学们，让我们用思维导图的方式总结一下，通过这个活动我们学会了什么？
老师也设计了一个思维导图，我们可以比较一下。
生活中还有很多的电学现象等着我们去发现，去探索。最后，老师希望同学们都能够拥有一双善于发现新事物的眼睛，并能运用你们的聪明才智去研究它。 对于思维导图的设计，各个小组可能设计的不同，但只要主要内容不差都应予以夸奖。
第一个设计意图：调光灯的制作只是一个项目，通过项目更好的理解电压、电流和电阻之间的关系，同时深刻理解滑动变阻器的特性和使用。
设计意图二：课堂别的学校未必使用小组合作，所以要预设一个激励机制，以赢取奖品的线索来鼓励大家积极合作回答问题，在课的最后揭晓答案，拼图的形式比较好。
设计意图三：课堂不要局限在学习知识，要把学到的知识放到生活中去，解决实际问题，不仅体现了研究性，同时也是对所学知识的检测和深化。
设计意图四：课堂任务和问题的设计要符合学生知识水平，重点突出学生的展示和交流环节，不断提出问题，不断解决问题，注重课堂的生成性。

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