苏科版九年级上册 物理 教案 第11章 综合实践活动

综合实践活动课
——《设计和制作一个模拟的调光灯》教学设计
【教材分析】
综合实践活动是苏科版教材的一个重要特色,它通过创新性的研究课题,使学生经历较为完整的探究过程,从而培养创新意识和提高实践能力.设计和制作模拟调光灯是在学生学习了电阻、变阻器及欧姆定律的基础上,对学生提出的一次综合知识的应用要求.教材以综合实践活动来完成本章一开始提出的目标任务,这既是对本章内容的回顾总结,又是对本章知识的具体应用,与此同时,更是对学生的操作技能的提高训练.通过具体的实物制作,使得学生感知理论对实践的指导价值和在操作中取得直接经验并获得成功的愉悦.
【教学目标】
1、进一步巩固本章的电学知识,
根据要求运用学过的知识设计电路。
2、熟练掌握根据电路图连接实物电路的方法，了解实际应用。
3、通过制作简易调光灯，了解简单电路的设计思路和程序。
4、激发学生的学习兴趣和求知欲望，培养学生动手操作的能力，发展学生的发散式思维能力和创新意识，培养学生认真、严谨、求实的科学态度和相互交流与合作的意识。
【教学重点和难点】
重点——引导学生根据实际调光灯正确设计出模拟调光灯电路，连接好实物图。
难点——确保电路安全，选择规格合适的实验器材，设计出保护措施。
对于一个实际问题，解决的方案往往不止一个，对设计方案讨论，注意比较是否简单易行，有无隐患。
【设计思路】
本节课以同学们到商场购买调光灯的经过为情景主线。先后让学生模拟无极调光、分段调光功能设计和制作模拟调光灯。本节课还对内容进行拓展。其一是学生可选择使用电位器和三档开关，从中获取有用信息。试着将实验室中从未使用过，但生活中又经常使用的电位器和三档开关接入电路。其二是让学生尝试设计制作，有两个灯的无极调光电路。其三是通过引入声控灯和触摸式调光灯，激发学生探求知识的兴趣。
【教学准备】
教师：多媒体课件、无极调光台灯、分段调光台灯、触摸式调光台、声控灯。
学生：（四人小组）电池四节（6V）、小灯泡（2.5V
0.3A）两个、滑动变阻器(20欧)、粗细两根铅笔芯、钢尺、开关两个、单刀双掷开关一个、灯座两个、导线若干、白纸一张,可选器材（几小段金属丝、三档开关、电位器等）
【教学设计】
导入新课
师:台灯是生活中同学们最常用的一种照明灯具,小明同学也想为自己购买一盏台灯,但是到了商场，面对着琳琅满目各式各样的台灯，小明却无从下手，今天就请在座的同学们来帮他一起挑选吧。
（以购买台灯的情景导入课题,贴近学生的生活。）
〖展示五六盏台灯〗:无极调光和档位式分段调光
师:好学小明同学先提出了一个疑问,这些台灯的亮度可以调节,这究竟是什么原理呢？
生:通过改变电路中的电阻,改变电流,来调节灯的亮度。
师:我们把这种亮度可以调节的灯称为调光灯。这几盏调光灯的调光方式是否相同？
生:第一种灯的亮度可连续调节（无极调光灯）;
第二种灯的亮度不可连续调节.（档位分段调光）。
（引导学生仔细观察的习惯。）
设计并制作模拟的调光灯
1、设计制作无极调光灯
师:今天我们请同学们一起来模仿这两种调光台灯的功能,利用老师提供给你们的电池组、铅笔芯、滑动变阻器、小灯泡、导线等器材来设计模拟调光灯。
师：下面就请同学们结合上述两种调光台灯的调光功能，在方框里设计两种电路图。
画好后小组四位同学之间相互交流一下,并一起合作制作出第一种亮度可连续调节的调光灯。
生：设计电路图、相互交流、并制作。
老师巡回指导、拍照投影。
〖多媒体展示同学们设计的电路图〗先展示第一种
对照学生设计的电路图，请相关每组学生答辨：
生：展示电路图并讲解，其他小组同学点评。
（有助于提高学生的分析能力，增强积极参与评价的意识）
答辩一：1、如果滑片移到了阻值最小处，造成电流过大，烧坏灯怎么办？你的设计中有没有这方面的安全措施。
2、这个阻值的大小你如何确定？
3、此时你的电路经过修改后，其电路图又是如何？
（分析计算第一种电路中滑动变阻器的可调阻值范围，从而对改进电路中用来保护电路的定值电阻的阻值进行设定）
师：选好用桌上的实验器材，按照设计的调光灯电路图。
生：连接电路，相互交流。学生制作完成后展示，其他组的同学点评。
（由于学生连接的电路器件多，且只能在桌上连接，可向其他同学展示，可用希沃助手用手机摄像头直播很好的解决这一问题。适时的表扬对学生有激励作用。有利于拓展学生的知识面。）
师：刚才许多同学选用了我们以前实验时从未使用过的，在日常生活中又常见的电位器，并能看懂将它正确的接入电路，来实现无极调光。我觉得这些同学不但具有较强的学习能力，还有动手操作能力。这组同学在选择了电位器后又放弃了，大家知道是为什么吗？
生：我觉得电位器好在它的调节非常方便，但通过观察我发现这个电位器最大阻值是10O欧，在实际调节的过程中，只调节了一点灯就迅速暗下来了。所以我们还是选择了20欧的滑动变阻器。
师：这位同学观察的很仔细，我们用的“2.5V”的小灯泡正常发光的电阻只有8-9欧，所以，20欧的滑动变阻器足以满足实验的要求，如果在实际的家庭电路中使用，如要给1000多欧的白炽灯进行调光，确实需要这样100欧几百欧甚至一两千欧的电位器。
师：老师这里也连好了一个电路，同学们一起来看一看，（多媒体：展示滑动变阻器与灯泡并联的电路设计以及实物连接）对比分析。
2、设计制作档位分段调光灯
〖多媒体展示同学们设计的电路图〗展示第二种
对照学生设计的电路图，请相关每组学生答辨：
生：展示电路图并讲解，其他小组同学点评。
答辩二：若在你的设计中，用了两个小灯泡，那么电路中的开关应接在什么地方？
师：刚才许多同学选用了三挡开关。并能看懂将它正确的接入电路，来实现分段调光。我觉得这些同学有一种不断探索的精神。我想这正是我们大家在学习中不可或缺的。
师：老师这儿也有连好几个电路，请学生一起来看一看。
（多媒体：其他电路设计以及连接）
师：大家知道小明同学是否满意刚才的这几款台灯吗？
师：刚才同学们已经能设计两种模拟调光灯，那么我们接下来再看看小明同学最后选择了什么样的台灯吗？
〖展示触摸式台灯〗
师：小明同学最后还是挑选了一盏自己满意的台灯，为什么小明同学会唯独喜欢这盏台灯，请一位同学上来操作看看一看究竟有什么特别的地方。
生：观察触摸式调光台灯，说这盏等没有开关按键，外形美观，内置电源等。动手开灯，提出猜想——你会不会开亮它？
师：原来这盏灯是通过触摸台灯的部件就能实现调光，也有同学猜测出其中的道理吗？
师：刚才有一些同学提出了一些猜想，同学们肯定想知道，这些猜想究竟对不对，如果你想对触摸式调光灯有更深入了解，有兴趣的同学可以上网去查阅。到时候同学们可以和老师一起共同学习，一起来研究。
课外拓展——〖灯泡的发展史〗
资料搜索——相同发光亮度可以选择节能灯泡或LED灯，因为发光效率更高。据报道,针对电力资源紧张和成本高的不利局面,从2012年3月开始,江苏电力集团公司将1.3万多只白炽灯换成节能灯，照明功率由整改前的1032千瓦下降到235千瓦,综合节电率在70%以上，年节电110万度,年节约电力成本近60万元
节能灯与白炽灯相比具有高亮度、低耗能、光效稳定等优点。
LED灯泡是指的使用LED作为光源的灯泡，它的光效也很高，是目前的新型灯泡，有替代节能灯的趋势。
LED灯的优点
1、节能.
白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4。
2、长寿.
寿命可达10万小时以上
3、可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉。
4、固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑散热。
5、led技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。
6、环保，没有汞的有害物质。LED灯泡的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收。
师：介绍了这么多，同学们对灯泡的发展史有了初步的了解，从功能性上来讲，我们的灯也从只由普通开关控制亮暗，到现在楼道灯的声控光控，台灯的可调光，再到最新高科技人工智能走进我们的生活。
【活动小结】
1、成果汇报通过“调光灯”
的学习,你学习到了什么?
2、什么是调光灯(原理)调光灯的?
为什么要调(需要节能)？怎么样调(据所需，尽其能)
【练习巩固】略
【课后作业】
调查现有的调光灯的种类，相互交流
制作一盏调光灯，在全班进行交流，比比谁制作的精美，最有创意。
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