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2.8模拟安装照明电路
教学设计
课题
模拟安装照明电路
单元
电路
学科
科学
年级
四下
学习目标
科学概念目标1、选择不同的材料，可以连接出不同的电路。2、工程的关键是设计，可以通过建造模型来测试自己的设计并进行有针对性的改进。科学探究目标1、根据已经掌握的电路知识，按要求设计电路。目标解读：本课的连接电路活动是工程设计中建造模型开展测试的工程设计环节，要与真实房间电路安装区别。通过工程实践活动，培养学生解决“技术与工程实践”问题的能力。2、根据设计，“安装”电路到房间中。目标解读：本课以设计一个房间照明电路为工程任务，明确安装在小房间中作为限制条件，学生要综合考虑书桌、床、窗户等因素，通过小组合作的方式进行工程设计活动。科学态度目标培养主动与他人合作，积极参与交流和讨论，尊重他人的情感和态度。科学、技术、社会与环境目标1、体验科技创造中运用科学知识的重要性。2、体会人们的需要是科学技术不断进步的主要动力。
重点
1、选择不同的材料，可以连接出不同的电路。2、根据已经掌握的电路知识，按要求设计电路。
难点
根据已经掌握的电路知识，按要求设计电路。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
聚焦：现在你能用学到的知识，模拟安装一个房间的照明电路吗？通过本单元的学习，我们知道了怎样连接一个电路，怎样用开关控制电流的通和断。我们要想模拟安装一个房间的照明电路，首先要了解房间中有多少照明设备，以及这些照明设备是如何连接在家庭电路中的，画出简单电路连接图，然后准备适合的材料动手模拟连接房间的照明电路。
了解开关
激趣导入
讲授新课
探索一：小组合作，设计一个房间的照明电路1、设计要求（1）在纸上画出房间的平面图，标出书桌、床、窗户的位置。在画房间的平面图时，需要使用直尺画图，合理安排书桌、床、窗户的位置，也可以参照自己的卧室来进行设计。（2）房间需安装两盏电灯（照明灯和阅读灯），并由两个开关分别控制。在房间平面图上标出电灯、开关的位置。2、修正和优化小组设计方案。班级内各小组进行交流，阐明本小组设计的合理性，并和其他小组分享本小组的设计，虚心倾听他人意见，充分的借鉴其他小组合理的设计，讨论两盏电灯的开关的位置应该如何设计，形成小组共识后，修正和优化本小组的设计方案。小组讨论的注意事项：（1）让每个人都充分表达；（2）其他成员认真、安静的倾听；（3）敢于质疑、善于评价他人的设计；（4）组内出现分岐时，能冷静、客观的处理。设计照明电路时需要综合考虑，按照实际生活需要进行设计，不能天马行空。如书桌是用来学习的地方，要有充足的光照，所以一盏电灯要设计在书桌上方。而房间整体也需要一定的光照，所以另一盏电灯可以设计在房间的中央。另外，电路的成本也要有所考虑，即在达到设计要求的基础上，所用的材料越精简越好。探索二：模拟安装照明电路实验材料：电池、两个小灯泡和小灯座、两个开关、导线若干。实验步骤：（1）画出小组设计的电路图（如下图所示）。说出电池（房间电源）、两个小灯泡（两盏电灯）、两个开关各在什么位置？怎样组成一个电路？（2）按照电路图组装电路。（3）检测电路。检查电流能否顺利通过小灯泡，开关能否控制小灯泡的亮与灭，是否有使电源短路的错误连接。（4）与其他小组进行分享。小组完成电路连接后，可以和其他小组进行交换，看一看其他小组的照明电路设计和自己小组设计的是否一样，其他小组的设计是否符合要求。实验分析：在设计1中，断开一个开关后，两个灯都会灭，无法做到一个开关控制一个灯，所以不符合设计要求。像设计1这样的连接是串联。在设计2
中，每个灯都由一个开关控制其亮与灭，这样的连接是并联，符合设计要求。讲解：检测电路时，先把控制照明灯的开关闭合，观察照明灯是否被点亮；再把控制阅读灯的开关闭合，观察阅读灯是否被点亮；最后检查是否有导线没有经过任何灯泡直接连接在电池的两端，如果有的话，这样的连接属于短路，短路连接很危险，需要马上进行改正。
对教师所提问题展开思考并回答。连接电路并记录。
温故知新勤思考，聚集焦点解新疑。科学探索求真知，名师点拨解疑难。
课堂练习
幻灯呈现
课堂小结
通过本课的学习你有哪些收获？
板书
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2.8模拟安装照明电路
一、填空题
1、在设计房间的照明电路时，我们可以用（
）控制房间电灯的亮灭。
2、在晚间照明电路的设计中，（
）连接是很危险的。【填“短路”或“断路”】
3、电在电路中的流动是看不见的，但是我们可以通过一些现象，如小灯泡的（
）来判断电路中是否有电流通过。
4、家里的照明电路一般是用（
）方式连接的。【填“串联”或“并联“】
二、判断题
1、模拟安装照明电路可以使用插座里的电。（
）
2、设计照明电路时要先画出房间平面图。（
）
3、为了节约时间，组装电路时，所有同学可以一起操作。（
）
4、任何一个产品的成功，都需要不断修改和完善设计方案。（
）
三、选择题
1、在一个房间中，要想实现两盏电灯独立工作，互不影响，这个电路中至少需要（
）个开关。
A．1
B．2
C．3
2、下面三个电路会发生短路的是（
）。
3、小明在模拟安装照明电路时，电池盒内有“+“的地方应与电池的（
）相连。
A．正极
B．负极
C．磁极
4、下列说法中正确的是（
）。
A．设计电路时要独立完成，尽量不要受他人意见左右
B．检测电路时开关不需要检测
C．当电路检测器的两个检测头连接灯座的两个接线柱时，如果小灯泡不发光，说明电路出现故障
四、简答题
检测我们安装的照明电路，主要检测哪些方面？
五、实验分析
在我们设计的电路中，每个小灯泡由一个开关控制其亮灭，电源为两个小灯泡供电。请你分析下面的两个设计，哪个设计符合要求？
设计1
设计2
六、综合应用
请你用学到的知识模拟安装一个宠物乐园房间的照明电路。
设计要求：
1、宠物乐园中住着两种小动物，分别是小仓鼠和小乌龟。
2、每种小动物都有各自独立的活动区域，并且每个活动区域都有独立的小灯泡为其照明。
3、标明每种小动物的活动区域，并将为其设计的照明电路画出来。
2.8模拟安装照明电路
答案及解析
一、填空题
1、开关
2、短路
3、亮灭
4、并联
解析：家里的照明电路一般是用并联方式连接的。这种连接方式的优点是所有的用电器可以互不干扰工作。
二、判断题
1、×
2、√
3、×
4、√
三、选择题
1、B
2、C
解析：C选项闭合上面的开关后，电流会从电池的正极经过开关直接回到电池的负极，发生短路。
3、A
4、C
解析：用电路检测器检测电路时，小灯泡不发光，说明没有电流通过小灯泡，即这段电路出现了故障。
四、简答题
主要检测电流能否顺利通过小灯泡、开关能否控制小灯泡的亮与灭、是否有使用电源短路的错误连接等。
五、实验分析
在设计1中，断开一个开关后，两个小灯泡都会灭，无法做到一个开关控制一个小灯泡的亮灭，所以不符合要求。在设计2中，每个小灯泡由一个开关控制其亮灭，这样的连接是并联，符合要求。
六、综合拓展
（画法不唯一）
C.
B.
A.
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模拟安装照明电路
教科版
四年级下
新知讲解
聚焦
现在你能用学到的知识，模拟安装一个房间的照明电路吗？
通过本单元的学习，我们知道了怎样连接一个电路，怎样用开关控制电流的通和断。我们要想模拟安装一个房间的照明电路，首先要了解房间中有多少照明设备，以及这些照明设备是如何连接在家庭电路中的，画出简单电路连接图，然后准备适合的材料动手模拟连接房间的照明电路。
新知讲解
一
探索
小组合作，设计一个房间的照明电路
1、设计要求
（1）在纸上画出房间的平面图，标出书桌、床、窗户的位置。
在画房间的平面图时，需要使用直尺画图，合理安排书桌、床、窗户的位置，也可以参照自己的卧室来进行设计。
（2）房间需安装两盏电灯（照明灯和阅读灯），并由两个开关分别控制。在房间平面图上标出电灯、开关的位置。
照明灯
阅读灯
新知讲解
一
探索
小组合作，设计一个房间的照明电路
2、修正和优化小组设计方案。
班级内各小组进行交流，阐明本小组设计的合理性，并和其他小组分享本小组的设计，虚心倾听他人意见，充分的借鉴其他小组合理的设计，讨论两盏电灯的开关的位置应该如何设计，形成小组共识后，修正和优化本小组的设计方案。小组讨论的注意事项：
（1）让每个人都充分表达；
（2）其他成员认真、安静的倾听；
（3）敢于质疑、善于评价他人的设计；
（4）组内出现分岐时，能冷静、客观的处理。
新知讲解
一
探索
小组合作，设计一个房间的照明电路
设计照明电路时需要综合考虑，按照实际生活需要进行设计，不能天马行空。如书桌是用来学习的地方，要有充足的光照，所以一盏电灯要设计在书桌上方。而房间整体也需要一定的光照，所以另一盏电灯可以设计在房间的中央。另外，电路的成本也要有所考虑，即在达到设计要求的基础上，所用的材料越精简越好。
新知讲解
二
探索
模拟安装照明电路
实验材料：电池、两个小灯泡和小灯座、两个开关、导线若干。
实验步骤：（1）画出小组设计的电路图（如下图所示）。说出电池（房间电源）、两个小灯泡（两盏电灯）、两个开关各在什么位置？怎样组成一个电路？
设计1
顺次连接
新知讲解
二
探索
模拟安装照明电路
实验材料：电池、两个小灯泡和小灯座、两个开关、导线若干。
实验步骤：（1）画出小组设计的电路图（如下图所示）。说出电池（房间电源）、两个小灯泡（两盏电灯）、两个开关各在什么位置？怎样组成一个电路？
设计2
分别连接
新知讲解
二
探索
模拟安装照明电路
实验材料：电池、两个小灯泡和小灯座、两个开关、导线若干。
实验步骤：（1）画出小组设计的电路图（如下图所示）。说出电池（房间电源）、两个小灯泡（两盏电灯）、两个开关各在什么位置？怎样组成一个电路？
在组装电路之前，先数一数，我们需要各种元件的数量，准备好实验器材后再动手操作。
操作提示
设计1
设计2
新知讲解
二
探索
模拟安装照明电路
（2）按照电路图组装电路。
（3）检测电路。检查电流能否顺利通过小灯泡，开关能否控制小灯泡的亮与灭，是否有使电源短路的错误连接。
（4）与其他小组进行分享。小组完成电路连接后，可以和其他小组进行交换，看一看其他小组的照明电路设计和自己小组设计的是否一样，其他小组的设计是否符合要求。
实验分析：在设计1中，断开一个开关后，两个灯都会灭，无法做到一个开关控制一个灯，所以不符合设计要求。像设计1这样的连接是串联。在设计2
中，每个灯都由一个开关控制其亮与灭，这样的连接是并联，符合设计要求。
新知讲解
二
探索
模拟安装照明电路
检测电路时，先把控制照明灯的开关闭合，观察照明灯是否被点亮；再把控制阅读灯的开关闭合，观察阅读灯是否被点亮；最后检查是否有导线没有经过任何灯泡直接连接在电池的两端，如果有的话，这样的连接属于短路，短路连接很危险，需要马上进行改正。
串联与并联
课堂练习
1、串联电路和并联电路是两种用不同连接方法组成的电路。
（
）
一、判断对错
2、模拟安装照明电路可以使用插座里的电
。
（
）
课堂练习
二、选择题
1、下面各图中，（
）是串联电路。
A.橡皮
B.铝箔纸
C.钢尺
A
解析：在我们制作的回形针开关中，小木块是绝缘体，因此代替材料也应是绝缘体，所以可以代替小木块制作开关的是橡皮。
课堂练习
二、选择题
2、在一个房间中，要想实现两盏电灯独立工作，互不影响，这个电路中至少需要（
）个小开关。
A.1
B.2
C.3
B
课堂小结
通过本课的学习你有哪些收获？
板书设计
模拟安装照明电路
串联
并联
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