第2单元 7 电路中的开关-【七彩课堂】2024-2025学年四年级科学下册同步教学课件（教科版）

通过学习简单电路的知识，我们知道开关是如何控制电路中电流的通与断。那么我们能否用一个开关来控制红绿灯的亮与灭呢？如果要在红灯变绿灯，绿灯变红灯的中间亮起一盏黄灯的话，应该怎么办呢？今天我们就来组装一个红绿灯装置，实现用一个开关来控制红黄绿三盏灯的亮与灭。需要我们准备的实验材料有红色、黄色、绿色三个发光二极管、电源干电池、导线若干回形针、图钉。通过前面的学习，我们知道要让一盏灯亮起来，那么就需要一条闭合回路。现在我们想要让红灯、黄灯、绿灯分别点亮，所以就需要三条闭合回路。但是现在我们想要实现用一个开关来控制红黄绿灯的亮和灭，这就需要我们将三条电路进行整合，把三个开关控制变成一个开关进行控制，也就是由三个单刀单指开关变成一个单刀三指开关。如图所示，在使用时，通过调节曲别针及刀接触的1233个不动端来控制不同之路，实现电路的通与断。如曲别针波动到与不动端一接触时，此时一号电路通二号、三号电路呈断开状态。对单刀3掷开关有了了解，我们就可以组装实验要求的红绿灯装置了。下面我们就来看一下组装的实物电路装置。电源的正极通过导线在单刀3掷开关的动端，即刀的位置连接点我们进行连接。不动端的三个连接点一二三分别与红黄绿三盏灯的正极相连，红黄绿三盏灯的另一端连接点通过导线连接到电源的负极。当开关闭合至1号点时。虹灯的电路形成了一条闭合回路，即从电源的正极通过我们动端再到不动端，一号位置到我们红灯的正极，从红灯的负极回到我们的电池负极，形成了一个完整的闭合回路。当开关闭合至2号点时。黄灯所在电路形成一个闭合回路，黄灯亮，当开关闭合至三号位置时，三号连接点连通。那此时绿灯所在的电路形成了一个闭合回路。此时绿灯亮，这样我们的红绿灯实验装置就完成了让我们的红绿灯亮起来。 生活中我们能安全方便地使用各种电器，是因为有一个重要的元件控制的电流的通与断，这个原件就是开关。那么开关是怎样控制电流的通与断的呢？今天我们一起来制作一个简易的小开关，回形针开关，来发现能让电流通与断的秘密。我们需要使用的材料有小木板、回形针、图钉。首先我们把回形针拉平。放在木板上。再用铅笔在伸开的回形针的两端各描一个点作为标记。把一枚图钉固定在木板的一个描点上。再用图钉把回形针大头这一端固定在另一个标记点上。按的时候一定要注意安全。把回形针开关连接到电路中，看看它能不能控制小灯泡的亮与不亮。现在我们就来连接。现在我们开始测试回形针开关，闭合回形针开关。小灯泡亮了，将回形针开关断开。小灯泡不亮，我们反复实验三次。三四小灯泡都是亮的，因此我们得出回形针开关能够控制小灯泡的亮与不亮。回形针开关制作成功。通过这个小实验我们可以看出开关控制电流通与断的原理，其实就是让电路是否接通。当回形针开关和图钉连接在一起。电流从电池的正极经过导线、小灯泡、图钉、回形针开关，最后到电池的负极，形成了一个完整的闭合回路。所以小灯泡亮了当回形针开关与图钉断开时，电流在回形针开关处无法流到下一根导线，这就不能够形成一个完整的闭合回路了。所以小灯泡不能够被点亮，这就是开关控制电流通与断的秘密，你明白了吗？ 科学 教科版 四年级 下册 开关可以用来接通或断开电路，控制电路中电器元件的工作状态。 开关有的地方需要用导体来做，而有的地方必须用绝缘体来做。 科学概念目标 1 2 能利用身边的材料设计并制作一个简单的开关，并用它来控制电路。 科学探究目标 1 乐于合作、勇于创新。 科学态度目标 1 感受开关为人类生活带来便利。 体验包括设计、制作、改进在内的技术与工程活动的过程。 1 2 科学、技术、社会与环境目标 生活中，我们能安全、方便地使用各种电器，是因为有一个重要的元件控制着电流的通和断，这个元件就是______。 开关 看图，认识一些常用的电路开关，再说一说，生活中还有哪些电路开关。 电路中的开关怎样控制电流的通与断? 1 ①观察小开关。这个开关的制作使用了哪些材料，这些材料有什么作用。 8 观察小开关 观察目的:观察小开关使用的材料中哪些是导体，哪些是绝缘体。 观察材料:小开关。 9 底座 按钮 金属片 金属片 螺丝 导体 （让电流通过） 绝缘体 （阻止电流通过） 观察交流: (1)小开关的按压点和底座塑料是绝缘体；按压点连接着的金属条和两边的金属连接点是导体。 (2)把这个开关连接到电路里，闭合开关时小灯泡会亮起来，断开开关时小灯泡就灭了。 11 开关是由导体和绝缘体组成 观察结论:电流在电路中的流动其实是由小开关决定的，当小开关闭合时，电流是通的；当小开关抬起断开时，电流是断开的。 12 1 ②把这个小开关连接到电路里，观察开关是怎样控制电流的通与断的？ 怎样把这个小开关连接到电路里？ ①电池安装到电池盒中，小灯泡安装到灯座上。 ②电池盒一端的接线柱和灯座一端的金属片用导线连接。 ③电池盒另一端的接线柱和小开关的一个金属片用另一根导线连接。 ④灯座另一端的金属片和小开关的另一个金属片再用一根导线连接。 开关怎样控制电流的通与断的? 按下按钮，灯泡亮，电路通；松开按钮，灯泡灭，电路断。 2 观察生活中常见的开关。想一想，这些开关是怎样控制电路中电流的通与断的。 电 灯 电风扇 电磁炉 16 按键开关 向下按压——电流通 向上按压——电流断 电 灯 旋钮开关 顺时针旋转——电流通 逆时针旋转——电流断 电风扇 触摸开关 触碰一下——电流通 再触碰一下——电流断 电磁炉 根据实际需要，生活中有各式各样的开关。有些是接触式的，如控制学校铃声的按键开关。有些是非接触式的，如遥控开关。遥控开关通过感应光亮、声音等控制电流通断。有的开关放在明处，如墙上的电灯开关；有的开关藏在暗处，如冰箱内灯的开关。 各式各样的开关 活动目的: 制作一个能控制电路闭开的小开关。 活动材料: 1块小木板、2个图钉、1个回形针、1个小灯泡、1个小灯座、1个电池盒、1节电池、3根导线。 3 做个回形针开关。 像图中那样，用小木板、回形针和图钉做-个简易小开关。 21 活动步骤:(1)把回形针伸开放在木板上，用笔在伸开的回形针两端各描一个点作为标记。 (2)先把一枚图钉固定在木板的一个描点上，再用图钉把回形针大的一端固定在木板的另外一个描点上。 22 (3)把回形针开关连接到电路中，看看它能不能控制小灯泡亮与不亮。 电路断开 电路接通 23 活动分析: 回形针接触到图钉钉帽，电路接通了，小灯泡亮了；回形针离开图钉钉帽，电路断开了，小灯泡不亮了。 24 活动结论: 操作小开关的回形针与图钉钉帽的合与分，起到接通与断开电路的作用。 25 制作回形针开关 视频演示 1.回形针开关是怎样控制电流的通与断的? 转动回形针接触到图钉钉帽，小灯泡亮了；转动回形针离开图钉钉帽，小灯泡不亮了(如下图)。 27 2.你还能用其他的材料和方法做一个小开关吗? 你是怎样制作的，你的小开关有什么特点? 可以做一个轻触开关:先从一张硬卡纸上剪下一个长方形纸片，然后对折，在对折的纸片的边缘各贴上一条金属片(如下图)，最后放在电路中，观察现象。 28 制作的小开关是可以按压的接触式开关。按下去，两面的金属片接触，相当于电路接通了，小灯泡就会亮了。松开手后，金属片分开了，相当于电路断开了，小灯泡就不亮了。 29 将红色、绿色玻璃纸分别包在小灯泡外面，并将它们与电池、导线、回形针开关连接起来，做成红绿灯。试着用我们制作的回形针开关控制这组红绿灯。 30 实验材料: 1块小木板、3个图钉、1个回形针、2个小灯泡(1个红灯、1个绿灯)、2个小灯座、1个双节电池盒、2节电池、5根导线、1个红绿灯支架。 31 实验步骤: (1)在2个小灯座上分别安装好2个小灯泡，再固定在红绿灯支架上。 (2)在2个小灯座上各连接2根导线，红、绿灯其中的1根导线都与电池盒的负极连接，红灯的另一根导线与小木板上的一个图钉相连，绿灯的另一根导线与小木板上的另一个图钉相连。 32 (3)与红灯导线相连的图钉涂上红色，与绿灯导线相连的图钉涂上绿色。 (4)在电池盒中安放好2节电池。电池盒的正极连接一根导线 ，把这根导线与回形针大的那一端用图钉一起固定在小木板上。 (5)把回形针连接到红色图钉上，红灯亮了；把回形针连接到绿色图钉上，绿灯亮了。 33 实验结论:回形针接通红灯的电路，红灯亮了；回形针接通绿灯的电路，红灯灭了，绿灯亮了。红绿灯就是这样相互交替亮与灭的。 34 如果想在红灯变绿灯、绿灯变红灯的中间再亮起一盏黄灯，应该怎么办? 在红绿灯的电路中加入一个控制黄灯的支路，这样就可以用一个开关分别控制红、黄、绿灯相互交替的亮与灭了。 如右图所示。 35 组装红绿灯装置 视频演示 选 择 1.下列材料能用来制作小开关的是( ) A.塑料和铁片 B.塑料和竹片 C.铁片和铝片 2. 请判断哪个开关可以用。（ ） A 课堂达标 C A. B. C. 判 断 1.开关都是由导体材料组成的。( ) 2.一个开关不能分别控制红、黄、绿灯相互交替的亮与灭。( ) 3.电视机遥控板是一个接触式开关。( ) 4.电灯开关面板是用绝缘体材料做成的。( ) 5.有的开关安装在明处,有的开关安装在暗处。( ) √ × × √ × 课堂达标 38 总 结 电路中的开关 观察小开关 生活中常见的开关 构造 按压开关 描点做标记，固定图钉、回形针 做个回形针开关 旋转开关 触摸开关 灯 电磁炉 电扇 材料 木板、回形针、图钉 金属片、开关按键螺丝支架 制作 测试 控制电流的通与断 作用 电路断开、电路接通 $$