内容正文:
【数字人导入视频】小苏快看!手电筒一按就发光啦!小苏:咦,它里面藏了什么秘密?为什么按下开关,灯就亮起来了?我猜!是电跑进去点亮灯泡的!那我们能不能只用电池和导线,直接点亮小灯泡?哇,听起来好有趣!我们一起来试试吧!想知道电是怎么流动的吗?一起探索点亮小灯泡的奥秘
苏教版 · 科学四年级上册 · 第3单元 简单电路第一课 点亮小灯泡
1.7.2013
同学们好,今天我们学习第3单元《简单电路》的第8课——点亮小灯泡。这节课我们会通过思考、探究、讨论、阅读和动手五个环节,一步步揭开小灯泡发亮的秘密。
‹#›
手电筒是怎么亮起来的?
猜猜里面的结构是什么样的
思考
4
认识材料、连接电路
找出小灯泡发亮的秘密
小苏
科科
探究-如何点亮小灯泡
我们在上节课已经认识了不同类型的运动,了解运动本质是物体位置发生变化。这节课我们跳出对“运动是什么”的定性描述,进一步探究运动背后的量化规律,解决一个核心问题:如何精准描述运动的快慢。
生活中我们都能凭感觉说出谁快谁慢,但科学探究不能止步于模糊感受。我们需要把生活经验提炼成可量化、可验证的比较方法,最终推导出描述运动快慢的统一标准。
接下来就让我们从大家熟悉的赛跑场景切入,一步步拆解比较运动快慢的逻辑,一起完成这场探究。
正极(+)
负极(-)
小灯泡
导线
灯丝
导线应该接触小
灯泡的什么部位?
通电后会发热发光
是小灯泡发光的关键
如何用下面的材料
让小灯泡亮起来?
?
导线应该接触小灯泡
的什么部位?
猜测一:只接触玻璃灯泡壳,灯会亮吗?
猜测二:只接触灯底,灯会亮吗?
猜测三:需要接触几个部位?
玻璃壳
灯丝
金属壳
金属触点
金属支架
——干电池
有正极(+)和负极(−)
是电的来源
灯泡——
通电后会发光
是我们要"点亮"的主角
导线——
电池和小灯泡连接起来
让电跑起来
比较下面两种电路示意图
分析它们有什么相同之处
灯泡——
导线——
|
干电池
相同点:
都有电池、小灯泡、导线。
电流都从电池正极出发,
经过灯泡,再回到电池负极。
都形成了一个完整的回路。
哪种连接能点亮小灯泡?
亮的画“√”,不亮的画“×”
判断小窍门
看看小灯泡的两个连接端,是不是分别接到了电池的正、负极上?
导线是否连接到金属接触点,并形成闭合回路。
1.7.2013
这里有8种不同的接法,请同学们判断一下,哪些小灯泡会亮,哪些不会。判断的时候想一想:小灯泡的两个连接端,是不是分别接到了电池的正极和负极?接对了才能形成完整的回路。
‹#›
完整电路的条件
三个必要元素
要让灯泡亮起来
必须形成完整的电路。
必须有电源:提供电能
必须有用电器:消耗电能做功
必须有导线:连接各个元件
必须形成完整的回路
正极→用电器→负极
三者缺一不可
简单电路的四个必要元件
讨论:认识开关
前面我们已经从生活场景中总结出比较运动快慢的两种方法,也推导出了描述运动快慢的核心公式:路程除以时间等于速度。
抽象的公式需要落地验证才能形成具象认知,本节课我们将通过亲手实验,把刚刚学到的理论知识转化为可感知的物理结论。
我们会围绕“比较行走速度”这个核心主题,分别用“相同路程比时间”和“相同时间比路程”两种思路完成实验,最终套用速度公式计算结果,验证我们总结出的快慢比较规律是否成立。
下面的两种电路有什么不同?
电池、导线、灯泡
电池、导线、灯泡
还有……
开关
开关是控制电路接通与断开的装置
简单电路的四个必要元件
电源
(电池)
提供电
导线
连接各元件
让电流通过
用电器
(灯泡)
用电工作
开关
控制接通
与断开
电路正常工作时
电流从电源正极流出,经过导线、灯泡、开关,
流回负极,形成一个闭合回路。
电源、导线、用电器、开关是构成简单电路的必要元件。
1.7.2013
一个最简单的电路,必须有四个元件:电源(比如电池)提供电,导线把各个元件连起来,用电器(比如小灯泡)用电工作,开关控制电路的接通和断开。电流从正极出发,经过一圈回到负极,灯泡就亮了。
‹#›
选择哪种开关取决于实际需要
各种开关的原理都是控制电路的通断
生活中你见过哪些开关?
阅读-常见开关
我们亲手制作的小火箭,发射后总会回落地面,无法飞向太空,核心原因并非推力不足,而是速度达不到脱离引力的要求。
地球对所有物体都存在引力拉扯,要挣脱这股引力的束缚,不能只靠单纯的动力堆叠,必须达到特定的速度门槛,这个门槛就是我们常说的宇宙速度。
接下来我们就一起拆解三个不同层级的宇宙速度,分别看看它们对应的航行目标,理解速度和引力之间的核心关系,搞清楚飞出地球、奔向宇宙的真正条件。
手动开关:需要手动操作
拨动开关
拨动开关是最常见的手动开关之一,常用在手电筒等设备上。
• 特点:通过拨动按钮控制通断
• 应用:手电筒、一些小典型动电器
• 优点:结构简单,使用方便
旋钮开关
旋钮开关通过旋转旋钮来控制电路,有时还能调节亮度。
• 特点:旋转控制,有的可调节亮度
• 应用:调光开关、音量旋钮
• 优点:可步进调节,精确控制
手动开关:需要手动操作
翘板开关是家庭最常见的墙壁开关,用按压方式控制。
• 特点:用手按压,一端指向一端指出
• 应用:家庭墙壁开关(控制灯具)
• 优点:美观方便,安全可靠
翘板开关
闸刀开关
闸刀开关结构简单可靠,常用于实验室和一些大功率设备。
• 特点:结构简单,可靠稳定
• 应用:实验室电路、大功率设备
• 优点:易于观察通断状态,维护方便
自动开关:通过传感器自动控制
温控开关
根据温度变化自动控制(如空调、欢水器)
自动开关:通过传感器自动控制
声控开关
根据声音和光线自动控制(如楼梯灯)
自动开关:通过传感器自动控制
感应开关
根据红外线自动控制
(如自动感应灯)
21
动手-动手试一试
我们已经认识了飞出地球需要的不同宇宙速度,解决了自制火箭无法突破引力的核心疑问。接下来我们要进入更深层次的探究,拆解速度和能量的内在关联。
速度不只是描述物体运动快慢的物理量,它直接决定了物体运动能量的大小。想要飞出地球,本质是需要足够的能量克服引力做功,速度就是能量最直观的体现。
我们将通过具象的可控实验,验证速度对动能的影响,帮大家建立“速度—能量—引力突破”的完整逻辑链,理解宇宙速度设定背后的物理本质。
把电路中的小灯泡换成
其他用电器试一试
电路中的用电器不只有小灯泡,还可以是其他种类。让我们换一换试试!
原理:只要形成闭合回路,用电器就能工作
用电器可以多种多样
不同用电器将电能转化为不同形式的能量
电机
蜂鸣器
小喇叭
小苏电动机的连接演示为AI视频,仅供参考
实验 1 — 电动机的连接
把电动机的正负极接线分别与电池的正负极连接,观察电动机的变化。
• 能量转化:电能 → 机械能
• 电动机是将电能转化为转动动能的用电器
本页删除视频,可仅使用图片展示
实验 2 —蜂鸣器的连接
蜂鸣器是一种能发出声音的用电器。
能量转化:电能 → 声能
• 应用:防盗器、提示器、电路实验
小苏蜂鸣器的连接演示为AI视频,仅供参考
本页删除视频,可仅使用图片展示
实验 3 —小喇叭的连接
小喇叭是常见的发声用电器,能发出更大更清晰的声音。
能量转化:电能 → 声能
• 应用:音响、放音设备、广播
小苏小喇叭的连接演示为AI视频,仅供参考
本页删除视频,可仅使用图片展示
实验 4 —正负级反向联结
如果电动机的正负极接反了,
会怎么样?
• 猜测一:电动机不转了?
• 猜测二:电动机会燃毁?
• 猜测三:电动机反向转动?
因为电流方向改变,电动
机转动方向也改变——
电动机会反向转动
回到最开始的问题——
手电筒里面到底由哪几部分组成?
拆解手电筒,画出它的电路示意图
思考:手电筒是简单电路吗?
拆解手电筒
动 手
塑料外壳
开关
导线
灯泡
电池
1.7.2013
现在我们回到开头的问题。请大家把手电筒拆开,看看里面:有电池、有小灯泡、有开关,还有外壳把它们连在一起。其实手电筒就是一个做好的简单电路!请同学们把它的电路图画出来,你会发现它和我们今天接的电路一模一样。
‹#›
手电筒属于简单电路
电池(电源)、小灯泡(用电器)、筒身金属片(导线)、按键开关,四样元件串联在一起,形成闭合回路。按下开关,电路接通,灯泡发光;断开开关,电路断开,灯泡熄灭,完全符合简单电路的构成条件。
这节课,我们学会了什么?
简单电路
电源、导线、用电器
开关,缺一不可。
闭合回路
连接成闭合路径,
灯泡才能亮。
开关
控制电路连通与断开。
用电器
小灯泡、电动机、蜂鸣器、
小喇叭。
元件组成电路,回路控制亮灭
一圈闭合的回路,
点亮大千世界
科学探索,
从身边开始!
封底
$nullnullnull小苏,快看,手电筒一按就发光了。咦它里面藏了什么秘密?为什么按下开关灯就亮起来了?我猜是电跑进去点亮灯泡的那我们。能不能只用电池和导线直接点亮小灯泡?听起来好有趣,我们一起来试试。想知道电是怎么流动的吗?一起探索点亮小灯泡的奥秘。