9-10岁美式少儿工程课教案：电亮世界.docx

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1、1电亮世界L教学目标1 .学习电路的基本组成局部有用电器、供电器、开关和导线，.认识LED灯、开关、面包板灯元器件，理解各元器件工作原理2 .学习通路、断路、短路、用电器串联/并联等基础电学知识；.牢记电路实验操作平安规范；3 .认识元器件对应的电路符号，学习通过电路图理解电路的工作过程；.材料准备名称类别型号数量面包板耗材“个人8.5cm*5.5cm1面包板电源耗材“个人MB-1021LED灯耗材“个人白色超g九5m m2拨动开关耗材“个人两档3脚2杜邦线耗材“个人公对公10cm15电源头耗材“个人9v T型1电池耗材“个人9V1元件盒耗材“个人随机颜色97mm*67mm1本次课的主要材料从

2、通用试验箱中选择进行电路实验。4 .教学内容建立关系1 .老师做自我介绍大家好，我是（）老师，今天老师要带着同学们一起去探究日常生活中经常用到，但 又看不见摸不到的东西，同学们你们猜猜老师说的是什么呢？电！今天老师就要带着 同学们去学习一下电的奥秘。在学习之前呢我想认识一下在座的同学们，请同学们做 一下自我介绍吧！2 .学生自我介绍（记住所有学生的名字）3 .熟悉场地、规那么：没有老师的允许不能使用教室内的工具；没有老师的允许不能离 开自己的座位；举手提出问题或者回答下列问题；操作过程中必须带防护用具。4 .热场：同学们，你们在哪里见过电呢？（手机充电器、电脑电源、电池、闪电、高压变电站等等，

3、学生名字可能说的不准确, 要根据学生表述判断是什么设备。）总结学生答案，接着可以利用演示仪器给学生们 演示电的现象。5 .2提问小亮和朋友一起去山里露营，登山的时候不小心摔了一跤，恰好把装在包里的手电筒 摔坏了。小亮心想，到了晚上没有手电筒，外面漆黑一片简直是太恐怖了。所以他们 一定要在天黑前修理好手电筒，如果你是小亮你知道如何修理坏掉的手电筒吗？注：学生回答后，老师总结，简单介绍电灯的故事后，进入构思环节.3构思-头脑风暴灯的组成局部？由学生回答，填写气泡图。点亮一盏灯的条件：1.用电器、2.导线、3.电源、4.开关.4构思-知识储藏5.1.1 元器件讲解面包板是由于板子上有很多小插孔，很像

4、面包中的小孔，因此得名，专为电子电路的 无焊接实验设计制造的。由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊 接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、 调试和训练。整板使用热固性酚醛树脂制造，板底有金属条，在板上对应位置打孔使 得元件插入孔中时能够与金属条接触，从而到达导电目的。一般将每5个孔板用一条 金属条连接。板子中央一般有一条凹槽，这是针对需要集成电路、芯片试验而设计的。 板子两侧有两排竖着的插孔，也是5个一组。这两组插孔是用于给板子上的元件提供 电源。一一电源区 1中元器件M DOCBBnauan c oop DO n o noaijoaDoa

5、aooadl v.nHBiOo vnKiaraa 1nos.孔相连通隔离上下两-onnp 00DQO d a a局部的凹槽在电路中消耗电能的装置叫用电器（也叫负载）。是用电能进行工作的装置。如电灯、 电视或电阻等其他用电器。用电器的功能是把电能转变为其他形式能。例如，电炉把 电能转变为热能；电动机把电能转变为机械能，等等。通常使用的照明器具、家用电 器、机床等都可称为用电器。本次课中的用电器是LED灯。LED灯是一块电致发光的 半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板, 四周用环氧树脂密封。半导体晶片由两局部组成，一局部是P型半导体，在它里面空 穴占主导地位，

6、另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来 的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子 就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就 是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的, LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。特点：有正负极之分优点：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，对普通家庭照明可谓一劳永逸，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, 所以更加平安。4

7、、固态封装，属于冷光源类型。所以它很好运输和安装，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。7、配光技术使LED点光源扩展为面光源，增大发光面，消除眩光，升华视觉效果， 消除视觉疲劳。8、透镜与灯罩一体化设计。透镜同时具备聚光与防护作用，防止了光的重复浪费，让 产品更加简洁美观。9、大功率led平面集群封装，及散热器与灯座一体化设计。充分保障了 led散热要求 及使用寿命，从根本上满足了 LED灯具结构及造型的任意设计，极具LED灯具的鲜明 特色。供电器（电源）是提供电能的设备，电源的功

8、能是把非电能转变成电能。由于非电能 的种类很多，转变成电能的方式也很多，所以，目前实用的电源类型也很多，最常用 的电源是固态电池、蓄电池和发电机等。电源分为电压源与电流源两种，只允许同等 大小的电压源并联，同样也只允许同等大小的电流源串联，电压源不能短路，电流源 不能断路。导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路，起着传输电能的作用， 导线内部一般是铜、铁、铝等电阻较小的金属，外部包有绝缘皮。开关是指一个可以使电路开路、使电流中断或使其流到其他电路的电子元件。开关的 原理是接点的闭合(closed )表示电子接点导通，允许电流流过；开路(open )表示电子接点不导通形成开路，不允

9、许电流流过。电源稳压板输入端采用12V以下的直流电供电，我们是用一节9V电池作为电源，经过 稳压芯片调整后，输出端可以输出3.3V和5V两种电压，调整方法需要人为的调整跳 线帽位，当跳线帽处于3.3V和OFF位置时输出3.3V电压，当跳线帽处于5V 和OFF位置时输出5V电压。需要注意的是将稳压板输出的正负极和面包板红蓝线 对应一致。另外，第一次课没有学习电阻的情况下，将电压调至3.3V ,否那么5V直接 点亮一盏LED灯，会造成LED灯损坏甚至炸裂。电路原理图在真实的电路中，各元器件间有着复杂交错的关系。为了能清晰的呈现整个电路，可 以借助电路原理图。电路原理图由很多个电路符号和线段构成，每

10、个电路符号代表一 个种类的电子元件，所以为了能读懂专业的电路原理图就要从认识基本的电路符号开 始。名称一电路符号2电池一Th三脚拨动开关*LED 灯。2.343通路、断路、短路(1 )所有正常工作的电路的电流都是从电池正极流出，经过用电器、开关后，最终回 到负极，我们称之为通路。通路“(2)电流从电池正极流出，由于导线断开、开关断开、用电器故障等原因最终没能回 到电池负极，我们称其为断路。断路,(3 )短路是电流从电池正极流出，没有经过用电器直接回到电池负极的现象。用电器 的存在对电流的流动起到缓冲的作用，导致回到电池负极的电流没那么凶猛 否那么短路会造成导线内电流太大发热，严重时造成火灾事故

11、。S1_短路, 一二注：电比拟抽象，很多电的概念都可以和水流类比，如短路类似于水流从高高的山崖 直接坠落到地上形成能量巨大的瀑布，用电器好比水流中的堤坝，阻碍水流流动过猛, 起到缓冲的作用。平安操作规范L搭建电路或修改电路前，确保电路断电1.1 止将电池的正极线和负极线直接接触在一起3才再接元件前区分元件的正负极3.5 计划做出电路搭建计划，在记录当单上画出通路、串联、并联的电路原理图3.6 实施按照画好的电路原理图，在面包板上搭建电路。具体步骤可参考PPT中搭建步骤图。注：上课时可以借助fritzing模拟软件优化将多余1盏的LED灯收尾相连，组成了 LED灯串联电路。试着用串联的方法点亮多盏 灯。注：只需要知道串联在电路中的表现形式即可S1将多余1盏的LED灯头头相连、尾尾相连，组成了 LED灯并联电路。试着用并联的方 法点亮多盏灯。注：只需要知道并联在电路中的表现形式即可 注：拓展任务根据课堂时间情况而定S13.7家长反应话术（课程总结）本次课是电路与逻辑的第一次课，通过本次课学生将学习生活中最常见的开关电 路，并学习通路、断路、断路、串联、并联等相关基础电学知识；学习电路实验平安 操作规范；认识面包板、LED灯、电池盒、开关基础的电子元件，并理解各元器件运 作原理；学习开关、电池、LED灯的电路原理图符号，并学习原理图绘制规那么，为以 后用电路的知识解决具体问题奠定基础。