探究开关在电路中的作用.doc

探究开关在电路中的作用
1活动任务
探究开关的结构及在电路中的作用，用双金属片开关设计并连接火灾报警电路。
2活动内容
1．探究日光灯的启辉器中的双金属片
　　（1）教师为每个小组的学生准备一个启辉器中的双金属片，提出观察讨论任务：
　　① 请学生仔细观察双金属片，猜想这个装置有什么作用？利用它可以做什么？
　　② 用火焰加热双金属片，看看发生了什么现象？
　　③ 尝试解释所发生现象的原因。
　　（2）学生的探究活动：
　　① 对双金属片进行观察；讨论并猜想双金属片的作用；小组间进行交流，说明自己小组的观察结果和想法。
　　② 学生实验观察，发现双金属片的作用。用火柴的火焰加热双金属片，观察现象。
　　③小组讨论，解释双金属片“为什么加热双金属片后，两个触片导通了？”
　　（3）教师讲解：解释双金属片的工作原理。
双金属片的工作原理
日光灯的启辉器中有一个双金属片，结构如图1（a）所示，当温度升高时，双金属片形状发生变化，与静触片接触，如图1（b）。

3．利用启辉器中的双金属片开关设计电路。
　　（1）教师提出新任务：
　　① 利用启辉器中的双金属片设计一个电路，说明电路的意义、作用。
　　② 连接出所设计的电路，检验是否达到设计目的。
　　（2）学生探究活动：
　　① 利用双金属片的热膨胀特点代替开关，控制电路的通断，设计火灾报警电路图。
　　② 交流讨论：如何使电路起到报警作用？完成火灾报警器电路设计图。
　　③ 进行实验检验。
　　（3）展示成果。
电路实验参考
准备器材：
日光灯的启辉器（双金属片），额定电压2.5伏的小灯泡及灯座，电池盒（两节电池），导线，火柴，电铃(子门铃或音乐芯片)。
实验过程：
　　1．取一个启辉器，拆去外壳，露出双金属片。利用双金属片的接触和断开，作为电路中的开关。
　　2．按图2连接电路：

图2
3．点燃火柴，使火焰靠近启辉器，电路接通，铃响灯亮；拿开火柴，稍候，电路断开。

4．其它电路设计任务：
　　（1）用单刀双掷开关设计楼梯电路
　　设计要求：
　　楼房的楼梯通道中有这样一种电灯电路，上楼的人在楼下按动开关，灯亮，当人上到楼上，按动楼上的开关，灯灭，即一盏楼梯灯可以由两个开关分别控制。
　　说明：
　　如果学校的楼梯或走廊有这样的电灯及开关，可以让学生实际体验一下，依次扳动开关，观察电灯的亮灭，猜想电路是怎样连接的，然后再分组设计电路，用实验器材连接模拟楼梯电路。
　　（2）用多个开关设计一个举重裁判电路
　　设计要求：
　　举重比赛需要一个主裁判和两个副裁判，裁判规则是要有两个以上裁判，其中必须包括主裁判认定运动员动作合格才算成功。这个电路实际上是要用三个开关控制一盏灯，灯亮表示运动员成功，灯不亮表示运动员失败。
楼梯电路参考

（1）　　　　　　　　　　　　　　　　（2）

举重裁判电路参考

5.活动组织方式
学生在教师指导下分组开展探究活动，实验中注意观察双金属片的变化。
6.活动评价方式
教师评价与学生自评相结合。
7.所需学习资源
日光灯启辉器（1）.jpg
日光灯启辉器（2）.jpg
除去外壳的启辉器.jpg
启辉器的双金属片.jpg
火灾.jpg
火灾现场.jpg
音乐芯片.jpg
火灾报警原理电路.jpg
火灾报警电路设计参考图.jpg
火灾报警电路.swf
烟雾报警器.jpg
防暴火灾报警器.jpg
新型火灾报警器（1）.jpg
新型火灾报警器（2）.jpg