2.7电路中的开关 ppt课件（22张PPT）+教案+练习+素材-2023新教科版（2017）四年级下册《科学》.rar

2.7 电路中的开关 教学设计2.7 电路中的开关 教学设计课题 电路中的开关单元电路学科科学年级四下学习目标科学概念目标科学概念目标1、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。目标解读：目标解读：开关是所有电路的重要组成部分，学生每天都在使用各种各样的开关控制着电路。学生在点亮小灯泡的学习中初步理解断路的概念，在简易电路课程中就涉及了开关的使用。本课学生了解电路概念的基础上，理解开关是通过连接电路或者断开电路来控制电路的工作原理。2、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。科学探究目标科学探究目标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。目标解读：目标解读：首先观察小开关都是用什么材料制作的，它们都起到什么作用，再利用身边的材料制作一个开关，并用它来控制电路。通过科学与工程实践活动，帮助学生应用学到的电路概念和导体、绝缘体知识来制作小开关，体验科技制作和工程实践的魅力，感受科学技术应用与创造对生活的帮助。科学态度目标科学态度目标乐于合作、勇于创新。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标1、感受开关为人类生活带来便利。2、体验包括设计、制作、改进在内的技术与工程活动的过程。重点1、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。2、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。3、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。难点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。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：聚焦：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与断，这个元件就是开关。在一个电路中，电流从电源正极流出，通过导线流经用电器和开关，如果开关断开连接，那么电流将无法继续通过开关继续流回电源负极，整个电路处于断开状态，用电器不能正常工作。如果闭合开关，那么电流可以继续通过开关流回电源负极，了解开关 激趣导入电路是通路，用电器可以正常工作。播放视频一分钟了解开关讲授新课探索一：探索一：观察小开关讲解：讲解：在这个小开关中，黄色支架部分是由塑料制成的，塑料属于绝缘材料；银白色的金属片属于导体材料；固定塑料支架和金属片的螺丝是金属，金属属于导体材料；用手触碰的红色开关按键部分是由塑料制成的，塑料属于绝缘材料。在这个电路中，电流从电池正极流出，通过导线流向小灯泡和开关，按下红色开关按键，按键下方的金属触碰点接触到下方的螺丝，电路接通，电流通过开关继续流回电池负极，小灯泡会被点亮。松手后，在簧片的弹力作用下，金属触碰点与螺丝分离，电路断开，无法通过电流。探索二：探索二：观察生活中常见的开关分别介绍：触摸式开关、旋钮式开关、按压式开关、声控开关。探索三：探索三：做个回形针开关制作材料：制作材料：小木板、回形针和图钉。制作过程：制作过程：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。3、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。制作原理：制作原理：木板是绝缘体，当电路中两枚图钉未连接时，不会有电流通过。回形针是导体，当用它连接两枚图钉时，电路接通，形成闭合回路，小灯泡亮起来。当断开一端的回形针，电路断开，小灯泡不亮。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。研讨探究研讨一：研讨一：回形针开关是怎样控制电流的通与断的？小结：小结：以回形针大的一端为轴，转动回形针，使之与图钉断开连接，电流不能通过开关，小灯泡不会被点亮。把回形针小的一端转回原位，使之与图钉接触，电流可以通过开关，小灯泡会被点亮。研讨二：研讨二：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？自制小开关需要的材料：橡皮、图钉和回形针。制作过程：制作过程：1、把回形针伸开放在橡皮上，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橡皮的一个描点上，再用图钉把回形针大的一端固定在橡皮的另外一个描点上。3、把橡皮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。小结：小结：我们在设计制作小开关的过程中，不仅需要使用绝缘体材料，还需要使用导体材料，导体负责接通电路，绝缘体负责断开电路。交流讨论相互交流共分享，集体讨论达共识。拓展延伸拓展一：拓展一：制作红绿灯电路制作材料：制作材料：2 个小灯泡、2 个小灯座、5 根导线、1个双节电池盒和 2 个电池、3 个图钉、一个曲别针、一块橡皮、一个红绿灯支架。制作方法：1、把小灯泡安装在小灯座上，然后固定在红绿灯支架上，将红色、绿色玻璃纸分别包在小灯泡外面。2、在两个小灯座上各连接出两根导线。红灯的其中一根导线连接电池盒负极的连接点，另一根导线与橡皮上的一个图钉相连接。绿灯的其中一根导线也连接电池盒负极的连接点，另一根导线与橡皮上的另一个图钉相连接。3、把红灯导线连接的图钉边缘涂红，把绿灯导线拓宽领域探新知、知识运用巧迁移连接的图钉边缘涂绿。4、把 2 个电池安装在电池盒里。在电池盒的正极连接好一根导线，把回形针大的一端与这根导线用图钉一起固定在橡皮上，如图所示。制作须知：需要红灯亮就把回形针连接到红色图钉上，需要绿灯亮就把回形针连接到绿色图钉上。拓展二：拓展二：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？再取一个小灯泡安装在小灯座上，用黄色玻璃纸包在小灯泡外面，制作一盏黄灯。在黄灯小灯座上分别连接出两根导线，再用图钉增加一个触点，利用回形针开关分别与三个图钉触点的接触与分离控制三个小灯泡的亮灭，如图所示。科学零距离：科学零距离：轻触开关的应用播放视频轻触开关小结：小结：使用时轻轻按开关按钮就可使开关接通，当松开手时开关即断开，其内部结构是靠金属弹片受力弹动来实现通断的。轻触开关由于体积小、质量轻，在电器方面得到广泛的应用，如影音产品、数码产品、遥控器、通信产品、家用电器、安防产品、玩具、电脑产品、医疗器材、汽车按键等。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2.7 电路中的开关一、填空题1、开关是控制电路（）的元件。2、我们常见的开关种类有（）、（）和（）等。3、如图所示的是利用刷卡来打开门锁，实际上磁卡就是一个开关，控制着电路中电流的通断，刷卡时电路的状态是（）。【填“通路”或“断路”】二、判断题1、开关是所有电路的重要组成部分，我们每天都在使用各种各样的开关控制着电路。（）2、一个开关只能控制一个小灯泡的亮灭。（）3、所有的电路都只需要一个开关。（）4、开关的作用是连接或断开电路。（）5、因为闭合开关能接通电路，所以开关的各部分都是由导体制成的。（）三、选择题1、下面是乐小设计的三种开关，其中真正具备控制电流通断功能的是（）。2、我们用电路检测器检测橡皮，发现小灯泡是不亮的，因此橡皮是（）。A导体 B绝缘体 C不导体3、电池两端直接用导线连接在一起，就会发生（）。A短路 B断路 C通路4、如图，开关中用圆圈圈出的部分是用（）材料制成的。A导体 B绝缘体 C半导体金属金属A金属塑料B塑料金属C四、连线题 旋钮式开关 按压式开关 触摸式开关五、实验探究丽丽用圆形针做了一个开关，请根据所学知识回答下列问题。1、丽丽做的开关的哪些方用的是导体材料？哪些地方用的是绝缘体材料？（填一填）2、当开关按如图甲所示的情形连接在电路中时，电路中的小灯泡（）正常发光；当开关按如图乙所示的情形连接在电路中时，电路中的小灯泡（）正常发光。【填“能”或“不能”】甲 乙六、综合拓展请画出用一节电池和三个开关分别控制三个小灯泡亮灭的电路连接图。()()()2.7 电路中的开关答案及解析一、填空题1、通断 2、触碰式开关 旋钮开关 按压式开关3、断路 解析：刷卡时，电路断开，电磁铁失去磁性，门就可以打开了。二、判断题1、2、解析：有的电路中一个开关可以控制很多小灯泡的亮灭。3、解析：有的电路中有很多开关。4、5、三、选择题1、B2、B 3、A解析：小木块是绝缘体，它的代替材料也应该是绝缘体，B 选项和 C 选项都是导体，所以 A 选项正确。4、B 四、连线题 旋钮式开关 按压式开关 触摸式开关五、实验探究1、2、不能 能解析：当开关按如图甲所示的情形连接在电路中时，电路中的小灯泡不能正常发光，因为回形针的一端翘起，没有和开关的连接点接触，电路处于断路状态。当开关按如图乙所示的情形连接在电路中时，电路中的小灯泡能正常发光，因为回形针的两端都和开关的连接点接触了，电路处于通路状态。六、综合拓展（画法不唯一）(绝缘体材料)(导体材料)(导体材料)电路中的开关教科版四年级下册电路中的开关课件PPT新知讲解聚焦电路中的开关怎样控制电流的通与断？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与断，这个元件就是开关。在一个电路中，电流从电源正极流出，通过导线流经用电器和开关，如果开关断开连接，那么电流将无法继续通过开关继续流回电源负极，整个电路处于断开状态，用电器不能正常工作。如果闭合开关，那么电流可以继续通过开关流回电源负极，电路是通路，用电器可以正常工作。一分钟了解开关新知讲解一探索观察小开关 在这个小开关中，黄色支架部分是由塑料制成的，塑料属于绝缘材料；银白色的金属片属于导体材料；固定塑料支架和金属片的螺丝是金属，金属属于导体材料；用手触碰的红色开关按键部分是由塑料制成的，塑料属于绝缘材料。在这个电路中，电流从电池正极流出，通过导线流向小灯泡和开关，按下红色开关按键，按键下方的金属触碰点接触到下方的螺丝，电路接通，电流通过开关继续流回电池负极，小灯泡会被点亮。松手后，在簧片的弹力作用下，金属触碰点与螺丝分离，电路断开，无法通过电流。新知讲解二探索观察生活中常见的开关 电磁炉的开关是触摸式开关，触摸开关的原理是通过人体的部位（比如手指）接近开关所产生的电容或电阻的波动，给芯片传递指令，由芯片控制开关电路，实现开启或者关闭用电器的目的。在开、关用电器的过程中，人体不需要近距离接触高压电源。使用时，手指轻轻触摸即可实现接通电路、调节档位、断开电路等多种效果。电磁炉新知讲解二探索观察生活中常见的开关触摸式开关触摸开关，是一种智能控制开关，本身需要一定的电能。新知讲解二探索观察生活中常见的开关 电风扇的开关是旋钮式开关，旋钮式开关是以旋转手柄来控制主触点通断的一种开关。旋钮式开关的结构形式也有两种，分别是单极单位结构和多极多位结构，多极多位旋转开关多用于工作状态线路的切换。旋转电风扇上的开关，通过与旋转手柄相连的触点与开关中其他触点间的切换，可以达到启动电风扇、调节电风扇转速、关闭电风扇等多种目的。电风扇新知讲解二探索观察生活中常见的开关 电灯的开关是按压式开关，按键开关有接触电阻小、规格多样化等方面的优势，在电子设备及家电等方面得到广泛的应用。按下按压开关，按键上的触点与开关内部的触点连接，电路接通，电灯发光；向相反方向按下开关，触点之间分离，电路断开，电灯熄灭。电灯新知讲解二探索观察生活中常见的开关 声控开关，全称是声控延时开关，是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。声控开关常用于楼道内电灯亮灭的控制，以达到节省电能的目的。声控开关新知讲解二探索观察生活中常见的开关声控开关声控开关，全称是声控延时开关，是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。新知讲解三探索做个回形针开关制作材料：小木板、回形针和图钉。制作过程：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。3、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。电路接通电路断开描点固定图钉新知讲解三探索做个回形针开关制作原理：木板是绝缘体，当电路中两枚图钉未连接时，不会有电流通过。回形针是导体，当用它连接两枚图钉时，电路接通，形成闭合回路，小灯泡亮起来。当断开一端的回形针，电路断开，小灯泡不亮。电路接通电路断开描点固定图钉合作探究一研讨回形针开关是怎样控制电流的通与断的？以回形针大的一端为轴，转动回形针，使之与图钉断开连接，电流不能通过开关，小灯泡不会被点亮。把回形针小的一端转回原位，使之与图钉接触，电流可以通过开关，小灯泡会被点亮。合作探究二研讨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？自制小开关需要的材料：橡皮、图钉和回形针。制作过程：1、把回形针伸开放在橡皮上，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橡皮的一个描点上，再用图钉把回形针大的一端固定在橡皮的另外一个描点上。3、把橡皮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。我们在设计制作小开关的过程中，不仅需要使用绝缘体材料，还需要使用导体材料，导体负责接通电路，绝缘体负责断开电路。拓展延伸一拓展制作红绿灯电路制作材料：2个小灯泡、2个小灯座、5根导线、1个双节电池盒和2个电池、3个图钉、一个曲别针、一块橡皮、一个红绿灯支架。制作方法：1、把小灯泡安装在小灯座上，然后固定在红绿灯支架上，将红色、绿色玻璃纸分别包在小灯泡外面。2、在两个小灯座上各连接出两根导线。红灯的其中一根导线连接电池盒负极的连接点，另一根导线与橡皮上的一个图钉相连接。绿灯的其中一根导线也连接电池盒负极的连接点，另一根导线与橡皮上的另一个图钉相连接。拓展延伸一拓展制作红绿灯电路制作方法：3、把红灯导线连接的图钉边缘涂红，把绿灯导线连接的图钉边缘涂绿。4、把2个电池安装在电池盒里。在电池盒的正极连接好一根导线，把回形针大的一端与这根导线用图钉一起固定在橡皮上，如图所示。制作须知：需要红灯亮就把回形针连接到红色图钉上，需要绿灯亮就把回形针连接到绿色图钉上。拓展延伸二拓展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？再取一个小灯泡安装在小灯座上，用黄色玻璃纸包在小灯泡外面，制作一盏黄灯。在黄灯小灯座上分别连接出两根导线，再用图钉增加一个触点，利用回形针开关分别与三个图钉触点的接触与分离控制三个小灯泡的亮灭，如图所示。科学零距离轻触开关的应用使用时轻轻按开关按钮就可使开关接通，当松开手时开关即断开，其内部结构是靠金属弹片受力弹动来实现通断的。轻触开关由于体积小、质量轻，在电器方面得到广泛的应用，如影音产品、数码产品、遥控器、通信产品、家用电器、安防产品、玩具、电脑产品、医疗器材、汽车按键等。轻触开关课堂练习1、开关所有的地方都需要用导体材料来制作。（）一、判断对错2、一般情况下，电磁炉采用的是旋钮式开关。解析：在开关中，支架部分、开关触碰键部分都是由塑料制成的，塑料属于绝缘体材料。（）课堂练习二、选择题1、在我们制作的回形针开关中，可以代替小木块制作开关的是（）。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、小开关中按键的部分是用（）材料制成的。A.导体 B.绝缘体 C.半导体B课堂小结通过本课的学习你有哪些收获？板书设计电路中的开关 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