■科学园地
电的奇幻之旅
(接上期)
指尖上的掌控之术·探秘旋钮开关
轻轻一转,台灯就亮了。这个小动作,怎样改变电路的通断?今天,让我们化身“电路小侦探”,用回形针、图钉和纸板制作一个旋钮开关,再挑战“门关好、旋钮打开,灯才亮”的控制模型。
●探究一 转动怎样控制电路
观察图8:一枚图钉作为中心触点,另一枚作为外围触点。回形针的一端固定在中心图钉处,能绕它转动;另一端接触或离开外围图钉。导线分别接在两枚图钉上。
1.回形针和图钉要选用 ▲ (导电/绝缘)材料,纸板底座主要起 ▲ 作用。
2.回形针接触外围图钉时,电路可能 ▲ ;离开时,电路 ▲ 。(填“接通”或“断开”)
3.想一想:怎样让回形针转动顺畅,又能稳定接触图钉?把你的办法画在纸上,并标注中心触点、外围触点和转动方向。
制作约定
模型至少有“开”和“关”两个位置;底座稳固,接线牢靠,图钉尖端固定在橡皮泥中;用塑料瓶盖等绝缘材料做旋钮手柄。实验只使用电池供电,不连接插座,也不拆装家用电器。
●探究二 制作自己的旋钮开关
材料与工具:硬纸板、回形针、图钉、导线、橡皮泥、绝缘胶带、塑料瓶盖;两节1.5V电池及电池盒、红色LED、一只220Ω限流电阻(剪刀和图钉操作请成人协助)。
1.做底座:将硬纸板剪成合适大小,安装中心图钉A和外围图钉B,使回形针的自由端转动后能够碰到B。
2.装转动臂:将回形针一端套在中心图钉处,保持金属接触,同时留出转动空间。把导线固定在图钉下,背面的尖端用橡皮泥包住。
3.接电路:按图9连接电池、限流电阻、LED和旋钮开关。LED长脚朝电池正极一侧,短脚朝负极一侧。限流电阻与LED串联,不要省略;避免把电池正负极直接相连。
4.调试:慢慢转动回形针,观察LED的亮灭。若不亮,检查电池方向、LED接法、图钉与导线的接触及转动臂位置。
5.如果接触不良,LED可能出现什么现象?我的观察: ▲ 。怎样让触点连接更可靠? ▲ 。
我的改进: ▲ 。
测试状态 LED的实际表现 需要调整的地方
回形针接触B ▲ ▲
回形针离开B ▲ ▲
重复转动5次 ▲ ▲
6.增加外围触点,能让灯自动变亮、变暗吗?试着解释: ▲ 。只增加触点数量,并不会自动改变亮度;不同档位的效果还取决于触点接入了什么电路。 (未完待续)
■上期答案
观察记录:通电时可能发光或没有明显变化;冷却后可能完好,也可能损耗、断裂,按实际填写。
比较实验:电压对比只改变电压;直径对比只改变笔芯直径,其余条件按表保持相同,结果按实测。HB、2B是硬度型号,不代表直径;不能简单断定越粗或越细就越亮。
升级问答示例:问题是接触不稳;改进方法是重新固定夹持处;效果通过改进前后观察比较填写。星级根据真实表现评定,不预填统一等级。
本期专家团队名单:
许楠烜:浦江县小学科学教研员、县名师
周浩然:浙江省教坛新秀
杨晓天:金华市教坛新秀
楼英杰:浙江省小学科学教学活动评审二等奖
温馨提醒:本期答案将在下期公布,敬请关注。