蘇宏

根據(jù)教學(xué)需要，利用廢舊器材，自制節(jié)日彩燈演示儀，具有結(jié)構(gòu)簡單、材料便宜、操作方便、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。通過該教具可以使學(xué)生易于掌握光敏電阻特性。

筆者根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合教材的內(nèi)容和實(shí)際情況，制作了《自制節(jié)日彩燈演示儀》，現(xiàn)將該教具構(gòu)思及制作過程介紹如下。

1設(shè)計(jì)思路

筆者在講《高中物理》滬教版選修課本3-2第4章第1節(jié)傳感器的原理這節(jié)課時(shí)，涉及光敏電阻隨著光照增強(qiáng)，其電阻值急劇減小，把它接在電路中，通過的電流就急劇增大的內(nèi)容。根據(jù)電流在電路中的變化，可以設(shè)計(jì)出許多有關(guān)傳感器的電路，在實(shí)際生活中有一定的應(yīng)用價(jià)值。筆者就此產(chǎn)生了一些靈感，想到了節(jié)日流動彩燈之所以流動，是因?yàn)殡娐分羞B接的小彩燈在不斷地亮暗閃爍。如果在該電路中接個光敏電阻，通過一定的控制電路，當(dāng)它受到周期性的光照，其電阻值就發(fā)生周期性地變化，電路中的電流也隨之周期性地變化，那么小彩燈也就能周期性地亮暗閃爍，這樣就輕松渲染了節(jié)日的氣氛。

根據(jù)上述思路，筆者初步確定彩燈演示儀由2部分電路組成，如圖1所示。第1部分是控制電

路，它由小電機(jī)和滑動變阻器串聯(lián)，由1節(jié)1.5 V的電池供電，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器觸頭，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變彩燈閃爍頻率。第2部分是工作電路，它由光敏電阻和小彩燈（發(fā)光二極管）串聯(lián)，接在6 V穩(wěn)壓電源上，另外有2個輔助電路，就是有2個小燈泡也接在該電源上，而燈泡和光敏電阻正對著，燈光照射在光敏電阻上，它的阻值急劇減小，與它串聯(lián)的小彩燈（發(fā)光二極管）亮了；若光照射不到光敏電阻上，其阻值很大，與它串聯(lián)的小彩燈（發(fā)光二極管）就不亮。而小電機(jī)上帶著一個半圓柱形筒，而這個筒剛好在光敏電阻和燈泡之間轉(zhuǎn)動，由于是半圓形，為使其遮光效果好，在筒壁上貼了一層黑紙。因此，轉(zhuǎn)到任何位置總有一個光敏電阻得到光，而另一個光敏電阻得不到光，得到光的光敏電阻與它串聯(lián)的小彩燈就亮了（比如紅燈），而得不到光的電路中小彩燈就不亮（比如綠燈）。轉(zhuǎn)過某一角度后，原來亮的紅燈熄滅，而原來不亮的綠燈就亮了。這樣交替出現(xiàn)，并不斷閃爍，就形成流動彩燈。調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，可以改變彩燈閃爍的頻率。

2制作材料

廢塑料架（用來固定小彩燈，紅、綠彩燈相間固定成一圓形）、舊油筆筒、廢塑料筒、光敏電阻2個、小燈泡2個、小電機(jī)1個、紅、綠發(fā)光二極管各4個、滑動變阻器1個、2節(jié)5號電池。所用這些材料都不貴重，可以從舊的電路板上拆下來使用。

3制作過程

3.1控制電路

取一圓形塑料筒，把筒壁去掉一半，制成一半圓形筒，再在剩余的半圓筒上貼上黑紙。在圓盤的中心打一小孔，把舊油筆筒一端固定在圓盤的小孔上，另一端固定在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，把電機(jī)豎直固定

在水平板上，水平板用四根小木棍支起來呈板凳型。把滑動變阻器和開關(guān)也固定在水平板上，然后把滑動變阻器和電機(jī)串聯(lián)接在2節(jié)5號電池上，2節(jié)電池串聯(lián)固定在水平板的下端。當(dāng)閉合開關(guān)，圓筒隨電機(jī)轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)滑動變阻器觸頭，圓盤轉(zhuǎn)速隨之改變。

3.2工作電路

廢塑料板表面貼上黑紙，豎直地固定在水平板上，把幾個彩燈并聯(lián)后固定在塑料板的黑紙上，（紅、綠彩燈各4個，相間固定并排成一圓形）各彩燈與光敏電阻串聯(lián)，接在6 V的電源上。

4教具特點(diǎn)及使用說明

教具特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、材料便宜、操作方便、實(shí)用性強(qiáng)。

教具用途：讓學(xué)生熟練掌握光敏電阻特性；用于制作節(jié)日流動彩燈，效果顯著。

教具使用方法：

（1）閉合電機(jī)開關(guān)，使電機(jī)轉(zhuǎn)動，固定的塑料盒也隨之轉(zhuǎn)動。

（2）閉合低壓電源開關(guān)，點(diǎn)亮燈泡，隨著塑料盒的轉(zhuǎn)動，在豎直塑料架就能看到紅、綠燈在不停地閃爍。

（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，電機(jī)轉(zhuǎn)速改變，彩燈閃爍頻率也在不斷改變。

（4）演示完畢，斷開開關(guān)，電機(jī)停轉(zhuǎn)，演示儀停止工作。

5教學(xué)中使用情況及效果

該教具制作好后，筆者給學(xué)生講了其工作原理，隨后又進(jìn)行了演示，學(xué)生大開眼界，不但深刻理解了光敏電阻的特性，而且也知道了它的廣泛用途。大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們深深地體會到了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要思想，進(jìn)一步培養(yǎng)了他們的實(shí)踐操作探究能力。自從該教具演示后，學(xué)生對制作教具產(chǎn)生了極大的興趣，他們自發(fā)組織題材，制作了好多優(yōu)秀教具。