01
— 鼓 风 机—
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一、通过鼓风机实验的探究，了解鼓风机的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得鼓风机的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握空气压强的原理。
风匣，又称风箱，一种压缩空气产生气流的鼓风装置。古代，先人早已懂得利用风能为人类服务。过去的风车、风磨、风戽（用风力带动的汲水工具）、帆船等，已把风利用到了生产生活中。风镐、风铲、风钻、气枪、气泵、真空泵、风力发电等，是对风更科学的利用。
双作用活塞式风箱是一种配有活塞板和拉杆的箱形装置，推拉过程中都可以鼓风，出现的时间不晚于宋代。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
—鼓风机—
课堂导入
鼓风机的起源可以追溯到古代，当时人们用简单的工具如扇子或皮囊来吹动火焰，以增加温度或加速燃烧。随着科技的进步，人们开始制造各种形式的鼓风机，如手摇式鼓风机、脚踏式鼓风机、水力式鼓风机等。到了19世纪，随着蒸汽机和电动机的出现，鼓风机的动力来源和结构也发生了变化，出现了罗茨鼓风机和离心鼓风机等类型。
鼓风机主要由下列六部分组成：电机、空气过滤器、鼓风机本体、空气室、底座（兼油箱）、滴油嘴。鼓风机靠汽缸内偏置的转子偏心运转，并使转子槽中的叶片之间的容积变化将空气吸入、压缩、吐出。在运转中利用鼓风机的压力差自动将润滑送到滴油嘴，滴入汽缸内以减少摩擦及噪声，同时可保持汽缸内气体不回流。
知识
拓展
鼓风机的发展史
同学们，现在很多商场在做活动的时候都会在门口摆一个很大充气人偶，那么，这么大的充气人偶是怎么进行充气的呢？
同学们，为什么鼓风机可以持续吹出大风呢？
思考
平时的空气都是处在平衡状态的，但是空气是有压力的，空气在压力大的地方喜欢往空气压力小的地方跑，来维持平衡。而只要制造出这种压力小的地方，就能让空气往我们想要的方向跑了！
科学教育系列
—鼓风机—
同学们，我们一起来制作鼓风机,从实验中来探究科学的奥秘吧!
鼓风机悬浮球是利用流动的空气与其运动的方向成直角的平面所施加的压力，使泡沫球周围的压力小于顶部气压，因为顶部是静止的，于是，来自球体底部的压力就使泡沫球悬浮在空中。
课堂小知识
检查制作材料及零件
将电池盒的红线黑线连接电池两边，注意图中位置，黑左，红右。
用2颗7MM的螺丝把6号板固定在7号板上。
将接好的电机装在7号板上。
将步骤4的部件装在8号板上，并在背面拧入2颗7MM螺丝固定。
将转轮装在电机轴上，注意不能紧贴木板，跟木板要留有间距。
将1-5号板按图中位置装上。
将2块9号板装在8号板上。
按图中位置，将10号板装在拧上3颗7MM螺丝固定。
按图中位置拧入3颗7MM螺丝加固板。
科学教育系列
—鼓风机—
课外拓展
按图中位置，拧入2颗4MM螺丝固定电池盒。
按图中位置，在8号和10号板底部装上2块11号板，制作完成。装上电池，闭合开关，观察现象。
中国鼓风机的历史
在距今5000~6000年前，中国就已出现了冶金术。冶铁是多种技术的结合，鼓风技术就是其中不可或缺的一部分。我国古代的冶金机械鼓风技术经历了从间歇鼓风到连续鼓风的发展，鼓风设备则从皮橐发展到木扇、活塞式木风箱，其间还出现了马排与水排。
鼓风设备的发展既是冶铁技术进步的重要部分，同时又作为机械技术，受到机械技术整体水平的影响。中国的冶铁机械在社会政治、经济、技术水平等多种因素合力作用下表现出特有的发展脉络。
鼓风机实验利用的是空气压强的原理。在电池通电的情况下，电动机旋转起来，电动机的旋转带动叶片的高速旋转，在扇叶的前方产生空气负压。当空气出现压强不平衡时，气压大的地方会把空气往气压小的地方压，从而把空气往一个方向推，达到了鼓风机的效果。
原理总结
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一、通过对手摇留声机实验的探究，了解留声机的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得留声机的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握声音产生和音调的原理。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
留声机（phonograph）是一种用来放送唱片录音的电动设备，是由美国发明家爱迪生1877年发明。留声机唱片能较简易地大量复制，放音时间也比大多数筒形录音介质长，因此，留声机被称为爱迪生最伟大的发明之一。留声机种类有盒式留声机、台式大喇叭、立式留声机、柜式留声机、专业发烧友留声机。
02
— 手摇留声机—
科学教育系列
课堂导入
声音的传播介质有：空气 、液体、固体。
因为乐器的音调不同。声音频率的高低叫做音调，表示人的听觉分辨一个声音的调子高低的程度。音调主要由声音的频率决定，同时也与声音强度有关。对一定强度的纯音，音调随频率的升降而升降。
知识
拓展
声音的传播介质
同学们，你们知道声音是怎么产生的吗？
所有同学们伸出双手，第一次实验，请鼓掌。第二次实验，大家轻轻拍桌子。思考：声音是怎么产生的呢？
声音是由物体振动产生的声波，是通过介质传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。声音以波的形式振动（震动）传播，最初发出振动（震动）的物体叫声源。
同学们，可以发声的乐器很多。为什么它们可以发出不同的音色和音调呢？
思考
—手摇留声机—
★检查制作材料及零件
★将音乐机芯拧上3颗7MM螺 丝固定在1号板上。
★将2号板的圆孔穿过机芯摇柄，然后在装到1号板上。
★按图中位置，把1根打头轴依次穿过4号和3号板的圆孔，并在背面装上1颗轴套。
同学们，我们一起来制作手摇留声机，从实验中来探究科学的奥秘吧！
模拟手摇留声机外形的音乐盒，通过摇动手柄的力带动表面有小凸起的音桶匀速转动，当凸起经过音板音条时会拨动簧片（先将其慢慢抬起，然后突然 放下）使簧片按设定的振动频率振动，从而发出美妙的音乐，下面让我们一起来制作吧。
课堂小知识
科学教育系列
★把5号板装在3号板上。
★将步骤5的部件装在2号板的圆内。
★将6号板装在1号板上，并把3号板装在圆孔内。
★将7号板装在2号板和6号板上。
★ 将两块8号板叠在一起，之后把8号 的一端穿过10号板的槽，然后再把9号 板装在8号板槽内，并拧上两颗6MM螺 丝。
★ 按图中位置把10板装在2号 和6号板上。
—手摇留声机—
★把11号板装在两块8号板上， 然后再把12号板插入8号板的槽内。
★按图中，把13,14,15号 ,3快板装在一起。
★根据步骤12的方式，再装7 块步骤12的组件，一共8块。
★按图中位置，把步骤13的1个 组件装在11号板上的1个槽内。
★继续步骤14把剩余的7块步骤13的组件装在11号板上。
★制作完成，图内是白乳胶，木板松，容易脱落的地方可以把白乳胶涂在连接处，需要静置3小时左右完全凝固)
科学教育系列
留声机的发声部位主要是由滚筒和簧片两部分组成。原理是手摇摇柄带动表面有小凸起的滚筒转动，当凸起经过簧片时会拨动簧片（先将其慢慢抬起，然后突然放下）使簧片震动发出声音。留声机的簧片发音部分是在一块大的钢板上切割为长短不一的细条做成的，滚筒相当于乐谱，基本等同音乐盒。一个圆轴上焊上有规律的凸点，附近有一个金属片，圆轴转动，凸点从金属片边缘扫过，由于凸点的不同，使发音不同，再加上固定的转速，一周转下来，会作出一支固定的乐曲。
原理总结
科学知识——音乐盒的发明
1796年，瑞士人安托·法布尔开发了圆筒型八音盒，这是世界上最古老的八音盒。据悉，这个世界上最古老的八音盒为日本“京都岚山八音盒博物馆”所藏，仅在上海公开展示1年。诞生于1796年的八音盒如此小巧，仅10厘米左右的高度。
它由钟表匠安托·法布尔发明制作，其实是一只非常实用、豪华的纯金图章，只是在其底部内藏八音盒。当人们转动图章上部的环上发条，台座上的开关便开始演奏。安托·法布尔的发明是利用“圆筒装置和调好旋律的金属梳齿通过金属片弹拨来演奏音乐的”。
课外拓展
—手摇留声机—
一、通过对明暗灯实验的探究，了解明暗灯的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得明暗灯的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握电阻与电压、电流关系的原理。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
电阻的发明者是乔治·西蒙·欧姆。
乔治·西蒙·欧姆是德国物理学家，出生于1787年，是电阻定律的发现者。他在1826年发现了经典电磁理论中的一个重要电学定律，即电阻定律，这是他一生中最伟大的贡献之一。为了纪念欧姆的这一重要贡献，人们将他的名字用于电阻的单位，即欧姆（Ω）。欧姆的研究不仅对电学领域有着深远的影响，而且他的发现为后续的电气工程和电子技术的发展奠定了坚实的基础。
03
— 明暗灯—
科学教育系列
同学们，你们知道这些灯光和声音都是如何调节的吗？
课堂导入
明暗灯实验通过简单的实验工具，如电池、铜丝和灯泡，让孩子们亲自动手尝试，观察到电流通过时灯泡发出由暗到明的光，从而理解了电路中电流的流动路线。通过调整电阻的大小，孩子们可以直观地看到灯泡亮度的变化，这种直观的体验方式有助于加深他们对电阻和电流关系的理解。
知识
拓展
电阻、电压、电流
同学们，大家是不是认为电视音量调节是用遥控器来控制？但实际上是通过电阻来调节实现的。那什么是电阻呢？
导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻是一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
—明暗灯—
同学们，你们还了解哪些日常生活中常见的电阻类型吗？电阻又是如何来调节电器设备的呢？
电阻与电压的关系:欧母定律。
一个定值电阻的阻值是不可以改变的。这个电阻元件本身的特性，只与电阻元件本身有关。 电阻能够承担电压，但不能产生电压。电压是由电源产生的。电源，电阻元件与导线组成的闭合电路，就会产生电流。
思考
同学们，我们一起来制作明暗灯，从实验中来探究科学的奥秘吧！
明暗灯是利用电阻(电阻丝)大小控制灯泡的亮度，电阻丝起分压限流作用。当锷鱼夹夹的电阻丝长度越短，电路中电阻越小灯泡越亮；当鳄鱼夹夹的电阻丝长度越长，电路中电阻越大灯泡就越暗；从而控制灯泡的亮度。
课堂小知识
科学教育系列
★参照上图，首先把①、②号板安装好之后，然后用7mm粗纹 螺丝把③号板安装在①、②号板上，最后用7mm粗纹螺丝把 两块④号板安装在③号板上。
★检查制作材料及零件。
★参照上图，首先用7mm粗纹螺丝把⑤号板安装在③号板上， 然后把灯泡穿过⑤号板的圆洞，并和灯座拧在一起。
★首先取下鳄鱼夹的胶套，然后把红色导线穿过胶套把金属线芯从小孔中穿过，再把胶套套回卡住线芯，最后把电池盒的黑色导线线芯接在灯座的铜片上。
—明暗灯—
★参照上图，首先把电阻丝绑在螺母上，然后让电阻丝依次穿过4、5号板上的圆洞，最后把电阻丝接在灯座的另一 个铜片上。
★参照上图，首先用4mm粗纹螺丝把电池盒安装在⑤号板上， 然后在电池盒内装入电池，最后把力阐闭合到底，明暗灯制作完成!把解鱼夹夹在灯泡的电阻丝上灯泡就会亮起来。辨鱼夹夹的离灯泡越近灯泡亮度值越亮，鳄鱼夹夹的离灯泡越远灯泡亮度值越暗。
了解电阻在生活中的应用
1．普通电阻：用于普通电路，是最常见的电阻。
2．低噪声电阻：用于要求信号质量较高的领域，如音频、通信等。
3．磁压电阻：多用于录音机、变声器等制造特殊效果的器件。
4．功率电阻：用于电流大、功率高的电路中，如汽车电路、发动机调节电路等。
5．热敏电阻：可以将电射受热产生的热能转换为电能，常用于温度测量系统中。
6．直流电阻；用于直流电路，特别是低频率的电路。
课外拓展
科学教育系列
明暗灯的实验是通过电阻与电压、电流关系的原理实现的。当我们装上电池，将鳄鱼夹夹在离灯泡越近的地方，灯泡就越亮，也就会呈现出明暗灯的原理。
原理总结
一、通过对七彩灯光实验的探究，了解七彩灯光小屋的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得七彩灯光小屋的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握串联电路的原理。
“串联电路小实验”的活动。
首先，老师向同学们解释了电路的基本概念，比如电路如何让家里的电灯亮起、电视有画面，以及冰箱能够冷冻食物。接着，老师拿出了实验所需的材料：两个圆圆的小电池、两个小小的灯泡，以及两根细细长长的电线。老师告诉同学们，他们要把这些小东西连起来，让灯泡亮起来。具体的方法是，先把电线的一头接在电池的正极上，再把另一头接在灯泡的一个脚上，然后再拿一根电线，一头接在灯泡的另一个脚上，另一头接在电池的负极上。
这样，电流就能从电池的正极流出，经
过电线，流到灯泡里，然后再通过电线
流回电池的负极，形成一个完整的循环。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
04
—七彩灯光小屋—
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—七彩灯光小屋—
课堂导入
同学们，大家猜一猜：
—座弧形桥，顶着蓝天造；赤橙黄绿青蓝紫，只能仰望摸不到。(打一自然现象）
同学们，今天我们要借助三原色的原理做一个发光的七彩小屋。如何才能让灯发光呢？
几个电路元件沿着单一路径互相连接，每个节点最多只连接两个元件，此种连接方式称为串联。以串联方式连接的电路称为串联电路。
串联电路中流过每个电阻的电流相等。因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。
思考
三原色指色彩中不能再分解的三种基本颜色，我们通常说的三原色，是色彩三原色以及光学三原色。 光学三原色：红、绿、蓝。光学三原色混合后，组成显示屏显示颜色，三原色同时相加为白色，白色属于无色系（黑白灰）中的一种。
科学教育系列
彩虹，又称天虹、绛等，简称虹，是气象中的一种光学现象，当太阳光照射到半空中的水滴，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱，由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色。
知识
拓展
彩虹
同学们，我们一起来制作七彩灯光小屋，从实验中来探究科学的奥秘吧！
七彩灯带通常由红、绿、蓝三种基本颜色的LED灯珠组成，这三种颜色被称为三原色，通过调节这三种颜色的亮度和混合比例，可以显示出不同的颜色。在七彩灯的控制器中，通过对红、绿、蓝三个通道的PWM信号进行调节，可以控制LED的亮度和所发出的颜色。通过合理的组合和调整这三个通道的PWM信号，可以实现各种不同的颜色效果。
课堂小知识
★检查制作材料及零件。
★将二、三号木板安装到两块1号板上。
★将第二步骤组装好的木板安装到四号 木板上。
—七彩灯光小屋—
★将5号木板安装到4号木板上空的部分。
★把6号木板安装在4号木板上中间 凹槽要卡在5号木板.
(注意：5号板安装方向要与图片中一致)
★把两块7号木板和8号木板组装起来挂在6号木板的凹槽上。
★如图所示，将9,10和两块11号木板组装在一起。
★如图所示，将两块12号木板和13,14 号木板组装在一起。
★把上步骤8组装好的木板安装到9号木 板上。
科学教育系列
★拔下小彩灯上的小塑料片，打开开关。 小彩灯有三种灯光模式，按下开光可以调整模式。
★打开小彩灯开光，放进小屋中，盖上屋顶，试试效果吧。
七彩灯光小屋实验利用的是串联电路的原理。电池提供了电力，通过导线传递到二极管上，使得二极管能够像灯一样发光。在串联电路的作用下，闭合开关后，电流的路径只有一条，开关同时控制所有用电器。其中一个用电器不工作了，整条电路也会断路的。
灯泡是什么时候出现的
灯泡，作为一种通过电能发光发热的照明源，其发明历史涉及到多位重要的科学家和发明家。亨利·戈培尔在1854年就已经发明了灯泡的雏形。而托马斯·阿尔瓦·爱迪生则是在戈培尔的基础上，通过找到更合适的材料，成功研制出了实用性强的白炽灯。
这一发明不仅为人类提供了更加便捷和高效的照明方式，也极大地推动了电气化进程的发展。随着社会的进步，灯泡的应用已经不仅仅局限于照明，还包括汽车、美化环境和装饰等多种用途，成为现代社会不可或缺的日常生活用品。
课外拓展
—七彩灯光小屋—
原理总结
05
— 炫彩星星灯—
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一、通过对炫彩星星灯实验的探究，了解炫彩星星灯的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得炫彩星星灯的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握并联电路的原理。
小明在实验室中对电路产生了浓厚的兴趣，他注意到当两个电灯泡并联连接时，无论其中一个电灯泡是否损坏，另一个电灯泡都能正常发光。这一现象引发了小明的好奇心，他通过一系列实验发现，在并联电路中，电流会分流，而电压则保持不变。这一发现揭示了并联电路中电流分流的奥秘。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
科学教育系列
课堂导入
星星，作为宇宙中璀璨夺目的可见天体，其内部 能量涌动不息，塑造出形态各异的美丽轮廓。它们广泛分类于行星、恒星、彗星、白矮星等浩瀚家族之中。若想亲手制作一盏充满梦幻色彩的星星灯，首要步骤便是精心搭建电路，点亮小巧而温馨的光源，随后巧妙融入精致的星星模型设计，通过光影映射，让每—束光芒都勾勒出星星独有的轮廓与韵味，营造出浪漫而神秘的夜空景象。并联电路是通过使电路元件间形成一条以上的相互独立通路而产生的。
同学们，你们想不想做一个像星星一样闪闪发光的灯呢？但是有什么办法可以使得星星灯亮起来，并且可以看到不同颜色的星星闪烁呢？
并联电路是电路组成的基本方式之一，其特点是电流在构成并联的电路元件间有多条相互独立的通路。这种电路配置允许电流在多个路径上分流，每个元件都有相同的电势差，即电压相等。在并联电路中，电流根据欧姆定律分流，流经每个元件的电流相等。这意味着，当两个或多个器件的一个端口连接在一起时，它们就形成了并联电路。这种电路配置使得每个元件可以独立地运行，不会相互影响，从而提供了更大的灵活性和可靠性。
同学们，连接电路有多种方式，星星灯要发光需要处在什么电路当中呢？
思考
—炫彩星星灯—
知识
拓展
星星
同学们，我们一起来制作炫彩星星灯，从实验中来探究科学的奥秘吧！
最简单的电路是由电源，用电器，导线，开关等元器件组成。电路导通时叫做通路，断开时叫开路。只有通路，电路中才有电流通过。
并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式。通常是用来指电路中电子元件的连接方式，即并联电路。
炫彩星星灯是借助了并联电路的原理实现的。通过将灯珠、导线、电池和开关组成了并联电路，实现了通电，两个灯珠都得以发光发亮。在搭配上星星木板的模型，使得呈现了星星发光的效果。炫彩星星灯是一种装饰品，无论是对室外还是室内，都有一定的美化作用。
课堂小知识
科学教育系列
★检查制作材料及零件。
★电路接线参考图
★参照STEP2的电路接线图，先把热缩管套在红色导线上 ,然后把导线线芯连接在一起，再把热缩管完全覆盖住线芯，用打火机烘烤热缩管，使其收缩起来。
★参照上图，把船型开关安装在②号板上。
★参照STEP2接线图，把导线接好，首先把热缩管套在黑色导线上，然后把导线线芯连接在船型开关上，再把热缩管完全覆盖，最后用打火机烘烤热缩管，使其收缩起来。
★参照上图，用7mm粗纹螺丝把电池盒安装在①号板上， 然后把白色端子线插入①号板的端子线槽。
—炫彩星星灯—
★参照上图，把LED灯安装在白色端子线上，长针脚接入白色端子黑色导线端口。
★参照上图，用7mm粗纹螺丝把②号板安装在①号板上。
★用扎带把导线整理好，多余的扎带用剪刀修剪掉。 整理线路时请小心操作，避免弄断线。
★用7mm粗纹螺丝把⑦号板安装好，灯罩制作完成。
★首先用剪刀把1x4cm双面胶剪成两块0.5x4cm,然后参照上图把双面胶粘在⑤、6号板上。
★用7mm螺丝把两块④号板安装在①号板上，灯座制作完成。
科学教育系列
★首先用剪刀把透光膜剪出四块5x10cm,然后把光滑的一面黏在⑤号⑥号板上 。
★参照上图，把⑤号板安装在6号板上。注意⑤、⑥号板中间凸出的位置朝上，有透光膜的一面朝内。
★参照上图，把另一边5、6号板安装好。
注意⑤、6号板中间凸出的位置朝上，有透光膜的一面朝内。
★用7mm粗纹螺丝把⑦号板安装好，灯罩制作完成。
★把灯罩安装在灯座上。
注意6号板的螺丝槽对准①号板的螺丝孔位置。
★在①号板底部用7mm粗纹螺丝把灯罩固定好。炫彩星星 灯制作完成，在电池盒上装上电池，按下开关按钮，试 试炫彩星星灯的效果吧。
—炫彩星星灯—
进一步了解灯
灯，照明用品，泛指可以照亮的用具。人类远古时代用火把照明，后来有了蜡烛和油灯。
烛是古代照明用的火炬，通常由蜡油或动物脂肪作为燃料，周围包裹着线绳或苇子，点燃后用以取亮。烛的造字本义指的是古蜀人发明的有托盘的照明用具，后来逐渐演变为现代意义上的蜡烛。烛在中华文化中有着深厚的文化内涵，不仅被用作照明工具，还常常出现在各种文学作品中，象征着光明、希望、思念等美好寓意。
课外拓展
科学教育系列
炫彩星星灯的制作原理主要涉及到电路的基本构成和连接方式。在制作过程中，通过将电池盒、开关、端子线等进行串联，确保电流能够顺畅通过。关键的一步是将LED灯的长脚插入红色导线端口，短脚插入黑色导线口，这一步骤直接关系到LED灯是否能正常工作。由于LED灯的连接方式涉及到并联，每个LED灯都可以独立工作，同时又共享同一个电源，这种连接方式使得每个灯珠可以独立发光，从而实现炫彩效果。
原理总结
06
— 交通信号灯—
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一、通过对交通信号灯实验的探究，了解交通信号灯的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得交通红绿灯的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握并联电路的原理。
交通信号灯的历史可以追溯到19世纪的英国。1868年12月10日，世界上第一盏交通信号灯在英国伦敦诞生，它由煤气照明，需要手动切换红绿两色，用于指挥马车交通。然而，这盏信号灯仅面世23天就因煤气爆炸事故被取消使用。
随着汽车逐渐取代马车，交通信号灯成为迫切需求。1914年，美国克利夫兰市率先恢复了红绿灯，采用电动交通信号灯，并带有蜂鸣器。
随后，交通信号灯在全球范围内普及，并逐渐发展成现在的红、黄、绿三色信号灯，为车辆和行人提供明确的指示。交通信号灯的发展历程，见证了人类交通管理方式的不断进步和完善。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
—交通信号灯—
课堂导入
红绿灯是一种交通信号灯，它采用视觉识别和光电转换的原理来实现红、绿、黄三种颜色的显示变化，以指挥交通流量。具体来说，红绿灯由控制系统和LED电路组成，主控板通过程序定时输出信号来控制红绿灯的变化。
LED灯具有单向导电性，能够将电能转化成光能，根据制作材料的不同，可分别发出红、绿、黄等不同颜色的光。其中，红色代表禁止通行，绿色代表允许通行，黄色则作为缓行信号。
红绿灯的颜色选择是根据光学原理以及人眼的识别能力确定下来的，红色光波波长最长，穿透力强，容易引起人的注意，因此被选为禁止通行的信号
为了引导车辆及行人有序通行，避免交通事故的发生，所以它的设置就需要一个一个亮。这样交通顺序才不会乱呢！它为什么可以一个一个亮呢？是因为灯都处在并联电路当中了。
那什么是并联电路？
同学们，你们有没有思考过，交通信号灯的工作原理是什么呢？为什么它可以变换三种颜色的灯呢？当我们看到红灯亮起时应该怎么做？绿灯和黄灯又分别代表什么意思呢？
知识
拓展
红绿灯
同学们，为什么红绿灯的三种灯是分开亮
而不是一起亮的呢？
思考
科学教育系列
并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式。通常是用来指电路中电子元件的连接方式，即并联电路。
同学们，我们一起来制作交通信号灯，从实验中来探究科学的奥秘吧！
交通信号灯是指挥交通运行的信号灯 ,一般由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表 示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表 示警示。
生活中的交通信号灯都是采用智能控制，它能根据交通的通行状况自动控制红灯与绿灯之间的切换时间。
课堂小知识
★检查制作 材料及零件。
—交通信号灯—
★按图，2号板装在1号板上。
★按图，把3号板装在2号和1号板上，并在底部拧上2颗7MM螺丝。
★按图，把两块4号板和两块5号板装一起(5号板突起的一面朝上)
★把1号板装在两块5号板上，并拧上2颗7MM螺丝。
★把3根端子线的端子，从3号板背面往前面装出来；接着-按图，用3根扎带穿过3号板的孔把线收紧在一起(可以用剪刀修剪扎带过长的部分)
科学教育系列
★把3种颜色的led灯按图中位置插在端子上；led灯的长针脚接红线 ,短针脚接黑线。
★把红-黄-绿3色灯的红色线从1 号板穿下去之后，再把线头从小孔中穿出备用，3色灯的红线位置按图中标记的位置穿出来。
★把3个羊角钉按图中位置拧上3个孔内，步骤8预留的线头要缠在羊角钉上。
★拧上2颗4MM螺丝把电池盒固定在1号板上。
★拧上一颗10MM螺丝把接线 器固定在3号板上。
★按图中位置把3根led灯的黑线，1根电池盒的黑线，1个电阻装在接线器上(接线器使用方法：用手按压下去接线器的一端接着把线头插入间隙内之后再松开手就会夹住线头)
—交通信号灯—
★用一根扎带穿过3号板的2个孔，把凌乱的线收紧在一起。可以用剪刀修剪扎带过长的部分)
★先把鳄鱼夹一端的手柄拔下来，接着把电池盒的红线线头穿过手柄后再穿过金属架的孔拧上4~5圈，最后把手柄装回原位。
★在电池盒装上两节5号电池(电池平的一面对电池盒有弹簧的一面 电池盒上的铁片卡在弹簧中 间就是开启电源，拨开铁片不会接 触到弹簧就是关闭电源。
交通信号灯采用了并联电路的原理。在支架立杆上安装了红、绿和黄三种颜色的灯珠并将它们置于并联电路中。电路通电后，我们通过鳄鱼夹来控制不同的灯发光，从而模拟了真实交通信号灯的效果。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。
科学教育系列
原理总结
07
— 拉车机器人—
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一、通过对机器人拉车实验的探究，了解拉车机器人的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得机器人拉车的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心
二、掌握齿轮的作用原理。
黄包车，又称人力车，其历史来源可以追溯到19世纪末期。它最初在日本出现，由法国人米拉于1873年引入中国上海，并从日本购进。因从国外输入，故当时沪人又称之为东洋车。黄包车的名字起源于1913年，当时公共租界工部局为了区别私人人力车和营运拉客的公共人力车，规定公共人力车必须漆成黄色，因此得名黄包车。
黄包车在20世纪50年代初逐渐退出了历史舞台。尽管黄包车已经不再是日常交通工具，但它在历史上扮演了重要角色，见证了中国社会的变迁，也成为了那个时代的一个文化符号。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
—拉车机器人—
课堂导入
齿轮的历史可以追溯到公元前，其中古希腊时代的“安提基特拉机械”被认为是现存最古老的齿轮之一。在中国，齿轮的历史同样悠久。早在三国时期，指南车和记里鼓车就已经采用了齿轮传动系统。随着工业革命的到来，齿轮技术得到了高速发展。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具备较完备的手段，渐开线齿形显示出巨大的优越性。20世纪初，渐开线齿轮已成为应用最广的齿轮形式。
自行车动起来的原理主要涉及到人的施力、齿轮传动机制、链条传动以及后轮与地面的摩擦力。齿轮传动机制是自行车动力的核心，包括齿轮、链条以及链轮。当骑行者踩踏脚蹬时，通过链条带动链轮旋转，进而推动自行车行进。这一动力的传递是通过齿轮、链条和链轮之间的精密配合实现的。
知识
拓展
齿轮的出现
同学们，你们知道自行车是通过什么原理使车轮动起来的吗？
同学们，我们一起来制作拉车机器人，从实验中来探究科学的奥秘吧！
科学教育系列
同学们，自行车上的齿轮和链条是如何配合工作的呢？
思考
★检查制作材料及零件。
★把电池盒的两根线穿过1号板圆孔 后，把两根线的线头穿过电机两个铜片孔绕紧(红线接左，黑线接右)
★按图，把两块2号板装在电机的两边，电机白色转轴要穿过2号板大的圆孔。
二十一世纪人类将进入老龄化社会，发展“仿生机器人”将弥补年轻劳动力的严重不足，解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题，并开辟新的产业，创造新的就业机会。拉车机器人利用机械传动机构让机器人像人一样向前走路，将小车连接在机器人身上实现机器人拉车的功能。
课堂小知识
★按图，把1号板装在两块2号板 上，并拧上两颗7MM螺丝。
—拉车机器人—
★按图，把两块3号板上装在1号板上(注意有槽一面的朝向)
★把4号板装在两块2号板和两块3号板上，并拧上两颗7MM螺丝。
★把5号板装在两块3号板上，并拧上两颗7MM螺丝。
★按图，把2根打头轴穿过6号板后装上两颗轴套。
★按图，依次把7号板和步骤8的一个组件装在电机转轴上，并拧上一颗7MM螺丝。
★按照步骤9的方式，把另一个7 号板和步骤8的组件装在另一边电机转轴上，并拧上7MM螺丝。
科学教育系列
★按图，步骤9和步骤10装好后 ,两边的打头轴是要一上一下的方向（如果在一个方向上，就拧掉一边的螺丝把6号板重装。）
★把两块9号板装在两块8号板上 ,并在底部拧上两颗7MM螺丝。
★按图，用1根打头轴依次穿过10号，11号板后装上一颗轴套。
★按照步骤13的方式再装1个步骤13的组件(注意9号板宽的一面的朝向)
★把步骤13组件的10号板装在1号和 4号板，并拧上两颗7MM螺丝，接着把 11号板的小孔装在步骤9的铁轴上后装 上一颗轴套。
★按照步骤16的方式把步骤14组件装在另一边侧面上。
—拉车机器人—
★拧上四颗4mm螺丝把两个白色齿轮固定在两块12号板上。
★把14号板装在13号板上，并在侧面拧上一颗7MM螺丝。
★把15号板装在13号板上。
★按图，把另一块13号板装在14号和15号板上，并拧上一颗7MM螺丝。
★按图，铁轴朝下顶住桌面，双手拿步骤17的1个组件白色齿轮朝 下，双面按压把铁轴装入白色齿轮内，不要突出木板到木板外。
★按图，把步骤21铁轴穿过两块13号板后，把另一个步骤17的组件装在铁轴上，安装方式跟步骤21一样，一 边顶住桌面后双手按压装紧。
科学教育系列
★按图，把16号板装在两块13 号板上。
★把16号板装在两块2号板上，要装到位。
★按图，拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在14号板上。
★撕掉眼睛贴纸的背胶，把眼睛粘在图中4号板的位置上。
★在电池盒装上两节5号电池(电池平的一面对电池盒有弹簧的一面)
★制作完成，装上电池开启机器人就会向前走。
(机器人若是倒退着走，就把连接电机的两根线互换位置连接)
—拉车机器人—
科学教育系列
了解手拉车
一部拥有运力的手拉车，最主要的部件是三个——车轮。车架，车刹。车轮包括车轴，它们之间以钢珠相接并固定，钢珠转动。就形成了车轮旋转的灵活性能。与车轮相配套的车架。是装载货物的基本框架。而车刹，则是手拉车的制动装置。
车架一般分长短两种。长车架通常装载的是短小的货物，车架主要起装盛的作用。比如运载稻谷、番薯、砖头、瓦片等，一般就用长车架。短车架装的一般就是木材、毛竹等粗重的物件。先把竹木固定在车架上，车架义固定在车轴上，形成货物、车架、车轴三位一体。
课外拓展
拉车机器人实验利用的是齿轮的原理来实现的。通过将电池的化学能转化为电机的动能，电机带动齿轮转化为机械能，从而带动机器人的“两条腿”做交替循环动作，实现机器人拉车前进的功能。
原理总结
08
— 自动发球机 —
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一、通过对自动发球机实验的探究，了解自动发球机的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得自动发球机的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握摩擦力的原理。
自动发球机的由来可以追溯到网球运动的发展过程中，为了提升训练效率和球员的技术水平，发明了自动发球机。这种机器最初的设计目的是为了帮助球员进行持续和高效的训练，通过自动发球来模拟真实的比赛环境，从而提高球员的反应速度和技巧。
自动发球机的基本工作原理是通过两个轮子的相对旋转来挤压网球并将其发出，这种机制允许对发球的旋转、速度和方向进行精确控制，从而满足不同训练需求。
随着技术的进步，自动发球机不仅
限于网球，还包括乒乓球等其他球类运
动的自动发球机，这些机器通常具备调
整发球的各种参数的功能，以满足专业和业余训练的不同需求。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
—自动发球机—
课堂导入
乒乓球起源于19世纪末的英国，属于隔网对抗的技能类体育项目。因其速度快、旋转变化多，富有技巧性和趣味性，乒乓球运动通过一百多年的发展，已遍及五大洲，成为世界广大体育爱好者所喜爱的运动项目之一，于1988年第24届汉城（今首尔）奥运会被首次列为奥运会正式比赛项目。自20世纪50年代起，亚洲球队和运动员在乒乓球运动中逐渐占据较为重要的地位。1958年第3届东京亚运会上，乒乓球被列为亚运会正式比赛项目。
同学们，白龙桌上舞，银光闪闪飞，一拍一世界，胜负转瞬间。问此为何种竞技运动?
知识
拓展
乒乓球
从20世纪五六十年代开始，乒乓球运动在中国就得到了广泛的开展，形成深厚的群众基础，目前全国有近1亿乒乓球人口，共有117人成为世界冠军，共获得254枚奥运会、世锦赛、世界杯金牌。因此乒乓球也被称为中国的国球。
同学们，如果有一天我们需要自己练习乒乓球的技术，我们只能对着墙壁击打吗？是否有其他的方式可以帮助我们发球呢？
我们可以做一个自动发球机来辅助运动员的练习。
科学教育系列
电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。
光有电动机还不够，我们还需要借助摩擦力。两个相互接触并挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。
同学们，自动发球机有什么办法可以实现呢？
思考
同学们，我们一起来制作自动发球机，从实验中来探究科学的奥秘吧！
★检查制作材料及零件。
★把2号板装在1号板上，并在背面拧上一颗7MM螺丝。
—自动发球机—
自动发球机是一种通过电动或气压控制球出现的位置和速度，将球发射出去的设备 。按照球类类型可以分为乒乓球机、网球机 、羽毛球机等。同时根据不同供电方式，也有电动和气压两种，可以满足不同类型用户的需求。
课堂小知识
★将1号板装在3号板上，在底部拧上两颗7MM螺丝。
★按图中，把电池盒的红线和黑线穿过电机铜片孔后绕紧 (红线接左，黑线接右)
★将电机放置在2号板的电机槽内 ,按图中位置，接线的一面朝外。
★把4号板装在3号板上且把电机头部穿过大圆孔，然后拧上两颗7MM螺丝。
★按图中位置，把一块5号板插入4号板的槽内，插到位后再往前推把5号板前端的两个凸出木板插入1号板的两个槽内。
科学教育系列
★按步骤7的方式把另一块5号板装上，并在图中位置拧上两颗7MM螺丝。
★把1个车轮装在电机转轴上，车轮与木板要有间距，不能紧贴木板。
★按图中位置，插入1根铁轴并在中间位置装一颗轴套，然后把铁轴插到底部，再把轴套移动到上方。
★按图中位置，把1个车轮装在铁轴上，要跟另一边装在电机上的车轮位置平齐(车轮跟木板要有间距)
★按图中位置，拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在3号板上。
★撕掉4块海绵垫的背胶，然后粘在底部的4边角上。
—自动发球机—
★制作完成，在电池盒装上两节5号电池，闭合刀闸开关，电机转动后再放上泡沫球，球就会发射出去。
了解现实中的乒乓球发球机
乒乓球发球机是很多球馆和球友家庭的必备娱乐和训练工具。
功能：1、可发任意上、下、左、右旋球，以及各种侧上、
侧下混合旋球，采用双轮驱动，因而速度旋转分别可调，
同时亦可发不转球，贴近真人实战。
2、可上下调整出球俯仰角度，
任意设置前后或左右落点变化，实现定点、多区域以及全台多点
发射。注意每次调整都要停下来调，不能在击球过程中自动调。
3、出球速度、出球频率、机头摆动速度均设多档，可任意调整，
每分钟出球17-90个。
课外拓展
科学教育系列
自动发球机是借助了摩擦力的原理来实现的。通过将电动机的电能转化为机械能，使得轮子可以转动起来。而当轮子在转动的时候，我们放进了泡沫球。泡沫球滚动与轮子接触，立马产生巨大的摩擦力使得小球快速被弹射出去，从而产生了不断发球的效果。
原理总结
09
—风力发电站—
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一、通过对风力发电站实验的探究，了解风力发电站的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得风力发电站的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握风力发电站的结构及工作原理。
风力发电站的历史可以追溯到公元前3500年，当时古埃及人在尼罗河上发明了由风帆驱动的船，而华夏先祖则利用风力提水、灌溉、磨面、舂米。 到了19世纪，风力发电技术开始得到发展。1887年，苏格兰学者James Blyth建成了第一台风力发电机，用于蓄电池充电和照明。随后，美国发明家Charles F. Brush在克利夫兰制造了世界上第一台涡轮风力发电机组。
1897年，丹麦工程师Poul La Cour试制了
一台含4组叶片的风电机组，为少叶片高效率
的现代风电机组奠定了基础。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
—风力发电站—
课堂导入
同学们，你们知道“风”是怎么形成的吗，“风”可以给我们带来那些影响呢？
降低温度：在炎热的天气中，风能带来凉爽的感觉。
助力航行：风是帆船等风力交通工具的动力来源。
风力发电：风能是一种清洁的可再生能源，可用于发电。
传播植物花粉和种子：风帮助植物进行授粉和繁殖。
改善农田环境：适度的风速有助于农田的热量交换和作物生长。
传播疾病：风可能携带并传播病原体，引起疾病蔓延。
造成灾害：大风可能导致树木、房屋和庄稼的损坏，甚至引发海啸等自然灾害。
土壤风蚀：强风可能导致土壤侵蚀，影响农田质量。
风是由空气流动引起的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。太阳光照射在地球表面上，使地表温度升高，地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后，低温的冷空气横向流入，上升的空气因逐渐冷却变重而降落，由于地表温度较高又会加热空气使之上升，这种空气的流动就产生了风。
知识
拓展
风的形成
同学们，“风对我们产生了那些影响”
科学教育系列
风能资源的总储量非常巨大，一年中技术可开发的能量约5.3X10^13千瓦时。风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广。
风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。
风力发电机：主要由机箱、风力风向传感系统、旋转叶片组成，风力风向传感系统由转体、尾翼组成。每一部分都很重要，各部分功能为：
旋转叶片用来接受风力并通过机头转为电能；
尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最
大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现
尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体，
定子绕组切割磁力线产生电能。
同学们，如何来利用“风”进行发电呢？
思考
同学们，我们一起来制作风力发电站，从实验中来探究科学的奥秘吧！
—风力发电站—
风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源，很早就被人们利用主要是通过风车来抽水、磨面等， 人们感兴趣的是如何利用风来发电 。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。
课堂小知识
★检查制作材料及零件。
★把电池盒的两条线穿过电机铜 片孔后绕紧，红线接左，黑接右。
★把2号板装在1号板，并拧上一颗 7mm螺丝，再把电机穿过1号板。
★按图中，把1号板装在2号板并把电机装入槽内，最后拧上一颗 7MM螺丝。
★把步骤4组件装在3号板上，并在底部拧上两颗7MM螺丝。
★拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在3号板上。
科学教育系列
★将电机红线，黑线插入接线器内，然 后把小灯的长针脚接黑线，短针脚接红线 (按压接线器插入线头后松开就会夹紧)
★按图，把电机穿过4号板后，把两块5号板装在4号板，最后把6号板装在两块5号板上。
★拧上一颗10MM螺丝把接线器固定在7号板上，然后把7号板装在4号板上。
★按图中，装上8号板，8号的3个槽要装上7号板和两块5号板。
★按图中，把9号板和10板装在11号板上。
★按图中，把步骤10组件装在11号并在底部拧上4颗7MM螺丝。
—风力发电站—
★把两块12号板装在4号和8号板上板，并拧上4颗7MM螺丝。
★把两个蓝色扇叶装在两个电机的转轴 上(注意：扇叶跟木板要有间距，不能 接触到木板)
★电池盒装上两节5号电池，闭合铁片把铁片卡 在弹簧中间，把电动风扇靠近房子扇叶，红灯亮起就说明制作完成(灯如果不亮先看步骤7检查下是否接错线，然后再更换新电池测试。
★撕开泡沫棉的背胶，把8块泡沫棉粘在11号板和3号板底部的4边角。
科学教育系列
风力发电站是将风能转化为电能的装置。本实验中，电动机在通电的情况下旋转，带动了左侧风叶的转动，从而产生了风。风的吹动带动了右边风叶的转动，风叶转动的同时产生了机械能，使得风力发电机可以将机械能转化为电能，灯珠便达到了亮起来的效果。
原理总结
—风力发电站—
风能源
风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施。
我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。
课外拓展
10
—游水机械鱼—
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一、通过对游水机械鱼实验的探究，了解游水机械鱼的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得浮力和推力，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握惯性和摩擦力的原理。
“鲤鱼跃龙门”是中国古代的一个传说，象征着努力拼搏、砥砺奋进的精神。传说只要鲤鱼能够跳过龙门，就会变化成为真龙。龙门所在之地，传说是大禹治水时所凿，位于今陕西韩城市龙门镇，地势险要，素有“黄河一线天上来，两山突兀屏风开”的说法。鲤鱼们历经千辛万苦，日夜苦练甩尾跳跃之功，最终跃上龙门，得到大禹朱笔点额，化身成龙。这一传说后来被广泛用作比喻科举考试中高中的人，寄托了人们对孩子健康成长的期望，也象征着生活的飞跃或事业的成功。至今，在黄河上捞鱼的人，如果捞到头顶有红斑的鲤鱼，就会立刻放生，以示对这一传说的尊重
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
科学教育系列
课堂导入
同学们，银甲披身夺光彩，
黏糊滑溜难近身。
周身冰冷游得快,
有翅没脚五湖行。是一种什么动物呢？
小鱼可以通过自身的一些结构利用水的浮力实现上浮和下沉。游动时会通过尾部和躯干部的摆动，再加上鱼鳍的协调作用。小鱼游泳就会又快又好。同学们有没有注意到，小鱼的尾巴在水中的时候没有在空气中转得那么快？因为小鱼在空气中收到的阻力比在水中要小得多。
同学们，你们知道小鱼为什么可以在水中游得又快又好吗？
思考
同学们，我们一起来制作游水机械鱼，从实验中来探究科学的奥秘！
浮力是指物体浸没在流体（液体和气体）中时，各表面受流体压力的差（流体对物体的作用力的合力）。浮力的方向总是竖直向上的，与重力的方向相反。浮力的大小与物体排开的流体的重力有关，即物体所受的浮力等于它所排开的流体的重力。这一原理被称为阿基米德原理。浮力的产生原因是物体上下表面由于处于流体的深度不同，受到流体的压力也不等，下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力，这两个压力之差就形成了浮力。浮力的大小还与物体浸在流体中的体积以及流体的密度有关，而与物体浸没在流体中的深度无关 。
知识
拓展
阿基米德原理
—游水机械鱼—
仿生机械鱼是一种模仿鱼类外形结构和游动行为的机器人，由诸多机械零部件组装而成，利用机械电子元器件或智能材料实现水下推进。其外观及材料制作均仿照真实鱼类，通过单片机与传感器配合，结合伺服电机和机械结构，依据流体力学原理对鱼的运动进行仿真。 仿生机械鱼可用于水质监测、污染物探测、海洋资源勘探等多种领域，具有高效、高机动、低噪声等特点，是水下机器人技术的重要发展方向之一。
课堂小知识
★检查制作材料及零件。
★按图中，白色齿轮平放桌面，双手拿电机铁轴对准齿轮中心按压插入装到位。
★把电池盒的两根线分别穿过电机铜片孔后绕紧(红接左-黑接右)
★拧上两颗7MM螺丝用电机夹把电机固定在1号板上。
科学教育系列
★按图中，拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在1号板上，并把眼睛贴纸贴在图中
★按图中，把2号板装在1号板上，并在背面拧上一颗7MM螺丝。
★按图中，取两根打头轴和两个轴套，用打头轴依次穿过白色配件和木板后装一颗轴套。
★按图中，把单独的1根铁轴穿过4号板图中的孔后装1颗轴套。
★按图中，把步骤7的两根铁轴穿过4号 板图中的孔(短铁轴在左，长铁轴在右)
★按图中，先把大齿轮装在中间的铁轴上，然把双层的齿轮装在最右边的铁轴上，小的一层齿轮朝上。
—游水机械鱼—
★把步骤10按图中位置装在电机夹和 2号板，拧上三颗7MM螺丝，3根铁轴要 穿过1号板。
★把步骤11翻面，按图中位置装两颗轴套。
★以步骤13的图片为准，检查前面的步骤是否有装错。要跟上图一致。
★按图中，拧上两颗7MM螺丝把5号板固定在塑料柱子上。
★按图中，把尾部的长铁轴长插入塑料柱子的孔内。(插紧，稍微用力拔不掉就好)
★按图中，把四块双面胶粘在木板上。
科学教育系列
★按图中，用双面胶把泡沫面粘在木板上。
★按图中，电池盒装上两节5号电池，闭合铁片，调整鱼尾方向，调好后就可以放在水里，鱼就会向前游动(小朋友不要到河边测试需要家长陪同)
—游水机械鱼—
简易机械鱼主要由鱼身、动力及传动部分、鱼尾组成。鱼身采用一块轻质泡沫使机械鱼可以浮在水面上，同时避免电子元件浸泡在水中。传动部分通过主齿轮、双层冠齿轮、大齿轮两级齿轮传动实现减速增力的效果，然后通过一组连杆将旋转运动转化为鱼尾的周期性摆动进而实现鱼的前进。这种水下摆动推进方式相较于螺旋桨，有更高的推进效率，更灵活的转向特性，以及更低的噪音。
原理总结
了解鱼类
鱼类是最古老的脊椎动物，它们几乎栖居于地球上所有的水生环境中。鱼类的身体通常分为头部、躯干部和尾部三部分，大多数呈流线型，有利于减少游泳时的水阻力。它们的体表常覆盖鳞片，并有侧线以感知水流和测定方向。鱼类通过尾部和躯干部的摆动来游泳，并利用鳃进行呼吸，鳃丝中密布的毛细血管有助于气体交换。
值得注意的是，尽管有些动物名字中带有“鱼”，如章鱼、鱿鱼、鲍鱼等，但它们并不属于鱼类。全球现存的鱼类约有32000种，不仅为人类提供了富含蛋白质的食物来源，还有许多种类具有药用价值。
课外拓展
科学教育系列
一、通过对磁悬浮列车实验的探究，了解磁悬浮列车的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得磁悬浮的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握磁铁的同极相斥异极相吸原理。
磁悬浮列车的历史可以追溯到1922年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。20世纪70年代以后，随着工业化国家经济实力的增强，为提高交通运输能力，德国、日本等国家相继开始对磁悬浮运输系统进行开发。我国磁悬浮技术的研究始于80年代，国防科技大学于1995年成功研制出我国第一台单转向架磁悬浮列车，标志着中国磁悬浮技术研究已进入国际先进行列。2002年，世界首条商业运营的磁悬浮列车线路在上海开通，标志着磁悬浮技术正式进入商业应用阶段。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
11
—磁悬浮列车—
＞＞＞＞＞＞＞
—磁悬浮列车—
课堂导入
磁铁的成分是铁、钴、镍等原子，其原子的内部结构比较特殊，本身就具有磁矩。磁铁能够产生磁场，具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。
一般的磁铁都有两极，分别是南“S”极和北“N”极。同极磁铁相互碰撞会排斥，异极磁铁接触会吸引对方！这便是磁铁的另一个特性。
磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，减少了摩擦力，行走时不同于其他列车需要接触地面，只受来自空气的阻力，高速磁悬浮列车的速度可达每小时400公里以上，中低速磁悬浮则多数在100-200公里/小时。
同学们老师拿出两块长条磁铁，在磁铁上标注“N”极和“S”极。分别用不同极去接触，思考和观察磁铁有什么特性？
如果我们利用这个原理，可不可以让一辆几百吨重的列车悬浮起来，并且高速行驶呢？
思考
同学们，我们一起来制作二合一磁悬浮，从实验中来探究科学的奥秘吧！
科学教育系列
知识
拓展
磁铁
磁悬浮列车没有车轮，它是利用磁极吸引力和排斥力的高科技交通工具。 简单来说，排斥力使列车悬浮起来，吸引力使列车开动。
课堂小知识
★检查制作材料及零件。
★参照上图，把两块2号板安装在1号底板上。(注意：1、2号板的方向)
★把两块3号板分别安装在2号板上。
★将另外两块2号板安装在1号板上，同时要卡住3号板。
★把4号板安装在底板上。
★把5号板安装在底板上。
—磁悬浮列车—
★把磁铁安装在3号板上。磁铁之间要相互排斥。把磁铁同一个颜色都朝着相同一 面，磁铁之前就是互相排斥的。
★把磁铁套在6号板上，然后使用垫片夹住。 该磁铁也要与支架上的磁铁颜色朝 向一样。
★把套有磁铁的木杆放在支架磁铁上方， 木杆就会悬浮起来。
★拆下支架上的磁铁，把7号板插入底板， 将磁铁以相反颜色面一个一个分别套在7号板上。上面的磁铁会因为磁力的作用悬浮起来，按下还会跳动。
科学教育系列
磁悬浮杆利用的是磁铁特性的原理来实现的。杆上放了两块磁铁，底座上放了四块磁铁底座上的四块磁铁与杆上的两块磁铁不同极，根据磁铁的“同极相斥，异极相吸”的原理，磁铁会产生斥力。借助斥力，使得杆能够悬浮在空中。
原理总结
磁铁特性在生活中的应用
日常生活用品：如冰箱门的封条、门吸、磁性黑板、文具盒、磁力贴的玩具等，都利用了磁铁能吸铁的特性
办公与教学：磁性工具挂件可以悬挂铁质物品，如钥匙扣；磁性胸牌则方便佩戴与取下。
创意与装饰：磁铁还可以用于制作各种创意装饰，如通电后能旋转的磁铁装置，用于放置纪念品等。
此外，磁铁在医学、天文学、军事等领域也有重要应用，如指南针、雷达、通信设备等。
课外拓展
—磁悬浮列车—
12
—风力战斗机—
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一、通过对风力战斗机实验的探究，了解战斗机的工作原理。
二、锻炼孩子们的观察能力、思考能力、创造能力及动手能力。
三、通过实际操作过程，让孩子们体会到科普的趣味性，爱上科学。
一、让学生懂得战斗机的原理，并由此激发孩子们对科学的好奇心。
二、掌握反作用力的原理。
战斗机是现代空军的重要装备，具有高机动性、先进航电系统和强大火力等特点，用于执行制空、对地攻击等多种任务。
以“阵风”战斗机为例，它采用了鸭翼、后掠三角翼和单垂尾的气动布局，以达到高机动性，同时保持飞行稳定。这种布局在低速至跨音速时能够增加升力，提高机动性，也有利于超音速巡航，并增加弹药、燃油携载量。
而“台风”战斗机则是由英国、德国、意大利以及西班牙四国联合研发的中型双发多用途战斗机，具有强大的动力系统和先进的机载设备，如捕手-E雷达，使其拥有更广的视野和更大的探测范围。
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
教学目标
01
教学重点
02
教学方法
03
科学教育系列
课堂导入
战斗机的组成部分主要包括机身、机翼和尾翼。
机身：这是战斗机的主体部分，通常呈现为长长的圆锥形，像是一根加粗的箭杆，它包含了驾驶舱和主要的机体结构。
机翼：机翼是战斗机的重要部分，通常安装在机身的两侧，它们像鸟儿的翅膀一样，让战斗机能够在空中飞翔。机翼的形状和大小对战斗机的飞行性能有很大影响。
尾翼：尾翼位于战斗机的尾部，它帮助战斗机在飞行中保持稳定，并控制飞行的方向。尾翼通常包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。
同学们，你们知道一台战斗机是由哪些部件组成的吗？他们分别都有什么功能呢？
知识
拓展
战斗机的组成部分
同学们，你们了解战斗机吗？他有什么特性？它和我们常见的客运飞机有什么区别呢？
战斗机是指主要用于保护我方运用制空权以及摧毁敌人使用空权之能力的军用机种。主要指歼击机、强击机。特点是飞行性能优良、机动灵活、火力强大；现代的先进战斗机多配备各种搜索、瞄准火控设备，能全天候攻击所有空中目标。
1、战斗机一般只能容纳1-2人。
2、战斗机是具有攻击性的飞机。
3、战斗机的导弹有跟踪功能。
—风力战斗机—
同学们，我们一起来制作风力战斗机，从实验中来探究科学的奥秘吧！
我们可以采用反作用力的方法使得它动起来。什么是反作用力呢？
反作用力是与“作用力”相对，在力学中，
力总是成对出现的，
其中一个力（叫做作用力）对应的大小相等、
方向相反的力叫做反作用力。
现在我们要制作一架模拟战斗机，并且我们需要他动起来 ，应该怎么做呢？
思考
★检查制作材料及零件。
科学教育系列
战斗机，也称歼击机，战时期称驱逐机，是军用飞机的一种。相对于战略空军的轰炸机，战斗机是指战术 空军的机种。制作风力战斗机需要的配件有电池盒，电机，扇叶等，风力战斗机是借助风力在地面向前行驶的飞机模型，飞机两处的机翼设计为可活动结构。
课堂小知识
★按图，把1号板放在2号板上，3号板放在2号板下方，用手捏住 ,然后把4号板插入凹槽内插紧。
★按图，把两块5好板摆放在主体两边，木板带有花纹的一面朝上， 注意两边5号板的形状。
★把一根打头轴依次穿过1号-5号，并装上一颗轴套。
★按步骤4的方法把另一块5号板 装上。
★把电池盒两根线的线头穿过电机铜片孔后绕紧(红线接左边，黑线接右边)
—风力战斗机—
★按图，把6号和7号板装在电机的两边。
★按图，把步骤7组件装在2号板上，并拧上两颗7MM螺丝。
★按图，拧上两颗4MM螺丝把电池盒固定在1号板上。
★按图，把两块8号板插在2号板上(要插紧到位),并在底部拧上两颗7MM螺丝。
★按图，把一根短铁轴依次穿过9号-4号-9号三块板，并在两边各装上1颗轴套。
★按图，把一根长铁轴依次穿过9 号-8号-8号-9号四块板，并在两边各装上1颗轴套。
科学教育系列
★把蓝色扇叶装在电机的转轴上(扇叶不能接触到木板，跟木板与电机有间距)
★在电池盒装上两节5号电池(电池平的一面对电池盒有弹簧的一面)
★制作完成，装上电池开启电源飞机就会向前行驶 (飞机若是倒退着走，就把连接电机的两根线互换位置连接)
—风力战斗机—
战斗机是指主要用于保护我方运用制空权以及摧毁敌人使用空权之能力的军用机种。主要指歼击机、强击机。本实验中的战斗机借助电动机带动了风叶的旋转。风叶在旋转的过程中向后产生了一个作用力，因为力的作用是相互的。所以空气也会反过来产生一个反作用力，推动战斗机的前进。
原理总结
一、什么是力？
答：物体对物体的作用
二、力都是______存在的。
A.成对 B.复杂的 C.单独
三、力总是成对出现的，其中一个力（叫做作用力）对应的大小相等、方向相反的力叫做_____。
A.相同力 B.反作用力 C.反向力
四、是什么力推着小车移动？
A 扇叶的风力 B. 摩擦力 C.风力的反作用力
五、作用力与反作用力大小____，方向相反。
A.不同 B.相同
知识小问答
科学教育系列
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