
编辑推荐
电子制作活动是一项具有竞技性和趣味性的活动,蕴涵着丰富的电学知识。本书以电子生肖制作为载体,引导小学生逐步成为一名小小电子创客。
作者简介
作者:杨琳
杨琳:北京市朝阳区优秀青年教师,师承中央电视台《我爱发明》中的科普专家孙心若先生;现任中国传媒大学附属小学科技教师,主要负责科学课程的教学和电子智能社团的组织、指导工作;多次指导学生在全国青少年电子锦标赛、全国青少年科技创新大赛中获得奖项。
目录
第1课验钞鼠1
第2课愤怒的小牛10
第3课压力山大虎20
第4课瞌睡兔28
第5课磁铁龙38
第6课翻面蛇47
第7课白龙马55
第8课蓝羊羊64
第9课色盲测试猴72
第10课肯德鸡81
第11课闪电狗89
第12课猪猪侠97
附录推荐使用套件105
参考文献106
序言
前言
2016年5月,中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》(以下
简称《纲要》),在其第四条“战略任务”中提到:“鼓励人人创新。推动创客文化
进学校,设立创新创业课程,开展品牌性创客活动,鼓励学生动手、实践、创业。
支持企业员工参与工艺改进和产品设计,鼓励一切有益的微创新、微创业和小发明、
小改进,将奇思妙想、创新创意转化为实实在在的创业活动。”
电子制作为我们落实《纲要》,特别是中小学阶段开展创新课程提供了极大便
利。它借助铝箔充当导线,使用各种元器件进行连接,特别是不用电烙铁的制作方
法,使电子制作容易且安全可靠,可以在任何场地开展;十二生肖的传说通俗易懂,
利用生肖传说与电路功能结合,更加具有实用性、趣味性。此外,可将制作的电子
生肖与他人分享,践行创客教育是鼓励青少年把自己喜欢的东西做成可以分享的作
品,或者通过实现别人的创意获得成就感。
本书分为12课,每课设置了学习目标、创意成果、必需工具和材料、设计分析、
技术实施、教学实施建议及反思、微笔记等栏目,采用了对于初学者学习电子制作
特别有效的独特写作方法,即用手绘写真图,按步骤,一步一步地介绍制作电子生
肖的全过程。这样做,使得第一次接触电路的中小学生也能按照手绘图分步介绍的
电路进行制作,一步一步地、轻松地一连即成、一用就灵。本书的“创客秀”部分
启发学生利用所学知识进行小制作、小发明;中小学生在阅读本书后,一定会对电
子技术产生更加浓厚的兴趣。本书将会成为中小学生学习电子制作的良师益友。
由于编者水平所限,书中难免存在疏漏和不足,恳请广大读者批评指正。
编 者
2016年7月
文摘
第3课
压力山大虎
十二生肖中原本没有老虎的席位,只有狮子。由于狮子的性情刚烈、
脾气凶残,就换成老虎了。
传说老虎回到天宫后,玉帝因它连胜三仗,便用朱红大笔在它的额头
上画了三道杠,后来又因为它战胜了东海龟怪,玉帝又在老虎的额头上画
了一竖,组成一个 “王”字。从此老虎威风凛凛,谁也不敢碰它。老虎要承
担保护大家的重担,压力山大啊!我们制作一个“压力山大虎”,如果谁的
力气够大,压住它的耳朵,它就会不停地闪烁,揭示它内心的压力。
学 习 目 标
(1)通过学习红色闪烁发光二极管(LED),掌握发光二极管的单
向导电性,了解其发光原理。
(2)用提供的材料,学会不同电路的连接方法,理解压力山
大虎的电路原理。
(3)尝试使用闪烁发光二极管制作更多有趣电路,激发对电探究的兴趣。
创 意 成 果
学生可以独立完成压力山大虎的制作(见图3-1)。知道红色闪烁发光二极管的
工作原理。闪烁式发光二极管与普通发光二极管在外形上没有什么不同,但其内部
是由一块集成电路和一个发光二极管构成,集成电路产生一定频率的控制信号,控
第3课 压力山大虎
21
制发光二极管以3.5次/s进行闪烁。当闪烁发光二极管正确连接到电路中时,会
自行闪烁。由于这种发光二极管可以自行闪烁,从而大大简化了电路设计工作,同
时降低了电路的复杂程度。闪烁式发光二极管被广泛应用于报警器、节日彩灯、电
子玩具、电子胸花等。同学们可以分组讨论如何利用闪烁式发光二极管制作更多有
趣电路并实施。
图3-1 压力山大虎
必需工具和材料
(1)红色闪烁发光二极管,数量1个,直径5mm。注意:它由长度不同的两
条引脚引出,长引脚为正极,短引脚为负极。红色闪烁发光二极管的外形及图形符
号如图3-2所示。
(2)按钮开关,数量1个。注意:按钮开关两端有电极引线,按一下按钮开关
电路接通,再按一下按钮开关电路断开。按钮开关的外形及图形符号如图3-3所示。
图3-2 红色闪烁发光二极管图3-3 按钮开关
电子生肖连连看——趣味十足的电路学
22
(3)纽扣电池,数量1个。它形如1角钱硬币,平滑的面为蓄电池正极,凸起
的麻面为负极,蓄电池标称电压为3V。纽扣电池的外形及图形符号如图3-4所示。
图3-4 纽扣电池
(4)导线,数量4根,采用微波炉烧烤用的铝箔制成,其外形及图形符号如
图3-5所示。
图3-5 导线
(5)水粉,用于给作品上色,如图3-6所示。
图3-6 颜料
(6)外壳,如图3-7所示。
图3-7 外壳
设 计 分 析
问题1:压力山大虎由哪几部分组成?
答:压力山大虎由红色闪烁发光二极管、按钮开关、纽扣电池、导线和外壳组成。
问题2:压力山大虎的电路原理是什么?
答:这个电路(见图3-8)由纽扣电池1节、按
钮开关1个、红色闪烁发光二极管1个以及若干导线
(铝箔条)构成。这是一个简单的电路,通过观察电路
图可以发现,有一个红色闪烁发光二极管,发光二极
管的正极(长引脚)通过开关连接到纽扣电池的正极,
发光二极管的负极(短引脚)连接到电池的负极。电
路中的按钮开关起到导通或断开电路的作用,当按钮
开关被按下时电路被导通,电流可以流过按钮开关,
此时电路中的红色闪烁LED会被点亮,表示压力山大虎的压力很大;再次按压按
钮开关,开关弹起,电流无法流过按钮开关,此时电路中的红色闪烁LED熄灭。
技 术 实 施
活动1:电路连接
(1)将电子元件从材料袋中取出。首先拿出铝箔,将铝箔卷成(或搓成)铝箔
条,充当电路中的导线,如图3-9所示。
图3-9 制作导线
图3-8 电路原理
(2)将红色闪烁发光二极管的正极(长引脚)缠绕上铝箔条,如图3-10
所示。
图3-10 将二极管正极缠绕铝箔条
(3)将红色闪烁发光二极管的负极(短引脚)也缠绕上铝箔条,如图3-11所示。
图3-11 将二极管负极缠绕铝箔条
(4)将红色闪烁发光二极管正极(长引脚)一端与开关一端用铝箔条缠绕上,
如图3-12所示。
图3-12 将二极管正极一端与开关一端用铝箔条缠绕上
(5)将开关另一端用铝箔条缠绕上,如图3-13所示。
图3-13 将开关另一端用铝箔条缠绕上
(6)将连接好的线路放入压力山大虎背面的凹槽内,同时将开关的另一端与电
池正极相接,发光二极管负极(短引脚)一端与电池负极相连,如图3-14所示。
图3-14 连接线路并放入凹槽内
(7)确认电路连接好后,将材料袋中的贴画按照压力山大虎形状剪下来,贴在
背面,这样电路就不会露出来了,如图3-15所示。
图3-15 装饰压力山大虎
(8)系上项链绳。这样如果谁的力气够大,压住它的耳朵,它就会不停地闪烁,
揭示它内心的压力。
活动2:趣味涂鸦
用材料袋中的颜料和笔对亚历山大虎进行涂色,涂色时要注意颜色搭配合理,
色彩要均匀,可参考图3-1。
活动3:创客秀
在现有电路的基础上可以进一步思考以下几个问题。
(1)尝试用红色闪烁二极管制作一个小灯塔,用纸杯做外形,
涂上颜色,将电路粘贴在纸杯里,这个迷你灯塔就制作完成了。
迷你灯塔可以用于信号指示,如图3-16所示。
(2)思考如何利用闪烁式发光二极管制作节日彩灯,多名
同学(每个同学拿出一个闪烁式发光二极管)协作完成一个节日
彩灯的制作,思考每个彩灯之间是应该并联还是串联?
(3)尝试更换亚历山大虎电路中的按钮开关,如更换成干
簧管或振动开关等,观察这些开关是如何控制电路中电流导通与断开的。
教学实施建议及反思
课时:3课时。
(1)在第1课时,重点了解闪烁式发光二极管的发光原理,并使用通俗易懂的
方式介绍发光二极管的闪烁原理,同时掌握闪烁式发光二极管在电路应用中具有哪
些优势。
(2)在第2课时,在充分了解闪烁式发光二极管的基础上,开始制作压力山大
虎,并对这只压力山大虎进行美化,制作过程中要注意发光二极管的正负极,以免
反接,使电路无法正常工作。
(3)在第3课时,掌握了亚历山大虎的制作方法后,可以变换已有电路,强化
图3-16 迷你灯塔
学生的动手能力,开拓思路,加深对电路中电子元器件工作原理的认识。进一步讲
解串联电路与并联电路的区别,解释为什么在制作节日彩灯时要采用并联电路而不
是串联电路。
微 笔 记
(1)闪烁式发光二极管特性:正向导通,反向截止。
(2)按钮开关的作用:控制电路中电流的导通与断开。
电子制作活动是一项具有竞技性和趣味性的活动,蕴涵着丰富的电学知识。本书以电子生肖制作为载体,引导小学生逐步成为一名小小电子创客。
作者简介
作者:杨琳
杨琳:北京市朝阳区优秀青年教师,师承中央电视台《我爱发明》中的科普专家孙心若先生;现任中国传媒大学附属小学科技教师,主要负责科学课程的教学和电子智能社团的组织、指导工作;多次指导学生在全国青少年电子锦标赛、全国青少年科技创新大赛中获得奖项。
目录
第1课验钞鼠1
第2课愤怒的小牛10
第3课压力山大虎20
第4课瞌睡兔28
第5课磁铁龙38
第6课翻面蛇47
第7课白龙马55
第8课蓝羊羊64
第9课色盲测试猴72
第10课肯德鸡81
第11课闪电狗89
第12课猪猪侠97
附录推荐使用套件105
参考文献106
序言
前言
2016年5月,中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》(以下
简称《纲要》),在其第四条“战略任务”中提到:“鼓励人人创新。推动创客文化
进学校,设立创新创业课程,开展品牌性创客活动,鼓励学生动手、实践、创业。
支持企业员工参与工艺改进和产品设计,鼓励一切有益的微创新、微创业和小发明、
小改进,将奇思妙想、创新创意转化为实实在在的创业活动。”
电子制作为我们落实《纲要》,特别是中小学阶段开展创新课程提供了极大便
利。它借助铝箔充当导线,使用各种元器件进行连接,特别是不用电烙铁的制作方
法,使电子制作容易且安全可靠,可以在任何场地开展;十二生肖的传说通俗易懂,
利用生肖传说与电路功能结合,更加具有实用性、趣味性。此外,可将制作的电子
生肖与他人分享,践行创客教育是鼓励青少年把自己喜欢的东西做成可以分享的作
品,或者通过实现别人的创意获得成就感。
本书分为12课,每课设置了学习目标、创意成果、必需工具和材料、设计分析、
技术实施、教学实施建议及反思、微笔记等栏目,采用了对于初学者学习电子制作
特别有效的独特写作方法,即用手绘写真图,按步骤,一步一步地介绍制作电子生
肖的全过程。这样做,使得第一次接触电路的中小学生也能按照手绘图分步介绍的
电路进行制作,一步一步地、轻松地一连即成、一用就灵。本书的“创客秀”部分
启发学生利用所学知识进行小制作、小发明;中小学生在阅读本书后,一定会对电
子技术产生更加浓厚的兴趣。本书将会成为中小学生学习电子制作的良师益友。
由于编者水平所限,书中难免存在疏漏和不足,恳请广大读者批评指正。
编 者
2016年7月
文摘
第3课
压力山大虎
十二生肖中原本没有老虎的席位,只有狮子。由于狮子的性情刚烈、
脾气凶残,就换成老虎了。
传说老虎回到天宫后,玉帝因它连胜三仗,便用朱红大笔在它的额头
上画了三道杠,后来又因为它战胜了东海龟怪,玉帝又在老虎的额头上画
了一竖,组成一个 “王”字。从此老虎威风凛凛,谁也不敢碰它。老虎要承
担保护大家的重担,压力山大啊!我们制作一个“压力山大虎”,如果谁的
力气够大,压住它的耳朵,它就会不停地闪烁,揭示它内心的压力。
学 习 目 标
(1)通过学习红色闪烁发光二极管(LED),掌握发光二极管的单
向导电性,了解其发光原理。
(2)用提供的材料,学会不同电路的连接方法,理解压力山
大虎的电路原理。
(3)尝试使用闪烁发光二极管制作更多有趣电路,激发对电探究的兴趣。
创 意 成 果
学生可以独立完成压力山大虎的制作(见图3-1)。知道红色闪烁发光二极管的
工作原理。闪烁式发光二极管与普通发光二极管在外形上没有什么不同,但其内部
是由一块集成电路和一个发光二极管构成,集成电路产生一定频率的控制信号,控
第3课 压力山大虎
21
制发光二极管以3.5次/s进行闪烁。当闪烁发光二极管正确连接到电路中时,会
自行闪烁。由于这种发光二极管可以自行闪烁,从而大大简化了电路设计工作,同
时降低了电路的复杂程度。闪烁式发光二极管被广泛应用于报警器、节日彩灯、电
子玩具、电子胸花等。同学们可以分组讨论如何利用闪烁式发光二极管制作更多有
趣电路并实施。
图3-1 压力山大虎
必需工具和材料
(1)红色闪烁发光二极管,数量1个,直径5mm。注意:它由长度不同的两
条引脚引出,长引脚为正极,短引脚为负极。红色闪烁发光二极管的外形及图形符
号如图3-2所示。
(2)按钮开关,数量1个。注意:按钮开关两端有电极引线,按一下按钮开关
电路接通,再按一下按钮开关电路断开。按钮开关的外形及图形符号如图3-3所示。
图3-2 红色闪烁发光二极管图3-3 按钮开关
电子生肖连连看——趣味十足的电路学
22
(3)纽扣电池,数量1个。它形如1角钱硬币,平滑的面为蓄电池正极,凸起
的麻面为负极,蓄电池标称电压为3V。纽扣电池的外形及图形符号如图3-4所示。
图3-4 纽扣电池
(4)导线,数量4根,采用微波炉烧烤用的铝箔制成,其外形及图形符号如
图3-5所示。
图3-5 导线
(5)水粉,用于给作品上色,如图3-6所示。
图3-6 颜料
(6)外壳,如图3-7所示。
图3-7 外壳
设 计 分 析
问题1:压力山大虎由哪几部分组成?
答:压力山大虎由红色闪烁发光二极管、按钮开关、纽扣电池、导线和外壳组成。
问题2:压力山大虎的电路原理是什么?
答:这个电路(见图3-8)由纽扣电池1节、按
钮开关1个、红色闪烁发光二极管1个以及若干导线
(铝箔条)构成。这是一个简单的电路,通过观察电路
图可以发现,有一个红色闪烁发光二极管,发光二极
管的正极(长引脚)通过开关连接到纽扣电池的正极,
发光二极管的负极(短引脚)连接到电池的负极。电
路中的按钮开关起到导通或断开电路的作用,当按钮
开关被按下时电路被导通,电流可以流过按钮开关,
此时电路中的红色闪烁LED会被点亮,表示压力山大虎的压力很大;再次按压按
钮开关,开关弹起,电流无法流过按钮开关,此时电路中的红色闪烁LED熄灭。
技 术 实 施
活动1:电路连接
(1)将电子元件从材料袋中取出。首先拿出铝箔,将铝箔卷成(或搓成)铝箔
条,充当电路中的导线,如图3-9所示。
图3-9 制作导线
图3-8 电路原理
(2)将红色闪烁发光二极管的正极(长引脚)缠绕上铝箔条,如图3-10
所示。
图3-10 将二极管正极缠绕铝箔条
(3)将红色闪烁发光二极管的负极(短引脚)也缠绕上铝箔条,如图3-11所示。
图3-11 将二极管负极缠绕铝箔条
(4)将红色闪烁发光二极管正极(长引脚)一端与开关一端用铝箔条缠绕上,
如图3-12所示。
图3-12 将二极管正极一端与开关一端用铝箔条缠绕上
(5)将开关另一端用铝箔条缠绕上,如图3-13所示。
图3-13 将开关另一端用铝箔条缠绕上
(6)将连接好的线路放入压力山大虎背面的凹槽内,同时将开关的另一端与电
池正极相接,发光二极管负极(短引脚)一端与电池负极相连,如图3-14所示。
图3-14 连接线路并放入凹槽内
(7)确认电路连接好后,将材料袋中的贴画按照压力山大虎形状剪下来,贴在
背面,这样电路就不会露出来了,如图3-15所示。
图3-15 装饰压力山大虎
(8)系上项链绳。这样如果谁的力气够大,压住它的耳朵,它就会不停地闪烁,
揭示它内心的压力。
活动2:趣味涂鸦
用材料袋中的颜料和笔对亚历山大虎进行涂色,涂色时要注意颜色搭配合理,
色彩要均匀,可参考图3-1。
活动3:创客秀
在现有电路的基础上可以进一步思考以下几个问题。
(1)尝试用红色闪烁二极管制作一个小灯塔,用纸杯做外形,
涂上颜色,将电路粘贴在纸杯里,这个迷你灯塔就制作完成了。
迷你灯塔可以用于信号指示,如图3-16所示。
(2)思考如何利用闪烁式发光二极管制作节日彩灯,多名
同学(每个同学拿出一个闪烁式发光二极管)协作完成一个节日
彩灯的制作,思考每个彩灯之间是应该并联还是串联?
(3)尝试更换亚历山大虎电路中的按钮开关,如更换成干
簧管或振动开关等,观察这些开关是如何控制电路中电流导通与断开的。
教学实施建议及反思
课时:3课时。
(1)在第1课时,重点了解闪烁式发光二极管的发光原理,并使用通俗易懂的
方式介绍发光二极管的闪烁原理,同时掌握闪烁式发光二极管在电路应用中具有哪
些优势。
(2)在第2课时,在充分了解闪烁式发光二极管的基础上,开始制作压力山大
虎,并对这只压力山大虎进行美化,制作过程中要注意发光二极管的正负极,以免
反接,使电路无法正常工作。
(3)在第3课时,掌握了亚历山大虎的制作方法后,可以变换已有电路,强化
图3-16 迷你灯塔
学生的动手能力,开拓思路,加深对电路中电子元器件工作原理的认识。进一步讲
解串联电路与并联电路的区别,解释为什么在制作节日彩灯时要采用并联电路而不
是串联电路。
微 笔 记
(1)闪烁式发光二极管特性:正向导通,反向截止。
(2)按钮开关的作用:控制电路中电流的导通与断开。
ISBN | 9787302451358 |
---|---|
出版社 | 清华大学出版社 |
作者 | 杨琳 |
尺寸 | 16 |