师:同学们,大家好!今天我们继续学习小学科学教育科学出版社四年级下册第一单元内容。今天是第七课《不一样的电路连接》。通过这一单元学习,我们已经知道电路是根据生活和工作需要连接的。根据不同需求,人们会采用各种连接方式和电气元件。那如果想知道一个电路是怎样连接的,有什么好办法呢?生活中的电路大多安装在电路盒里,不容易看到。为研究这个问题,老师今天带来一个好帮手。
瞧,它叫接线盒,这是一个带有四个接线柱的接线盒。接线盒外面是四个接线柱,老师在接线盒里面已把1号和3号接线柱用导线连接在一起了。盖上盒盖,就看不到里面的连接状态了。大家能试着说一说,如何用电路检测器检验出哪两个接线柱之间是通路,哪两个接线柱之间是断路吗?先猜一猜检验结果。
生:都认为接线柱1和3之间是通路。
师:接下来我们要进行实验验证。检验过程中要注意检验顺序,得保证任意两个接线柱之间都被检测到。那可以按什么样的顺序进行检测,才能做到不重复、不遗漏呢?
生:在数学中学会了排列组合。
师:对,就像大家说的那样。我们一起来看,先从1号接线柱开始,分别和2号、3号、4号进行检测,这个顺序用1 - 2、1 - 3、1 - 4来表示,大家能看懂吗?接下来从2号接线柱开始,因为它已经和1号接线柱检测过了,所以往后的顺序就是2 - 3、2 - 4,还有最后一种情况3 - 4。我们看到一共有六种不同的检测方案。现在我们一起来看看完整的实验操作过程。
这是一个带有4个接线柱的接线盒。在盒子内部,我们用导线把1号和3号接线柱连在一起,再将盒子扣过来。现在用电路检测器检测一下,看看哪几个接线柱之间是通路,能使小灯泡点亮,哪些又是断路,小灯泡不亮。按照检测顺序,我们先连1号和2号,看到了吗?小灯泡没亮。再连1号和3号,瞧,小灯泡亮了。再连1号和4号,小灯泡没亮。2号和3号,小灯泡没亮。2号和4号,小灯泡没亮。最后3号和4号,小灯泡也没亮。同学们检验的结果和预想的一样吗?
生:只有接线柱1 - 3相连,小灯泡才亮。
师:对,小灯泡亮,正是因为接线柱1 - 3之间有导线相连,形成了电流通路。其他5种连接方法,小灯泡没有亮,说明这几种接线柱之间没有导线相连,是断路。接下来我们一起来探究一个内部连接更为复杂的接线盒。盒子上面的四个接线柱在盒子里面是有导线连接的,这一次我们不打开盒子,直接用电路检测器来检验。大家能用刚才的方法检验出接线柱之间的通断状态吗?我们一起来看看实验操作步骤。一、先检查电路检测器是否正常。二、确定检测的顺序,像刚才那样,注意不重不漏。三、把观察到的检测结果记录在书本第17页的记录表中。四、根据检验结果推测接线盒内的连接情况,把推测结果画在第17页的图中。现在我们一起来看实验操作,请同学们在观看过程中把检验结果记录在书本第17页的电路通断记录表中。
我们找来另一个接线柱,在完全不清楚盒内状况的情况下,用电路检测器来进行检测,并将接线柱之间的通断状态记录下来。按照顺序先连接线柱1和2,灯泡没亮。接着1和3,灯泡没亮。1和4,灯泡没亮。连接线柱2和3,我们发现小灯泡亮了。2和4,小灯泡也亮了。最后我们来检测接线柱3和4,小灯泡亮了。
根据实验结果,我们发现2 - 3、2 - 4、3 - 4它们之间是通路。大家能用铅笔在书本第17页的图中把可能的连接方式画出来吗?请动手试一试。
(同学们动手画完)
师:同学们都完成了吗?瞧,这是同学们画出的几种可能的连接方式,我们来检查看一看。第一个图,2 - 3之间有导线相连,形成通路。2 - 4之间有导线相连,形成通路。3 - 4之间虽然没有用导线直接连起来,但是3和4它们中间先经过了2号接线柱,电流沿着3 - 2 - 4的顺序也形成了通路。再来看第二种方法,2和3之间有导线相连,形成通路。3和4之间有导线相连,形成通路。2和4之间经过接线柱3也形成了通路。再来看这一种,2和4之间形成通路,3和4之间形成通路,2和3之间,它们经过了接线柱4也有导线相连形成通路。最后这一个,2和3之间用导线相连形成通路,2和4之间用导线相连形成通路。3和4之间也有导线相连,形成了通路。看来这四种连接方式的推测依据都是充分的。可是这个接线盒的电路连接方式只可能是其中的一种。瞧,看来根据推测得到的结论也不一定是唯一的呢。当然,这是一项非常有趣又有智力挑战的活动。同学们课后也可以自己动手设计一个不一样的电路接线盒去检测试一试。
