模拟警笛

电子
——模拟警笛
教学目的：
通过本节课的学习让学生对电路有更深一步的认识。

通过制作模拟警笛，锻炼学生的动手能力，同时增强学生学习科学的兴趣。

探索目标：
1、让学生认识模拟警笛中用到的各个电子元件及所起的作用。

2、让学生了解模拟警笛的电路组成部分。

重点突破：
1、认三极管：有三个极：发射极、基极、集电极。

在电路起到开关和放大电流的作
用。

2、认识电阻:阻碍电流，防止电流过大，烧坏用电器。

2、认识电容:存储电量。

教学用具：
教师用具：无。

学生用具：螺丝刀1个（需回收）∕人、螺孔板1个∕人、电池2节∕人、2节电池
盒1个∕人、导线6根∕人、螺丝14个∕人、喇叭支架1个∕人、喇叭1个∕人、9015三极管1个∕人、9014的三极管1个∕人、103电容1个∕人、473电容1个∕人、47k电阻1个∕人、1k电阻1个∕人、铜片开关1个∕人、拨动开关1个∕人、拨动开关支架1个∕人、小螺丝钉2个∕人
注：1k电阻五环颜色为：棕、棕、黑、黑、棕
47k电阻五环颜色为：棕、红、黑、蓝、黄
课时安排：
160分钟。

课堂流程：
一、情境导入：(5分钟)
师：当出现突发的犯罪案件，警察驾驶警车冲向犯罪现场的路上会怎么样啊？
生：鸣响警笛！
师：不错，使用警笛一是为尽快到达目的地，避免在途中耽误时间，让行人和车辆避让，二是威慑敌人，对犯罪分子形成一种震撼，对路人提出的一种警示。

罪犯们听到了警笛就会胆颤心惊，望风而逃，从而保障人民的人身财产安全。

我们今天就来一起制作一个
警笛电路模型。

二、课程讲解：（35分钟）
【认识电子元件】
师：在模拟警笛中，我们会用到好多的电子元件，首先我们一起来认识一下吧。

（首先出示三极管）。

谁来描述一下它的样子呢？
生：三条腿，黑色的头，而且还是半圆的……
师：不错，很准确，这个元件就是三极管，它有三个极，猜猜它们
的名字？
生：……
师：我们把三极管拿在手中，平面对准自己，从左到右依次是发射
极、基极、集电极。

看一看我们的器材中有几个三极管呢？
生：两个。

师：可是，这两个三极管是不同的，看一看，在三极管的平面上有一些小字，上面写着S9014、S9015，这就表示他们的型号不同。

师：三极管在我们电路中通常起开关和放大电流的作用。

总结：三极管有三个极：发射极、基极、集电极。

在电路起到开关和放大电流的作用。

师：接下来我们认识的是电容（出示电容），谁来描述一下它的特点。

生：两条腿，橘色的身体……
师：不错，这就是电容。

它的作用是可以存储电量。

看一看我们能用到几个电容。

生：两个
师：怎么区分它们两个呢？
生：它们身上有字。

师：不错，这两个电容是473、103。

它们不分正负极。

总结：电容的作用是存储电量。

师：接下来认识电阻（出示电阻），描述一下是什么样子的。

生：有两个金属线，蓝色的，上面有五个彩环……
师：不错，这就是电阻，由于它上面有五道彩环我们称为五环电阻。

电阻在电路中的作用是可以阻碍电流。

它不分正负极。

看一看，在模拟警笛中一共用到几个电阻呢？
生：两个。

师:这两个电阻有什么不同吗？
生：彩环的颜色不一样……
师：不错，电阻对电流有阻碍的作用，可是有的电阻阻碍作用大，有的电阻阻碍作用小，我们就是靠彩色条纹的相同与否来区分电阻是不是一样的。

1k电阻五环颜色为：棕、棕、黑、黑、棕
47k电阻五环颜色为：棕、红、黑、蓝、黄
总结：电阻：不分正负极，可以阻碍电流。

三、动手实践：（110分钟）
整个模拟警笛共分为两部分，需要两次课完成。

第一次课完成以后，让学生写好名字装进自封袋保存。

第一部分：（50分钟）
1、让学生用铅笔在每一列的螺孔上标出1到13个数字。

2、将电池盒用两个螺丝固定在螺孔板第一列、第三列的五号孔上，电池盒导线向上。

（螺孔板横放，列数是从左往右数，孔数是从上往下数）
3、将电池盒的正极和一根导线接在拨动开关相邻的两个极上（注意防止导线短路）。

将拨动开关用小螺丝固定在拨动开关支架上，将支架插在螺孔板三列一号孔和五列一号孔上。

4、取出47K电阻折成桥形，插在七列一号孔和七列六号孔上，把拨动开关上的导线和一根新导线插在七列一号孔上，用螺丝固定。

5、取出S9014三接管，将三个极折成三脚架形状，平面面对自己，基极放在第七列第六号孔，发射极插在第八列六号孔，集电极插在第八列第五号孔。

取出1K电阻折成桥形，插在七列六号孔和十列二号孔上，用螺丝将七列六号孔固定。

（三极管安装好后，弯曲面朝向电池盒）
6、将电池盒的负极插在八列六号孔上，取出一根新导线同时插在八列六号孔上，用螺丝固定。

7、取出一根新导线插在八列五号孔上用螺丝固定。

第二部分：（50分钟）
1、取出S9015三极管，将三个极折成三脚架形状，平面面对自己，基极放在第十列一号孔，发射极插在第十一列一号孔，集电极插在第十一列第二号孔上，将七列一号孔上导线的另一端插入十一列一号孔上，用螺丝固定。

（三极管安装好后，平面朝向电池盒）
2、将八列五号孔的导线的另一端，插入十列一号孔上，用一个螺丝固定。

3、将473电容的两个极分别插入十一列二号空和十列二号孔上，将103电容的两个极分别插入十一列二号孔和十一列四号孔上，同时将一根新导线插入十一列二号孔，取出一个螺丝将十一列二号孔固定。

4、取出一根新导线插入十列二号孔上，用螺丝固定。

固定后将导线的另外一端插入十一列六号孔上，用螺丝固定。

5、将铜片开关上的小孔对准十一列四号孔上，用螺丝固定。

6、将喇叭安装到喇叭支架内，透过喇叭支架必须能看到喇叭上的两个铜片。

然后用螺丝将螺孔板八列六号孔和十一列二号孔上导线的另外一端连接到喇叭支架上的两个圆孔内，使螺丝或导线与喇叭的铜片接触方可。

7、将喇叭支架用螺丝固定在十一列八号孔上，我们的模拟警笛就制作完成了。

装上电池，听一听自己的警笛声吧！
温馨提示：
1、使用螺丝刀时要提醒学生注意安全。

2、三极管处容易短路，需多注意。

3、若模拟警笛不响，检查喇叭的触点是否接上，若此故障排除，再检查电路当中的各个接触点是否有短路或虚接的地方。

四、科学原理：（5分钟）
师：模拟警笛电路就是一个振荡电路，在此振荡电路中，有一路电流流经三极管9014流回电池的负极，还有一路电流经三极管9015放大后输入给喇叭.
师：在一般振荡电路中，电容用得越小，振荡频率越高。

电容用的越大，振荡频率越低。

在此振荡电路中有两个电容（103、473），当铜片开关按下时，这两个电容串联起来，这时候，电容量比铜片开关没有按下时大，电路的振荡频率就比原来的低，此时所产生的声音的高低也就与铜片开关没有按下时的声音不同。

师：如果把喇叭接入电路，人耳就可以听到振荡发出的声音了。

我们不断用手按铜片就使喇叭连续发出两种高低不同的声音，听起来酷似警笛声。

五、总结延伸：（5分钟）
1、知识竞赛
师：三极管有各个极的名称是什么？
生：发射极、基极、集电极。

师：在电路中起什么作用？
生：开关和放大电流的作用。

师：电容的作用是什么？
生：存储电量。

师：电阻的作用？
生：阻碍电流。

总结：通过提问，主要是加深学生对知识的掌握。

2、课后探索
回家后，观察一下，警车、救护车和消防车的警报声各有什么不同呢？
知识链接：
警笛的起源
1824年,英国内务大臣罗伯特·皮尔在苏格兰场创建了第一支现代意义上的警察部
队。

很快,英国人约瑟夫·哈得逊发明了一种警用的哨子并装备了警察部队,这种警用的哨子就称为警笛。

约瑟夫·哈得逊也由此组建了J·哈得逊公司。

哈得逊先生在这一时期的20年里,潜心研究警笛类型,生产了许多型制特别的警笛。

苏格兰场是他的使用大户,英国其他的一些农场主在田野或庄园里,也使用警笛作为报警或警示之用。

警笛之所以替代了那些已经沿用了千百年的传统敲击示警通讯工具,它唯一的长处,就是能用牙齿或嘴唇咬住口沿,不再需要用手抓住它就能发出警示声。

警笛的发明,很明显地解放了使用这些装备的“大都会”警察官员们的双手。

这种警笛吹响后,其声音能在2英里范围内被听见。

1884年3月22日,警方开通了一
条电话线,将各种警笛声告知公众,使广大公众能够完全熟悉各种警笛的声音。

1898年,哈得逊先生对警笛作了进一步的改进,并由J·哈得逊公司申请了专利,以便在英国市场上增强他们的“垄断”地位。

这时,模仿者或与之竞争的制造商在整个国家纷纷出现。

“大都会”警笛今天仍然在英国生产并且提供给警察部队,尽管制造的方法更加先进了,款式更加多样了,但基本产品的实质与许多年前还是一模一样。