五年级科学《调光小台灯》教学设计及反思

第一篇：五年级科学《调光小台灯》教学设计及反思

五年级科学《调光小台灯》教学设计及反思

一、教学目标： 知识与技能

1、初步了解“利用铅笔芯使调光小台灯实现调光”的技术手段。

2、进一步学习电路的连接、组装等。方法与过程

1、观察台灯的组成部分，培养学生善于观察、善于提问的能力。

2、讨论、交流设计方案，明确调光台灯的制作步骤和方法。

3、拓展延伸，主动探究便于调节台灯亮度的方法。情感态度与价值观

1、通过观察生活中常见的调光开关，引导学生善于观察、善于发现，培养他们善于提出问题、善于解决问题、善于反思的能力。

2、在设计和制作活动中，培养学生良好的劳动习惯。

二、教学准备： 教师材料、工具

基本电路模型、木板、吸管、小电珠、电池、电池夹、自攻螺丝、导线、回形针、铅芯、导线、剪刀、十字螺丝刀等。

学生材料、工具

调光小台灯模型材料包（木板、吸管、小电珠、电池、电池夹、自攻螺丝、导线、回形针、铅芯、导线）

剪刀、十字螺丝刀。

三、教学过程：

一）复习旧知、导入新课

1、复习旧知(P2)

2、揭示课题。

3、回忆旧知 二）设计调光装置

普通电路、铅芯、回形针、实物投影仪。

1、出示普通小台灯模型的电路，引导学生观察其结构。

2、加入铅芯和回形针，变成调光开关，引导学生观察变化。

3、组织大组交流。

1）观察普通小台灯模型电路，了解其结构组成和开关。2）仔细观察调光开关的变化及调光的效果。

能够通过观察了解普通小台灯和调光小台灯的电路结构组成、开关的结构。在讨论交流过程中，学会表达、倾听 三）绘制草图

调光小台灯学习单、实物投影仪。

1、观察调光小台灯结构，组织学生讨论填写学习单。

2、引导学生尝试摆弄，设想调光小台灯模型的结构，组织学生进行讨论。

3、组织学生绘制设计草图。

1、分析调光小台灯结构，填写学习单。

2、尝试摆弄，设想调光小台灯模型结构，并讨论交流。

3、绘制设计草图。

能够设想调光小台灯的电路连接步骤，并通过尝试摆弄，预想制作过程中的困难，并在互助学习中培养勇于克服困难的习惯。

四）组织竞赛、开展制作

十字螺丝刀、剪刀、木板、吸管、小电珠、电池、电池夹、自攻螺丝、导线、回形针、铅芯、导线。

1、组织学生开展制作竞赛。

2、巡视指导。

1、开展调光小台灯制作竞赛。选择合适的工具、方法开展加工制作。五）欣赏作品相互评价 书本、实物投影仪。

1、组织学生欣赏各自完成的调光小台灯模型，根据评价表上的指标开展自评和互评。

2、组织学生推荐优秀作品，并交流对作品的评价。

1、欣赏各自完成的调光小台灯模型，根据评价表上的指标开展自评和互评。

2、展示各组优秀作品，并交流对作品的评价。学会客观评价自己和他人的作品 能大胆表达自己对优秀作品的评价 六）反思作品、改进创新

调光小台灯模型范作等。

1、组织学生反思作品，开展创新改进设想。

2、组织学生交流设想。

3、出示调光小台灯模型范作，拓展小结。

1、反思作品，开展创新改进设想

2、交流设想图纸

学会反思，并通过文字、图片等形式开展创新改进设想 学会交流设想意图 小台灯教学反思

《调光小台灯》一课是五年级第二册教材中的第七课，本课围绕调光小台灯的调光开关设计、电路连接设计、外观改进展开教学活动，旨在引导学生了解调光开关的结构与材料，讨论其加工及组装程序，并开展制作、评价和改进，以此培养学生良好的设计制作习惯：了解结构——了解材料——设想步骤——开展制作——试用评价——改进创新。

由于调光开关的结构和铅芯可以用作控制电流大小的材料是学生之前没有的知识。所以本课的设计思路是由调光小台灯与普通台灯的灯光对比入手，让学生观察灯光的不同，从中获得调光开关可以控制灯光这个现象，并引出设计一个调光小台灯模型这个想法。随后在充分讨论的基础上引导学生认识调光开关的结构，利用提供的材料设计调光开关，小组讨论调光小台灯模型电路和基本结构的设计，然后按步制作。制作过程中，个别学生可能会提出铅芯无法与木板连接这个问题，可请学生根据这个问题进行思考解决。完成作品后，由各小组开展自评和互评，并针对各自的调光小台灯开展反思，提出改进设想，并大组交流。

因为吸管与木板的连接，吸管与小电珠的连接等是本课的教学难点，所以学生在连接上还存在着一定的困难，加上用铅芯来作为台灯的调光设计，学生不是很能理解，所以没能在课内把这个调光台灯做完。

通过本课学生的实际，发现在今后的学生实际操作上，将每一步的操作过程事先分析清楚，免得学生做错了再修改。对于学生在劳技上所需要的劳动工具将及时和学校联系，进行一定的补充，以便更好地完成教学任务。

第二篇：调光台灯

浅谈调光台灯的工作原理与检测 杨少沛

（郑州交通职业学院，郑州 450062）

摘要：调光台灯是每个家庭中必不可缺的照明工具之一。优美柔和、亮度可调的灯光不但使人精神愉悦、心情舒畅，还可以起到延缓眼睛疲劳、保护视力的作用。对于调光台灯而言，灯泡是发光的主要设备，而调光器则是调光台灯系统中最主要的装置，它的任务是对晶闸管的导通角进行控制，从而达到调节灯光亮度的目的。本文通过介绍调光台灯的基础知识，重点阐述了调光台灯的工作原理及检测方法。

关键词：调光台灯；原理；检测

中图分类号： 文献标识码：

Brief talking about the Light Adjustable Desk Lamp

Working Principle and

detection

Yang Shaopei

(Zhengzhou Transportation Vocational College, Zhengzhou 450062, China)Abstract: Light adjustable desk lamp is one of each family essential lighting

tool． Soft、beautiful、brightness adjustable lighting not only make people pleasure，ease of mind，but also helps to delay the eye fatigue，protect eyesight． For light

adjustable desk lamp，bulb is luminous main equipment，and the dimmer is lamp dimmer system in the main unit．It is the main task of SCR’s conduction angle control，so as to achieve the purpose of adjusting the brightness of the light．This paper introduced the light adjustable desk lamp foundation

knowledge，elaborated with emphasis the dimming

lamp working principle and detection method．

Key words：Light adjustable desk lamp，Principle，Detection

1引言

台灯，是家中必备的一种照明工具，适当的放置台灯还可以起到点缀房间效果。美丽的台灯不但可以发出梦幻般的光线，而且更能让使用者赏心悦目、心情舒畅，起到缓解疲劳的作用。因此，台灯是一件集照明与装饰于一体的艺术品。在形形色色的台灯家族中，具有无频闪、无辐射、无紫外线、保护视力、延缓眼睛疲劳、预防近视等功能的调光台灯以其独特的魅力和性价比独树一帜，深受广大用户的喜爱，下面本文就以不带遥控的调光台灯为例，介绍调光台灯的工作原理及检修方法。

2调光台灯的结构及特点

2．1 调光台灯的结构

调光台灯的牌号很多，原理也不尽相同，有的甚至带有红外线遥控控制功能。下面我们以日常生活中应用最普遍的双向晶闸管控制型（不带遥控）调光台灯为例来说明它的主要结构。

调光台灯的结构外型如图2—1所示，将调光台灯拆开，里面除了开关、电源线、灯具之外，比普通台灯多一块装有电子元器件的印制电路板，它就是用来调节亮度的调光器，调光台灯电路图以及印刷电路板图如图2—2所示。

图2—1 调光台灯的结构外型

图2—2 调光台灯电路图以及印刷电路板图

2．2

调光台灯的特点

调光台灯小巧、精致、造型美观、携带方便、价格低廉、耗电量低、性价比高，是许多学生和家庭用户作为照明工具的首选器材之一。并且调光台灯的亮度能在很大范围内调节，对保护视力起着很好的作用。

3.调光台灯的工作原理

从图2—2中可以看出，白炽灯EL与线圈L、双向晶闸管VT和开关S串联，接在220交流电源上。双向触发二极管VD接在晶闸管VT的门极G上，当C2、C3上的电压增大到VD的导通电压时，VT突然导通，VT的门极和主电极T1间得到一个正向触发脉冲，VT导通，当交流电源过零的瞬间，VT自行关断。交流电源进入负半周后，电源电压又给C2、C3反向充电，当电压值达到VD的转折电压时，VD突然反向导通，使VT得到一个反向触发信号，VT再次导通。

电位器RP用来调节触发信号出现的时刻，调节RP的值即可改变电容器充电的快慢，也就能改变VT的导通时间，从而达到调节灯光亮度的目的。因此RP也就是亮度调节旋钮，即调光旋钮。

双向晶闸管VT是调光台灯的关键元件，也是最容易损坏的电子元器件，因此检修调光器先要知道怎样用指针式万用表检修VT的好坏，图2—3所示是BCR 1A MAC97A6双向晶闸管的电极排列。双向晶闸管的特点是，当G和T2相对与T1的电压均为正时，T2是阳极，T1是阴极。反之当G和T2相对于T1的电压均为负时，T1变为阳极，T2为阴极。双向晶闸管由于正、反向特性曲线具有对称性，所以它可以在任何一个方向导通。

图2—3

MAC97A6双向晶闸管的电极排列

双向晶闸管属于NPNPN5层器件，在结构和特性上可以看作是一对反向并联的普通晶闸管，它有三个电极，三个电极分别是T1、T2、G。因为该器件可以双向导通，因此除门极（G）以外的两个电极用阳极1（T1）、阳极2（T2）表示，不再划分为阳极和阴极。

用万用表判断双向晶闸管的电极常用如下方法：（1）判定阳极2（T2）

把万用表调到R×1挡位，然后测量任意两脚之间的电阻值。只有在G.与T1之间呈低阻（即正、反向电阻仅几十欧），而T2与G，T2与T1之间的正、反向电阻均为无穷大。这表明，如果测出某脚与其它两脚的正、反向电阻均为无穷大，则该脚肯定是T2。另外，采用TO—220封装的双向晶闸管，通常T2与小散热片连通，这样也可以确定T2。（2）判定阳极1（T1）和门极（G）

找出T2极之后，可以假设剩下两极中任意一脚为T1，这样另一脚就为G。将黑表笔接T1，红表笔接T2，电阻应为无穷大，接着用红表笔把T2与G短路，给G加上负触发信号，电阻值应为10欧姆左右，证明双向晶闸管已经导通，并且导通方向为从T1到T2。再将红表笔与G分离（但是仍连T2），若电阻值保持不变，证明双向晶闸管在触发之后能维持导通状态。

调换两表笔重复上述操作，若结果相同，说明结果是正确的；如果调换表笔操作时，万用表瞬时指示为几十欧后又指示到无穷大，说明双向晶闸管没有维持导通，即原来假设不对，那么原来假设的T1实际是G，G实际是T1。可见，在识别G、T1的过程中，也检查了双向晶闸管的触发能力。

如果不管按哪种假设去测量都不能使双向晶闸管触发导通，证明被检测的晶闸管已经损坏。对于电流为1A的双向晶闸管，也可用R×10挡位检测；对于电流为3A以及3A以上的双向晶闸管，应该选用R×1挡位检测（或者在表外串联一节1.5V电池）。

4.调光台灯的常见故障及检修

调光台灯的常见故障主要有接通电源后台灯不亮、或者接通电源后台灯虽能发光，但台灯的亮度不可调。

（1）接通电源后调光台灯不亮

其原因主要是220V交流电没能进入调光电路或照明灯损坏，首先应检测照明灯、插头、电线、电源插座的好坏，排除故障后，再检修调光器。

调光器的检修方法如下：

将调光台灯接上电源，调光旋钮旋到中间位置。用万用表的交流（AC）档测量双向晶闸管T1、T2两电极间的电压，如果读数是220V，说明双向晶闸管没有导通，要断电后将其拆焊，以进一步检查好坏。

调光台灯中双向晶闸管是容易损坏的器件。如果经过检测双向晶闸管没有坏，要接着检查其他元件是否存在开焊（虚焊）、短路、断路、击穿等故障。此外，常见的故障是（参考图2—2）C2、C2击穿或者电阻器R2、R3烧断，检修时只要将损坏的元件换下，故障即可排除。

（2）台灯亮度不可调

调光台灯接电后就是最大亮度且亮度不能控制，最常见的原因是双向晶闸 管（参考图2—2）BCR 1A MAC97A6 击穿损坏，这样就等于交流220 V电压直接加在白炽灯EL的两端，所以台灯亮度最大且不能调整。如果是晶闸管没有被击穿损坏，应该重点检查电位器是否正常、电位器引脚之间是否存在短路，或者电位器因为故障总是处在阻值最小位置，所以导致双向晶闸管一直处于导通状态，以此致使调光台灯通电后一直是最大亮度状态，即台灯亮度不可调。（3）调光台灯通电后总是弱光

如果调光台灯通电后总是弱光，不能调到最亮状态，则应重点检查1M的电位器是否损坏，电阻器R2、R3的电阻值是否变大（参考图2—2）。电阻器R2、R3的电阻值变大或电位器损坏会导致电位器的阻值调不小，是灯光不能调亮的常见原因。另外，如果电容器C2、C3漏电也会造成这种现象。

将调光台灯接上电源，然后把电位器旋转到亮度最大位置，用万用表的交流10V挡位进行测量，红表笔连接双向晶闸管T1，黑表笔接T2，如果晶闸管正常导通即灯光最亮时测量的读数应该是0.7—1V。如果读数大于1V，则表明双向晶闸管没有完全导通。读数越大说明导通程度越差，灯光就越暗，此时可以用上述方法进行检测判断，或者更换

相关电子元件进行修复最终使台灯正常工作。小结

通过以上分析讨论可以看出，调光台灯电路是一个涉及电路拓扑、电子元器件选择、电路动态静态分析和电子元件焊接等多学科的一个知识密集型电子产品。它主要实现在电路尽可能简单的条件下实现高效率、高可靠、低电磁辐射干扰、价格低廉、外型美观等特点。所以对电路设计、选型、生产提出了较高的要求。随着电子技术、电子元器件、电路拓扑水平的不断提高，调光台灯的质量和性能会不断提高,而且逐渐向无线控制,声光控等高端技术方向发展。

参考文献

[1]徐立娟.电力电子技术.北京:人民邮电出版社,2010.2 [2]孔凡才.电子技术综合应用创新实训教程.北京：高等教育出版社，2008.11.[3] 库振勋.家电维修入门.北京：机械工业出版社，2009.11.[4]康华光.电子技术基础.北京：高等教育出版社，2000.7.[5]叶水春.电工电子技术基础.南昌：江西高校出版社，2005.8.[6]殷淑英.传感器应用技术.北京：冶金工业出版社，2008.7.作者简介：

杨少沛（1981—），男，汉族，河南鲁山人，郑州交通职业学院机电工程系教师，工学学士，助教，研究方向为电气工程及其自动化技术

电话：***

第三篇：调光台灯

2014年山东省春季高考技能考试电子技术试题

项目A 模拟电路的组装、焊接与调试

一、项目考核内容与要求 1.考核时间：60分钟。

2.考核内容：图1所示为可调光台灯电路，请根据现场给定的元器件和印刷电路板，按照考核要求完成项目任务。

3.考核要求：

（1）熟悉电路的工作原理，理解各元器件在电路中的作用，掌握图中元器件的识别方法。

（2）考前20分钟，先进行电工工具、仪器仪表的检查，元器件清点。如电工工具、仪器仪表异常，应在开考前报告监考老师，若不报告监考老师，视作损坏电工工具、仪器仪表处理。

（3）开考后，应先根据电路原理图和元器件清单，合理利用仪器仪表检测所有元器件，发现有缺少或错发的元器件在开考后20分钟内提出，监考员给予更换补发，不扣分；超过20分钟允许补发但给以扣分；损坏或不合格的元器件只要不焊锡允许更换不扣分，（4）根据电路原理图与PCB丝印指示，正确选择元器件进行焊接。

（5）调节电位器观察灯泡亮度情况

（6）安全文明操作，作业完毕后工具摆放有序、工作区域整洁。

二、考场提供的仪表、工具、材料

1.仪表：MY-60数字式万用表、优利德UTD2052CL双踪数字示波器、优利德UTG9005C信号发生器。

2.工具：安泰信AT-936H调温焊台（尖头烙铁头）、斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、刻刀、螺丝刀套装、吸锡器、镊子、试电笔。

3.材料：图1中的电子元器件、印刷电路板、0.8mm友邦无铅焊锡丝、松香、海绵等。

三、注意事项

1.考生考前50分钟进入对应考场候考室进行身份核验、换取工位号牌，不得直入考场，要服从工作人员安排，遵守考场纪律。

2.考生换取工位号牌后，于考前30分钟进入考场，进入考场后，除告知监考员自己的考场号、工位号外，不得告知监考员包括自己的姓名、学校在内的任何个人信息。

3.着装不能带有显示考生和学校信息的标志。

4.考生自带黑色中性笔、铅笔和尺子，不允许自带其他和考试相关的工具和材料。

5.在考试正式开始前，先清点和检查工具、仪表，不允许做考题范围内的工作。

6.考核时间结束，停止一切操作，在监考人员安排下有序退场，不允许提前退场。

第四篇：调光台灯控制电路

调光台灯控制电路

电路工作原理：

通过变压器T变压整流，经LED与VD11稳压在5V左右供给调光器。集成电路IC构成脉冲上升沿触发，Q0~Q9端依次输出“1”电平。当按钮SB接通时，IC相当于输入一正向脉冲，若设此时输出端Q4为“1”电平（其余均为“0”电平），则“1”电平通过二极管、R6向电容C2充电，通过单结晶体管VT触发双向晶闸管VS，使灯泡得电。若要调整电灯亮度，可在按动一下按钮SB，此时输出端Q5为“1”电平（其余为“0”电平），此“1”电平通过二极管、R7又向电容C2充电，由于R7之值小于R6之值，充电电流较Q4为“1”电平时大些，C2充电快些，双向可控硅VS的触发脉冲前移，VS导通角度增大，使得灯泡上电压值也大些，则灯泡更亮。根据所设电阻，控制电容C2的充电电流，可达到改变双向可控硅的导通角之目的。在按钮SB的控制下（即输入脉冲）灯泡连续调光。当IC输出端Q0~Q9依次为“1”电平时，灯泡连续由暗变亮。此连续变化可周而复始的进行。

原理图：

元器件的选择： 集成电路IC：CD4017 二极管VD1~VD10：IN4001 单结晶体管VT：BT32、BT33、分压比η≈0.7 双向可控硅VS：1A、400V 电源变压器:220V/9V,容量≥2W 发光二级管：红色LED，正向压降2V 稳压管VD11：稳压值在3~4V之间 开关：小型2个

电阻R1~R13：330K、13K、12K、11K、9.1K、7.5K、6.2K、4.7K、3.6K、2.4K、1K、100Ω、300Ω

电容：C1-22μ、C2-0.47μ 灯泡：1个

桥堆：1个

第五篇：红外自动调光台灯设计

《 红外自动调光台灯设计》论证报告

院系：物理与电子工程学院

年级：2012级电子信息工程

学号：1202214024 姓名：张梦琪《 红外自动调光台灯设计》论证报告

1.本项目的背景与研究意义，国内外同类研究现状和存在的问题

市场上出售的调光台灯多为手动式，即根据使用者的需要，用手转动调光旋钮，改变台灯的亮度，虽然有节约用电的作用，但不是自动调光，更无防近视的功能。目前，中小学生患近视症的人很多，造成近视的原因，多是在灯下学习或做作业时，由于距光源过近，久而久之，使视力下降，促成近视眼。

为使中，小学生在灯下看书或做作业时，不能离灯过近，若超过规定(即调定)的距离，灯光便自动变暗乃至熄灭，而离开规定距离，灯光则自动变亮，我设计了红外防近视自动调光台灯。它不仅可以防止在灯下学习造成眼睛近视，还具有自动调光节电及延长灯泡使用寿命的功效。

2.本项目的研究内容，研究目标和拟解决的关键问题

1）我主要围绕红外发射电路，红外接收电路以及自动调光三块来设计红外自动调光台灯。并分析相关控制的控制原理，控制模型，另外对电子原件选择作分析以确保系统按期运行。2）研究的主要问题，重点和难点: 1.红外发射电路的设计； 2.红外接收电路的设计； 3.自动调光电路的设计；

4.人体离红外发射电路的距离控制。

3）研究目标：

通过调整人体离台灯（红外发射头）的距离来实现台灯的亮度的自动控制，从而达到监督中小学生离台灯的距离。最终达到预防近视的效果。

3.研究方法和技术路线

研究方法：自动台灯的自动控制理论主要有：声控，光控，触摸，红外。要是利用声音作为控制信号，声音的大小直接影响到信号的强弱，信号容易受到外界环境的干扰。此外，人习惯在安静的环境学习和工作，所以不能采用声控；光控主要是用光做控制信号，光的强度也直接影响到控制信号的强弱，故一般用于光强度有明显变化的环境中，不适用于控制光强度相对稳定的环境；此外，触摸方式在人聚精会神学习和工作时没有调节灯的意识；红外控制主要利用红外接收到的红外光作为控制信号，红外应用时不与被测物体直接接触，而且灵敏度高，响应快，不易受到干扰，经济，便捷，故我采用红外控制技术作为自动调光台灯的控制方案。技术路线：

1.围绕自激多谐振荡器与红外发射管进行红外发射电路设计。2.围绕红外接收管进行红外接收电路设计。3.围绕可控硅自动调功器进行自动调光电路设计。

4.本项目的创新点和预期成果

1）市场上出售的调光台灯多为手动式，即根据使用者的需要，用手转动调光旋钮，改变台灯的亮度，虽然有节约用电的作用，但不是自动调光，更无防近视的功能。我的设计可以自动根据人体与台灯的距离自动调节灯光亮度，来达到提醒使用者注意保护眼睛的目的。

2）预期结果：

通过调整人体离台灯（红外发射头）的距离来实现台灯的亮度的自动控制，从而达到监督中小学生离台灯的距离。最终达到预防近视的效果。

5.工作安排

1.2015年4月27号之前完成题目论证报告；

2.2015年5月20日之前主要了解本项目概况，收集相关数据和资料，拟定设计提纲，构建设计的基本框架。

3.2015年6月8日之前完成设计初稿，并顺利提交《红外线自动调光台灯》设计报告。

6.参考文献

1.肖景.赵健.实用遥控电路[M].北京;人民邮电出版社,1999 2.邱勇进.王奎修.孔杰.电子制作技巧与实例精选[M].北京；化学工业出版社电气分社，2012 3.张金.电子设计与制作100例[M].北京；电子工业出版社，2012 4.Bob lannini.玩转电子制作DIY[M].北京；科学出版社，2008