自制节日彩灯演示仪

苏宏

根据教学需要，利用废旧器材，自制节日彩灯演示仪，具有结构简单、材料便宜、操作方便、实用性强等特点。通过该教具可以使学生易于掌握光敏电阻特性。

笔者根据自己多年的教学经验，结合教材的内容和实际情况，制作了《自制节日彩灯演示仪》，现将该教具构思及制作过程介绍如下。

1设计思路

笔者在讲《高中物理》沪教版选修课本3-2第4章第1节传感器的原理这节课时，涉及光敏电阻随着光照增强，其电阻值急剧减小，把它接在电路中，通过的电流就急剧增大的内容。根据电流在电路中的变化，可以设计出许多有关传感器的电路，在实际生活中有一定的应用价值。笔者就此产生了一些灵感，想到了节日流动彩灯之所以流动，是因为电路中连接的小彩灯在不断地亮暗闪烁。如果在该电路中接个光敏电阻，通过一定的控制电路，当它受到周期性的光照，其电阻值就发生周期性地变化，电路中的电流也随之周期性地变化，那么小彩灯也就能周期性地亮暗闪烁，这样就轻松渲染了节日的气氛。

根据上述思路，笔者初步确定彩灯演示仪由2部分电路组成，如图1所示。第1部分是控制电

路，它由小电机和滑动变阻器串联，由1节1.5 V的电池供电，通过调节滑动变阻器触头，改变电机转速，从而改变彩灯闪烁频率。第2部分是工作电路，它由光敏电阻和小彩灯（发光二极管）串联，接在6 V稳压电源上，另外有2个辅助电路，就是有2个小灯泡也接在该电源上，而灯泡和光敏电阻正对着，灯光照射在光敏电阻上，它的阻值急剧减小，与它串联的小彩灯（发光二极管）亮了；若光照射不到光敏电阻上，其阻值很大，与它串联的小彩灯（发光二极管）就不亮。而小电机上带着一个半圆柱形筒，而这个筒刚好在光敏电阻和灯泡之间转动，由于是半圆形，为使其遮光效果好，在筒壁上贴了一层黑纸。因此，转到任何位置总有一个光敏电阻得到光，而另一个光敏电阻得不到光，得到光的光敏电阻与它串联的小彩灯就亮了（比如红灯），而得不到光的电路中小彩灯就不亮（比如绿灯）。转过某一角度后，原来亮的红灯熄灭，而原来不亮的绿灯就亮了。这样交替出现，并不断闪烁，就形成流动彩灯。调节滑动变阻器，改变电机转速，可以改变彩灯闪烁的频率。

2制作材料

废塑料架（用来固定小彩灯，红、绿彩灯相间固定成一圆形）、旧油笔筒、废塑料筒、光敏电阻2个、小灯泡2个、小电机1个、红、绿发光二极管各4个、滑动变阻器1个、2节5号电池。所用这些材料都不贵重，可以从旧的电路板上拆下来使用。

3制作过程

3.1控制电路

取一圆形塑料筒，把筒壁去掉一半，制成一半圆形筒，再在剩余的半圆筒上贴上黑纸。在圆盘的中心打一小孔，把旧油笔筒一端固定在圆盘的小孔上，另一端固定在电机的转轴上，把电机竖直固定

在水平板上，水平板用四根小木棍支起来呈板凳型。把滑动变阻器和开关也固定在水平板上，然后把滑动变阻器和电机串联接在2节5号电池上，2节电池串联固定在水平板的下端。当闭合开关，圆筒随电机转动，调节滑动变阻器触头，圆盘转速随之改变。

3.2工作电路

废塑料板表面贴上黑纸，竖直地固定在水平板上，把几个彩灯并联后固定在塑料板的黑纸上，（红、绿彩灯各4个，相间固定并排成一圆形）各彩灯与光敏电阻串联，接在6 V的电源上。

4教具特点及使用说明

教具特点：结构简单、材料便宜、操作方便、实用性强。

教具用途：让学生熟练掌握光敏电阻特性；用于制作节日流动彩灯，效果显著。

教具使用方法：

（1）闭合电机开关，使电机转动，固定的塑料盒也随之转动。

（2）闭合低压电源开关，点亮灯泡，随着塑料盒的转动，在竖直塑料架就能看到红、绿灯在不停地闪烁。

（3）调节滑动变阻器，电机转速改变，彩灯闪烁频率也在不断改变。

（4）演示完毕，断开开关，电机停转，演示仪停止工作。

5教学中使用情况及效果

该教具制作好后，笔者给学生讲了其工作原理，随后又进行了演示，学生大开眼界，不但深刻理解了光敏电阻的特性，而且也知道了它的广泛用途。大大激发了学生的学习积极性，使他们深深地体会到了理论与实践相结合的重要思想，进一步培养了他们的实践操作探究能力。自从该教具演示后，学生对制作教具产生了极大的兴趣，他们自发组织题材，制作了好多优秀教具。