电击棒玩具制作教案

教学目标

知识与技能目标

• 学生能够了解电击棒玩具的基本原理和结构。
• 掌握制作电击棒玩具所需的材料和工具。
• 学会按照步骤制作出一个能够正常工作的电击棒玩具。

过程与方法目标

• 通过自主探究、小组合作等方式,培养学生的动手能力和创新思维。
• 在制作过程中，让学生学习如何运用物理知识解决实际问题,提高学生的实践操作能力。

情感态度与价值观目标

• 激发学生对物理科学的兴趣，培养学生勇于探索、敢于创新的精神。
• 增强学生的安全意识,让学生明白私自制作和使用电击棒玩具可能带来的危害。

教学重难点

1. 教学重点

• 理解电击棒玩具的工作原理。
• 掌握制作电击棒玩具的具体步骤和方法。

2. 教学难点

• 如何确保制作过程中的安全,避免触电事故的发生。
• 如何调整电击棒玩具的参数,使其达到较好的效果。

教学方法

1. 讲授法：讲解电击棒玩具的基本原理、制作材料和工具等知识,让学生对制作有初步的了解。
2. 演示法：教师亲自演示制作电击棒玩具的过程,让学生更直观地掌握制作步骤。
3. 实践法：学生在教师的指导下进行实际操作，制作电击棒玩具,培养学生的动手能力。
4. 小组合作法：组织学生分组讨论和合作制作,培养学生的团队协作精神和沟通能力。

教学准备

1. 材料准备

• 变压器（例如手机充电器中的小型变压器）
• 电容（耐压值较高的电解电容）
• 电阻（阻值适当的电阻）
• 三极管（具有放大作用的三极管）
• 导线若干
• 电池盒及电池（一般为9V电池）
• 金属电极（可以用两根金属棒或自制的金属触头）
• 塑料外壳（用于封装电击棒玩具,可选用合适大小的塑料盒）

2. 工具准备

• 电烙铁及焊锡丝
• 螺丝刀
• 钳子
• 万用表

教学过程

（一）导入新课（5分钟）

1. 播放一段关于电击棒玩具的视频片段（注意选择合适的、安全的视频，避免展示过于危险或不良的内容），视频中展示电击棒玩具的外观、使用方法以及产生的电击效果。
2. 提问学生：“同学们，看完这个视频，你们对电击棒玩具有什么印象？想不想自己动手制作一个呢？”引导学生思考和讨论，激发学生的兴趣和好奇心，从而导入本节课的主题——制作电击棒玩具教案。

（二）知识讲解（15分钟）

1. 电击棒玩具的工作原理

• 利用变压器将输入的低电压升高到较高的电压，一般手机充电器输出的是5V左右的电压,通过变压器可以将其升高到几十伏甚至上百伏。
• 电容起到储存电荷的作用，当电压升高时，电容会充电；在合适的时机，电容释放电荷,形成瞬间的高电流脉冲。
• 电阻用于限制电流大小,保护电路中的元件。
• 三极管具有电流放大作用，它可以对电容释放的电荷进行放大,增强电击效果。
• 金属电极是电击棒玩具的输出端，当按下开关时，高电压通过电极输出,产生电击感。
• 通过简单的电路图（用黑板画出或使用PPT展示）向学生进一步解释上述原理,让学生更清晰地理解电击棒玩具是如何工作的。

2. 制作材料和工具的介绍

• 逐一展示制作电击棒玩具所需的材料，如变压器、电容、电阻、三极管等，向学生介绍它们的名称、用途和参数要求，拿起变压器说：“这个变压器就是我们电击棒玩具升压的关键部件，它能把低电压变成高电压。”拿起电容说：“电容要选择耐压值足够高的，不然很容易被击穿损坏。”
• 介绍工具的使用方法，如电烙铁的正确握法、如何使用万用表测量元件的阻值和电压等，演示如何用螺丝刀拧开和拧紧螺丝,用钳子剪断和弯曲导线等操作。

（三）制作步骤讲解与演示（20分钟）

1. 电路焊接

• 在塑料外壳内部规划好各个元件的安装位置，确保元件之间有足够的空间,避免相互接触短路。
• 用螺丝刀拧下塑料外壳上的螺丝,打开外壳。
• 按照电路图，用电烙铁将变压器、电容、电阻、三极管等元件焊接到电路板上，焊接时要注意焊点的质量，确保焊接牢固，避免虚焊，演示正确的焊接方法：先将电烙铁加热，然后蘸上适量的焊锡丝，将焊锡丝放在焊点上，待焊锡熔化后，迅速撤离电烙铁,使焊点光滑圆润。
• 焊接完成后，仔细检查每个焊点是否牢固,元件的安装位置是否正确。

2. 连接导线

• 用导线将电池盒与电路板连接起来，注意正负极的连接，避免接反，一般电池盒上会有正负极标识,按照标识将导线焊接到电路板相应的位置。
• 将金属电极通过导线连接到电路板的输出端，确保连接牢固，并且金属电极伸出塑料外壳一定长度,以便能够正常使用。
• 在连接导线的过程中，要注意导线的长度和走向，避免导线过长造成缠绕，影响电击棒玩具的使用，也不能让导线过于靠近发热元件,防止导线被烫伤绝缘层而导致短路。

3. 调试与测试

• 在完成电路连接后，不要急于合上塑料外壳,先进行初步的调试和测试。
• 将万用表置于电压档，测量电池盒两端的电压，确保电压正常,一般为9V左右。
• 按下开关，用万用表测量电击棒玩具输出端的电压，观察电压是否能够升高到预期的值，如果电压不正常，检查电路连接是否有错误,元件是否损坏等。
• 可以用手指轻轻接触金属电极，感受电击效果，但要注意安全，不要长时间或用力接触，以免受到伤害，提醒学生在实际制作和测试过程中,绝对不能用此电击棒玩具去伤害他人或进行危险行为。

（四）学生实践操作（30分钟）

1. 将学生分成小组，每组4 - 5人,给每个小组发放制作电击棒玩具所需的材料和工具。
2. 学生按照教师讲解的制作步骤和演示的方法，开始进行电击棒玩具的制作，教师在各小组之间巡回指导,及时发现学生在制作过程中遇到的问题并给予帮助。

• 提醒学生注意安全，如正确使用电烙铁，避免烫伤；在连接电路时，仔细检查正负极，防止短路；不要随意触摸未绝缘的导线和元件等。
• 对于学生在焊接、连接导线等操作上出现的错误，及时纠正，并给予正确的指导，如果学生焊接的焊点不牢固，教师可以示范正确的焊接方法，并让学生重新焊接；如果学生连接导线时接反了正负极,教师要及时指出并让学生改正。

每个小组在完成制作后，先自行进行调试和测试，确保电击棒玩具能够正常工作，小组之间可以互相交流和展示自己制作的成果,分享制作过程中的经验和遇到的问题。

（五）总结与拓展（15分钟）

• 请各小组代表发言，分享本小组制作电击棒玩具的过程、遇到的问题及解决方法。
• 教师对本节课的内容进行全面总结，回顾电击棒玩具的工作原理、制作步骤、重点和难点等知识，强调在制作过程中安全的重要性，再次提醒学生私自制作和使用电击棒玩具可能会对自己和他人造成伤害,不能将其用于非法或危险的行为。

2. 拓展

• 提问学生：“除了我们今天制作的这种简单的电击棒玩具，你们还能想到其他利用类似原理制作的有趣小装置吗？”引导学生进行思考和讨论,拓展学生的思维。
• 介绍一些与电击棒玩具原理相关的科普知识，如静电发生器、特斯拉线圈等，激发学生对物理科学的进一步探索欲望，可以简单描述一下这些装置的特点和工作原理,让学生了解物理知识在生活中的广泛应用。

（六）布置作业（5分钟）

1. 让学生回去后，对自己制作的电击棒玩具进行改进和完善，如优化电路设计，使电击效果更好；或者对塑料外壳进行装饰,使其外观更加美观。
2. 查阅资料，了解更多关于电击棒玩具的安全知识和相关法律法规，写一篇简短的心得体会,下节课进行分享。

教学反思

通过本节课的教学，学生对电击棒玩具的原理和制作方法有了一定的了解，并通过实践操作成功制作出了电击棒玩具，在教学过程中，大部分学生表现出了浓厚的兴趣和积极的参与度，动手能力和团队协作能力也得到了锻炼，在教学过程中也存在一些不足之处，虽然在教学过程中多次强调安全问题，但仍有个别学生在操作过程中不够谨慎，需要在今后的教学中进一步加强安全教育，对于一些理解能力稍弱的学生，在讲解原理和制作步骤时，还需要更加耐心和细致，确保每个学生都能掌握本节课的知识和技能，在今后的教学中，将不断改进教学方法和策略，提高教学质量，让学生在安全、有趣的氛围中学习和探索物理知识。

需要强调的是，私自制作和使用电击棒玩具是非常危险且可能违法的行为，在实际教学中，主要目的是让学生了解其原理和制作过程，增强安全意识，绝不能鼓励学生将其用于不良用途。

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