2025 小学四年级科学下册走廊应急灯电路原理讲解课件

一、从生活现象到科学问题：为什么应急灯能“感知”停电？演讲人01从生活现象到科学问题：为什么应急灯能“感知”停电？02拆解应急灯的“身体结构”：各部分的功能分工03从“充电”到“照明”：应急灯电路的“双模式”工作原理04动手实验：模拟应急灯电路，验证科学原理05延伸思考：应急灯的“安全使命”与生活启示06总结：应急灯的“科学密码”与成长启示目录2025小学四年级科学下册走廊应急灯电路原理讲解课件各位同学、老师们：大家好！作为陪伴大家探索科学世界的张老师，今天我们要共同解开一个“黑暗中的守护者”之谜——走廊里的应急灯。不知道同学们有没有注意过：每当校园停电时，原本昏暗的走廊总会有几盏灯立刻亮起，像小太阳一样为我们指引方向。这些看似普通的应急灯，背后藏着怎样的科学奥秘？今天，我们就从“认识应急灯”开始，一步步拆解它的“心脏”——电路原理。01从生活现象到科学问题：为什么应急灯能“感知”停电？1观察与提问：应急灯的“特殊本领”上周四傍晚，学校因电路检修临时停电，我带着五年级的哥哥姐姐们做了个小实验：记录走廊应急灯的反应。大家猜怎么着？停电前，应急灯的指示灯是红色的；停电瞬间，红色灯熄灭，白色的照明灯“唰”地亮了起来，持续亮了2小时15分钟才逐渐变暗。这说明应急灯有两个关键功能：平时“默默充电”，停电时“主动发光”。同学们有没有想过：它是怎么知道“停电了”？又是怎么“储存能量”的？这两个问题，就是我们今天要攻克的“科学关卡”。2回顾旧知：简单电路的“三要素”要理解应急灯的原理，我们先复习四年级上学期学过的“简单电路”。一个能让灯泡亮起来的电路，必须有三个部分：电源（提供电能，比如电池）、导线（传输电能）、用电器（消耗电能，比如灯泡），有时还需要开关（控制电路通断）。应急灯的电路比简单电路复杂一些，但核心逻辑是一样的——它其实是一个“会自己切换状态的智能电路”。02拆解应急灯的“身体结构”：各部分的功能分工拆解应急灯的“身体结构”：各部分的功能分工要弄清楚应急灯的工作原理，我们需要像“小科学家”一样，先拆开它的“外壳”，看看里面有哪些“零件”。（展示应急灯拆解图，标注各部分名称）1核心能源：可充电电池——应急灯的“能量仓库”应急灯的“肚子”里藏着一块重要的“电池”，但它和我们平时用的5号、7号电池不一样，它叫铅酸蓄电池（或镍镉电池，不同型号可能有差异）。这种电池最大的特点是：可以反复充电和放电——就像我们的小水杯，平时接满水（充电），需要时倒出水（放电）。大家观察过应急灯的“小尾巴”吗？它有一根插头，平时插在走廊的插座上，这就是在给电池“补水”（充电）。当正常供电时，电池被“喂饱”；停电时，电池就把储存的电能“吐出来”，让灯泡亮起来。2充电电路：给电池“精准喂食”的“营养师”有了电池，还需要一个“充电电路”。它的作用是把插座里的220V交流电（我们家里用的电）变成适合电池的低电压直流电（比如6V或12V），同时控制充电速度，避免电池“吃撑”（过充损坏）。举个例子：就像妈妈给宝宝冲奶粉，需要控制水温（电压）和奶量（电流），太烫会烫坏，太多会喝不下。充电电路里有一个重要的“小元件”叫变压器，它能把高电压“缩小”成低电压；还有整流二极管，能把“来回流动”的交流电变成“单向流动”的直流电。这些元件合作，让电池安全地“吃饱”。3控制电路：判断“是否停电”的“小大脑”最神奇的部分来了——控制电路。它就像应急灯的“大脑”，负责判断“现在是否停电”，并决定“是否让电池给灯泡供电”。控制电路里有两个关键“小助手”：继电器：一个由电磁铁控制的“自动开关”。正常供电时，电磁铁有电流通过，会吸住继电器的“滑片”，让灯泡电路断开（此时灯泡不亮）；停电时，电磁铁失去电流，滑片弹回，灯泡电路接通（此时灯泡亮）。光敏电阻（部分应急灯配备）：有些应急灯在白天即使停电也不亮，因为它“看到”光线足够强。光敏电阻在光照强时电阻小，电路判断“不需要照明”；光线弱时电阻大，触发灯泡亮起。同学们可以想象：控制电路就像一个“小保安”，平时守着灯泡电路的“大门”，正常供电时关着门（不让电池放电），停电时打开门（让电池给灯泡供电）。4照明系统：黑暗中的“小太阳”应急灯的灯泡通常是LED灯（发光二极管），它比普通灯泡更省电、更耐用。比如，一个3W的LED应急灯，充满电后能亮3小时以上，而同样功率的普通灯泡可能只能亮1小时。这也是为什么应急灯能“持久发光”的原因之一。03从“充电”到“照明”：应急灯电路的“双模式”工作原理从“充电”到“照明”：应急灯电路的“双模式”工作原理现在，我们把各部分零件“组装”成电路，看看它在“正常供电”和“停电”两种状态下是如何工作的。（展示动态电路示意图）1模式一：正常供电时——“安静充电模式”当走廊插座正常供电（220V交流电）时，电流的路径是这样的：电流从插座进入应急灯，先经过充电电路：变压器把220V高压“缩小”成6V低压，整流二极管把交流电“拉直”成直流电。低压直流电进入可充电电池，电池开始“储存能量”（充电）。此时，控制电路中的继电器电磁铁有电流通过，产生磁性，吸住继电器的滑片，让照明电路处于断开状态（灯泡不亮）。同时，应急灯的红色指示灯（一般是发光二极管）亮起，提示“正在充电”。这时候的应急灯就像一个“乖宝宝”，安静地“吃饭”（充电），不打扰我们正常活动。2模式二：停电时——“紧急照明模式”01当停电发生，插座不再供电，电路的变化就像一场“接力赛”：02充电电路失去外部电源，停止向电池充电；继电器电磁铁失去电流，磁性消失，滑片在弹簧作用下弹回，照明电路接通。03此时，可充电电池开始“释放能量”（放电），电流通过照明电路流向LED灯泡，灯泡亮起。04同时，红色充电指示灯熄灭（因为没有充电电流），白色照明灯光持续发光，直到电池电量耗尽（一般设计为3小时以上）。05同学们可以用“开关”来类比：正常供电时，控制电路相当于“关掉”了照明开关；停电时，控制电路“打开”了照明开关，让电池给灯泡供电。04动手实验：模拟应急灯电路，验证科学原理动手实验：模拟应急灯电路，验证科学原理纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。接下来，我们用简单的材料做一个“迷你应急灯”，亲自验证刚才学的原理。1实验材料准备9V电池（模拟可充电电池）小型变压器（220V转9V，可用废旧充电器代替）继电器（5V小型继电器）LED灯泡（2个，红色作为充电指示灯，白色作为照明灯）导线若干、开关（模拟停电）、插座（或电池盒模拟外部供电）2实验步骤与观察连接充电电路：将变压器插头插入插座（模拟正常供电），变压器输出端连接电池正极，电池负极连接继电器电磁铁一端，电磁铁另一端接地（形成充电回路）。连接照明电路：电池正极通过继电器滑片连接白色LED正极，LED负极接地；红色LED直接并联在充电电路中（显示充电状态）。模拟正常供电：闭合外部电源开关，观察现象——红色LED亮起（充电），白色LED不亮（继电器吸合，照明电路断开）。模拟停电：断开外部电源开关，观察现象——红色LED熄灭（停止充电），白色LED亮起（继电器弹开，照明电路接通）。通过这个实验，同学们可以直观看到：应急灯的“智能切换”其实是继电器在“帮忙”，而电池的“充放电”是能量储存和释放的关键。3214505延伸思考：应急灯的“安全使命”与生活启示1为什么应急灯是“走廊必备”？应急灯不仅是“照明工具”，更是“安全卫士”。在火灾、地震等紧急情况下，正常供电可能中断，应急灯能为逃生路线提供照明，避免踩踏事故。同学们可以观察校园里的应急灯，它们通常安装在走廊转角、楼梯口等关键位置，这就是“安全设计”的体现。2从应急灯到“智能家居”：科学改变生活应急灯的电路原理，其实是“自动控制电路”的雏形。现在的智能家居（比如自动感应灯、空调温控器），也是利用类似的“传感器+控制电路”原理。同学们如果对“自动控制”感兴趣，可以课后查阅“传感器”的相关资料，下节课我们可以一起探讨“声控灯”的原理。3爱护应急灯：我们能做什么？应急灯是校园安全的“守护者”，需要我们共同爱护。不要随意按动应急灯的测试按钮（有些应急灯有手动测试功能），不要用尖锐物品戳它的外壳，发现故障及时报告老师。只有它保持“健康”，才能在关键时刻为我们“点亮希望”。06总结：应急灯的“科学密码”与成长启示总结：应急灯的“科学密码”与成长启示同学们，今天我们通过观察、拆解、实验，揭开了走廊应急灯的“神秘面纱”。它的电路原理可以总结为：平时通过充电电路给可充电电池储存能量，停电时控制电路（继电器）自动切换，让电池给LED灯泡供电，实现紧急照明。这