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1、.自制教具：太阳能摇头电风扇-教育技术学论文自制教具：太阳能摇头电风扇 汪文峰(浙江省安吉高级中学，313300)目前，通用技术教具较少，需要教师针对教学需要自制，从而使课堂教学更生动直观。众所周知，太阳能技术越来越普及，学生对其应用缺乏直观有效的认识。太阳能摇头电风扇就是为学生了解太阳能应用而研制的，在太阳能硅板的作用下，通过连杆机构、蜗杆减速机构等，了解机械结构与电路的配合，帮助学生树立良好的节能意识。一、太阳能摇头电风扇的特点及用途本教具采用太阳能硅板和充电电池为动力，在一块展板上通过直流电机经蜗杆减速机构和连杆机构，带动直杆进行摇头动作，直杆上的电机带动风叶边摇头边转动。本教具完全无须
2、外接电源，能帮助学生认识太阳能，了解电机控制电路及机械结构的工作原理。二、制作材料太阳能硅板、充电电池、连杆、开关、电机、风叶、支架及若干电线、木板、铁钉等。三、创新点【直观展示讲解1】太阳能硅板与充电电池的电路连接。首先在太阳能硅电池板的选择方面，我分别测出了4块太阳能硅电池板在不同光线下输出电压数值（如表1）。 其次，电路连接测试太阳能硅电池板的充电功能。为了确保阴雨天、晚间的摇头电风扇正常工作，我采用充电电池，安装前先用一块太阳能硅电池板对一枚7.2 V充电电池进行充电测试，并分别测出如下数据（如表2），由此可知，可用小直流电机带动风叶工作。 通过以上实验，我将一块太阳能硅板与一块充电电
3、池连接，通过表2数据可知，可满足正常工作需要。在直观展示过程中，可以讲解选择太阳能硅板和电池规格的过程和数据，增强学生的认知。【直观展示讲解2】蜗杆蜗轮传动的常见用法：传递两交错轴之间的运动和动力传动比大，且具有自锁性（如图1）。 为了满足电风扇摇头的实际要求，我采用机械结构中常用的蜗杆蜗轮传动，传动比大，减速比大，使得直流电机的转速直接减至所需速度，带动曲柄摇杆结构。【直观展示讲解3】摇头机构采用曲柄摇杆，简单介绍曲柄连杆机构中的双曲柄、双摇杆、曲柄摇杆，并介绍摇头结构的特点。四、工作原理太阳能硅板里光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子，集聚形成了电位差。当外部接通电路时
4、，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是光子能量转换成电能的过程。五、使用过程太阳能摇头电风扇放置在办公桌上，太阳能硅板在室内自然光和晚上灯光的照耀下，将光能持续不断地储存在充电电池里。一般情况下，只要太阳能硅板上面不覆盖书、报纸等杂物，室内的光线就能满足电动机的正常工作。 如图2所示，当开关1拨通时，电机带动风叶高速转动；当开关2拨通时，另一电机带动蜗杆蜗轮及曲柄摇杆机构工作，带动立柱左右摇头，这样风叶在高速转动的同时，又做摇头动作。 太阳能摇头电风扇教具（如图3），可以运用在苏教版通用技术教材必修二上，如可以辅助讲解“结构与设计”中的连接方式、结构设计、稳定性等；也可以在讲解“系统与设计”中“系统特性”时，将本教具的整体性、相关性、动态性等直观地展示给学生，加深学生对系统特性的理解；在讲解“控制与设计”中的控制手段、应用、工作方式、工作原理等方面都可以实物展示，便于学生看得到，摸得到，理解深。 :