一、從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題：為什么應(yīng)急燈能“感知”停電？演講人01從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題：為什么應(yīng)急燈能“感知”停電？02拆解應(yīng)急燈的“身體結(jié)構(gòu)”：各部分的功能分工03從“充電”到“照明”：應(yīng)急燈電路的“雙模式”工作原理04動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：模擬應(yīng)急燈電路，驗(yàn)證科學(xué)原理05延伸思考：應(yīng)急燈的“安全使命”與生活啟示06總結(jié)：應(yīng)急燈的“科學(xué)密碼”與成長啟示目錄2025小學(xué)四年級科學(xué)下冊走廊應(yīng)急燈電路原理講解課件各位同學(xué)、老師們：大家好！作為陪伴大家探索科學(xué)世界的張老師，今天我們要共同解開一個(gè)“黑暗中的守護(hù)者”之謎——走廊里的應(yīng)急燈。不知道同學(xué)們有沒有注意過：每當(dāng)校園停電時(shí)，原本昏暗的走廊總會(huì)有幾盞燈立刻亮起，像小太陽一樣為我們指引方向。這些看似普通的應(yīng)急燈，背后藏著怎樣的科學(xué)奧秘？今天，我們就從“認(rèn)識應(yīng)急燈”開始，一步步拆解它的“心臟”——電路原理。01從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題：為什么應(yīng)急燈能“感知”停電？1觀察與提問：應(yīng)急燈的“特殊本領(lǐng)”上周四傍晚，學(xué)校因電路檢修臨時(shí)停電，我?guī)е迥昙壍母绺缃憬銈冏隽藗€(gè)小實(shí)驗(yàn)：記錄走廊應(yīng)急燈的反應(yīng)。大家猜怎么著？停電前，應(yīng)急燈的指示燈是紅色的；停電瞬間，紅色燈熄滅，白色的照明燈“唰”地亮了起來，持續(xù)亮了2小時(shí)15分鐘才逐漸變暗。這說明應(yīng)急燈有兩個(gè)關(guān)鍵功能：平時(shí)“默默充電”，停電時(shí)“主動(dòng)發(fā)光”。同學(xué)們有沒有想過：它是怎么知道“停電了”？又是怎么“儲(chǔ)存能量”的？這兩個(gè)問題，就是我們今天要攻克的“科學(xué)關(guān)卡”。2回顧舊知：簡單電路的“三要素”要理解應(yīng)急燈的原理，我們先復(fù)習(xí)四年級上學(xué)期學(xué)過的“簡單電路”。一個(gè)能讓燈泡亮起來的電路，必須有三個(gè)部分：電源（提供電能，比如電池）、導(dǎo)線（傳輸電能）、用電器（消耗電能，比如燈泡），有時(shí)還需要開關(guān)（控制電路通斷）。應(yīng)急燈的電路比簡單電路復(fù)雜一些，但核心邏輯是一樣的——它其實(shí)是一個(gè)“會(huì)自己切換狀態(tài)的智能電路”。02拆解應(yīng)急燈的“身體結(jié)構(gòu)”：各部分的功能分工拆解應(yīng)急燈的“身體結(jié)構(gòu)”：各部分的功能分工要弄清楚應(yīng)急燈的工作原理，我們需要像“小科學(xué)家”一樣，先拆開它的“外殼”，看看里面有哪些“零件”。（展示應(yīng)急燈拆解圖，標(biāo)注各部分名稱）1核心能源：可充電電池——應(yīng)急燈的“能量倉庫”應(yīng)急燈的“肚子”里藏著一塊重要的“電池”，但它和我們平時(shí)用的5號、7號電池不一樣，它叫鉛酸蓄電池（或鎳鎘電池，不同型號可能有差異）。這種電池最大的特點(diǎn)是：可以反復(fù)充電和放電——就像我們的小水杯，平時(shí)接滿水（充電），需要時(shí)倒出水（放電）。大家觀察過應(yīng)急燈的“小尾巴”嗎？它有一根插頭，平時(shí)插在走廊的插座上，這就是在給電池“補(bǔ)水”（充電）。當(dāng)正常供電時(shí)，電池被“喂飽”；停電時(shí)，電池就把儲(chǔ)存的電能“吐出來”，讓燈泡亮起來。2充電電路：給電池“精準(zhǔn)喂食”的“營養(yǎng)師”有了電池，還需要一個(gè)“充電電路”。它的作用是把插座里的220V交流電（我們家里用的電）變成適合電池的低電壓直流電（比如6V或12V），同時(shí)控制充電速度，避免電池“吃撐”（過充損壞）。舉個(gè)例子：就像媽媽給寶寶沖奶粉，需要控制水溫（電壓）和奶量（電流），太燙會(huì)燙壞，太多會(huì)喝不下。充電電路里有一個(gè)重要的“小元件”叫變壓器，它能把高電壓“縮小”成低電壓；還有整流二極管，能把“來回流動(dòng)”的交流電變成“單向流動(dòng)”的直流電。這些元件合作，讓電池安全地“吃飽”。3控制電路：判斷“是否停電”的“小大腦”最神奇的部分來了——控制電路。它就像應(yīng)急燈的“大腦”，負(fù)責(zé)判斷“現(xiàn)在是否停電”，并決定“是否讓電池給燈泡供電”?？刂齐娐防镉袃蓚€(gè)關(guān)鍵“小助手”：繼電器：一個(gè)由電磁鐵控制的“自動(dòng)開關(guān)”。正常供電時(shí)，電磁鐵有電流通過，會(huì)吸住繼電器的“滑片”，讓燈泡電路斷開（此時(shí)燈泡不亮）；停電時(shí)，電磁鐵失去電流，滑片彈回，燈泡電路接通（此時(shí)燈泡亮）。光敏電阻（部分應(yīng)急燈配備）：有些應(yīng)急燈在白天即使停電也不亮，因?yàn)樗翱吹健惫饩€足夠強(qiáng)。光敏電阻在光照強(qiáng)時(shí)電阻小，電路判斷“不需要照明”；光線弱時(shí)電阻大，觸發(fā)燈泡亮起。同學(xué)們可以想象：控制電路就像一個(gè)“小保安”，平時(shí)守著燈泡電路的“大門”，正常供電時(shí)關(guān)著門（不讓電池放電），停電時(shí)打開門（讓電池給燈泡供電）。4照明系統(tǒng)：黑暗中的“小太陽”應(yīng)急燈的燈泡通常是LED燈（發(fā)光二極管），它比普通燈泡更省電、更耐用。比如，一個(gè)3W的LED應(yīng)急燈，充滿電后能亮3小時(shí)以上，而同樣功率的普通燈泡可能只能亮1小時(shí)。這也是為什么應(yīng)急燈能“持久發(fā)光”的原因之一。03從“充電”到“照明”：應(yīng)急燈電路的“雙模式”工作原理從“充電”到“照明”：應(yīng)急燈電路的“雙模式”工作原理現(xiàn)在，我們把各部分零件“組裝”成電路，看看它在“正常供電”和“停電”兩種狀態(tài)下是如何工作的。（展示動(dòng)態(tài)電路示意圖）1模式一：正常供電時(shí)——“安靜充電模式”當(dāng)走廊插座正常供電（220V交流電）時(shí)，電流的路徑是這樣的：電流從插座進(jìn)入應(yīng)急燈，先經(jīng)過充電電路：變壓器把220V高壓“縮小”成6V低壓，整流二極管把交流電“拉直”成直流電。低壓直流電進(jìn)入可充電電池，電池開始“儲(chǔ)存能量”（充電）。此時(shí)，控制電路中的繼電器電磁鐵有電流通過，產(chǎn)生磁性，吸住繼電器的滑片，讓照明電路處于斷開狀態(tài)（燈泡不亮）。同時(shí)，應(yīng)急燈的紅色指示燈（一般是發(fā)光二極管）亮起，提示“正在充電”。這時(shí)候的應(yīng)急燈就像一個(gè)“乖寶寶”，安靜地“吃飯”（充電），不打擾我們正?；顒?dòng)。2模式二：停電時(shí)——“緊急照明模式”01當(dāng)停電發(fā)生，插座不再供電，電路的變化就像一場“接力賽”：02充電電路失去外部電源，停止向電池充電；繼電器電磁鐵失去電流，磁性消失，滑片在彈簧作用下彈回，照明電路接通。03此時(shí)，可充電電池開始“釋放能量”（放電），電流通過照明電路流向LED燈泡，燈泡亮起。04同時(shí)，紅色充電指示燈熄滅（因?yàn)闆]有充電電流），白色照明燈光持續(xù)發(fā)光，直到電池電量耗盡（一般設(shè)計(jì)為3小時(shí)以上）。05同學(xué)們可以用“開關(guān)”來類比：正常供電時(shí)，控制電路相當(dāng)于“關(guān)掉”了照明開關(guān)；停電時(shí)，控制電路“打開”了照明開關(guān)，讓電池給燈泡供電。04動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：模擬應(yīng)急燈電路，驗(yàn)證科學(xué)原理動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：模擬應(yīng)急燈電路，驗(yàn)證科學(xué)原理紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。接下來，我們用簡單的材料做一個(gè)“迷你應(yīng)急燈”，親自驗(yàn)證剛才學(xué)的原理。1實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備9V電池（模擬可充電電池）小型變壓器（220V轉(zhuǎn)9V，可用廢舊充電器代替）繼電器（5V小型繼電器）LED燈泡（2個(gè)，紅色作為充電指示燈，白色作為照明燈）導(dǎo)線若干、開關(guān)（模擬停電）、插座（或電池盒模擬外部供電）2實(shí)驗(yàn)步驟與觀察連接充電電路：將變壓器插頭插入插座（模擬正常供電），變壓器輸出端連接電池正極，電池負(fù)極連接繼電器電磁鐵一端，電磁鐵另一端接地（形成充電回路）。連接照明電路：電池正極通過繼電器滑片連接白色LED正極，LED負(fù)極接地；紅色LED直接并聯(lián)在充電電路中（顯示充電狀態(tài)）。模擬正常供電：閉合外部電源開關(guān)，觀察現(xiàn)象——紅色LED亮起（充電），白色LED不亮（繼電器吸合，照明電路斷開）。模擬停電：斷開外部電源開關(guān)，觀察現(xiàn)象——紅色LED熄滅（停止充電），白色LED亮起（繼電器彈開，照明電路接通）。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以直觀看到：應(yīng)急燈的“智能切換”其實(shí)是繼電器在“幫忙”，而電池的“充放電”是能量儲(chǔ)存和釋放的關(guān)鍵。3214505延伸思考：應(yīng)急燈的“安全使命”與生活啟示1為什么應(yīng)急燈是“走廊必備”？應(yīng)急燈不僅是“照明工具”，更是“安全衛(wèi)士”。在火災(zāi)、地震等緊急情況下，正常供電可能中斷，應(yīng)急燈能為逃生路線提供照明，避免踩踏事故。同學(xué)們可以觀察校園里的應(yīng)急燈，它們通常安裝在走廊轉(zhuǎn)角、樓梯口等關(guān)鍵位置，這就是“安全設(shè)計(jì)”的體現(xiàn)。2從應(yīng)急燈到“智能家居”：科學(xué)改變生活應(yīng)急燈的電路原理，其實(shí)是“自動(dòng)控制電路”的雛形?，F(xiàn)在的智能家居（比如自動(dòng)感應(yīng)燈、空調(diào)溫控器），也是利用類似的“傳感器+控制電路”原理。同學(xué)們?nèi)绻麑Α白詣?dòng)控制”感興趣，可以課后查閱“傳感器”的相關(guān)資料，下節(jié)課我們可以一起探討“聲控?zé)簟钡脑怼?愛護(hù)應(yīng)急燈：我們能做什么？應(yīng)急燈是校園安全的“守護(hù)者”，需要我們共同愛護(hù)。不要隨意按動(dòng)應(yīng)急燈的測試按鈕（有些應(yīng)急燈有手動(dòng)測試功能），不要用尖銳物品戳它的外殼，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)報(bào)告老師。只有它保持“健康”，才能在關(guān)鍵時(shí)刻為我們“點(diǎn)亮希望”。06總結(jié)：應(yīng)急燈的“科學(xué)密碼”與成長啟示總結(jié)：應(yīng)急燈的“科學(xué)密碼”與成長啟示同學(xué)們，今天我們通過觀察、拆解、實(shí)驗(yàn)，揭開了走廊應(yīng)急燈的“神秘面紗”。它的電路原理可以總結(jié)為：平時(shí)通過充電電路給可充電電池儲(chǔ)存能量，停電時(shí)控制電路（繼電器）自動(dòng)切換，讓電池給LED燈泡供電，實(shí)現(xiàn)緊急照明。這