第三單元《系統與設計》第三節---系統的設計教學設計
（2）合理選擇元器件
（四）設計方案：方案c
1.設計目標：設計一個自動發電手電筒，用發電機代替干電池進行供電。
2.手電筒系統的各要素：
3.工作原理：
用手搖動手柄，使齒輪轉動，帶動由磁鐵和線圈組成的發電機旋轉，線圈在磁場中轉動時切割磁感線產生感應電流，將機械能轉化為電能，輸出電流，使小燈泡發光。
（五）方案制作：
試驗：測試玩具電動機能否改裝為發電機
試驗器材：玩具電動機、小燈泡、粗棉線、導線。
試驗過程：
（1）在電動機的接頭上連接小燈泡。
（2）在電動機的轉軸上繞十幾圈的棉線。
（3）用力快速抽動棉線，使電動機的轉子迅速轉動，觀察小燈泡發光情況。
試驗總結：
當外力使電動機轉子迅速旋轉時，轉子線圈中產生感應電流，小燈泡發
光。玩具電動機經改裝可以發電。
講解：試驗獲得成功后，他們開始動手制作。
（1） 設計簡單電路，畫出電路圖。
（2） 根據電路圖，選擇元器件，2.5v的燈泡、導線、發電機、大齒輪、小齒輪、發電機座子、手柄等。
（3） 通過手搖柄控制燈泡發光。
工作原理：手柄的軸與大齒輪軸連接，利用輪軸原理，把手運動帶動大齒輪轉動，大齒輪與小齒輪嚙合提高小齒輪的轉速，帶動發電機的轉子高速旋轉，快速切割磁感線引起磁通量的變化，產生感應電動勢，有了感應電流，使小燈泡持續發光。
學生動手試驗制作：
問：你們在設計和制作時遇到哪些問題？
學生：小玩具電動機選擇，大小齒輪的匹配。
問：對手電筒的設計方案怎樣進行優化的？
案例分析：“室內住宅電氣系統設計”
現在人們最大消費就是購房，當房子買下后，面臨的就是裝修問題了。在裝修過程中，許多業主和裝修公司都十分重視“木工活”、“瓦工活”的施工質量和效果，人們容易忽視住宅的室內電氣設計，導致裝潢完成后才發現有設計不合理之處，或住戶對每條線路的走向一無所知，殊不知，對將來的使用影響最大的，既不是地上的磚鋪得平不平，也不是墻壁上的涂料刷得是否牢固，而是室內電線、電話線、有線電視光纜的鋪設是否安全合理，使用后出現了故障能不能檢修，所以進行住宅室內電氣線路設計很重要。
隨著住戶各類家用電器的逐漸增多，特別是空調、電熱水器等大功率電器的使用，住宅電氣設計由原來的純照明向多功能的方向發展。為避免住戶使用過程中的電氣線路過載等狀況的發生，運用系統的思想整體地進行電氣線路的設計是非常必要的。
下面我們就對楊輝購買的一套135.6m2的三室二廳的新房室內電氣線路進行系統的設計.
組織學生討論并分析教材第89頁案例: “室內住宅電氣系統設計”明確室內住宅電氣系統的設計從以下方面考慮。
（一）系統設計的目的與要求：
1.分析室內照明的功能需求，書房、臥室、客廳、廚房、衛生間和涼臺的照明要求是如何的？
2.系統組成部分之間的相互聯系和作用：針對不同的照明需求來選擇怎樣的燈具？
3.如何計算家居總用電量？
4.室內照明的電線敷設的安全標準？
5.系統設計方案及其優化：
（二）設計要求:
1.用電負荷:照明用電負荷800w，娛樂用電負荷1500w，廚房用電負荷1300w，空調用電負荷3000w。最大功率p=800w+1500w+1300w+3000w=11100w