3.4 跨学科实践：电路创新设计展示 教案-2025-2026学年教科版物理九年级上册

3.4　跨学科实践：电路创新设计展示 【知识要求】 1.能设计简单的电路。 2.能对日常生活、生产中的简单电路进行设计。 【教学重难点】 电路的设计与连接。 多媒体 展示节日彩灯工作时的情景，学生观察到这一串彩灯每一个小灯泡的亮暗程度有些不相同，引导学生思考：这些小彩灯的连接电路又是如何设计的呢？能否改进？能否创新呢？ 设计1　改进小彩灯的连接电路 展示装饰用的小彩灯的实物（或图片），让学生分析并画出电路图（如下图）。 连接类似电路，随意将其中一个小灯泡拧松，将导致电路开路，让学生总结得出结论：该电路的缺点是如果有一个小灯泡烧毁了，将使整串小灯泡全部熄灭。由此提出问题：如何改进电路？由学生讨论提出解决方案（不限制学生思路，只要方案可行，都可由学生一试）。 设计2　“回答问题正确”显示器 展示竞赛抢答器、“回答问题正确”显示器，并展示下图所示的用曲别针做的简易“回答问题正确”显示器。 “回答问题正确”显示器 把电池和小灯泡连接起来，并留出接线头A、B。提问者把接线头A与左排一个曲别针接触，表示提出一个问题；回答者把接线头B与右排一个曲别针接触，表示选出一个答案。只有选择正确答案时，小灯泡才亮，错误时灯不亮。让学生讨论硬纸板后面的电路连线，并对这个小制作进行评价。 提出问题：能不能设计出一个回答正确时绿灯亮，回答错误时红灯亮的装置？ 设计3　病房呼叫电路 展示由学生设计的呼叫电路。 如下图，每张床边都有一个开关，每个开关与护士值班室里的一个灯泡相对应，某一床位病人按下开关后值班室对应的电灯亮。 病房呼叫电路 提出问题：如果在值班室，当病人呼叫时，不仅有灯光显示，还需有声音呼叫，应当怎样改进呼叫电路？ 由学生讨论提出改进方案（如下图）。 参考方案1　　参考方案2 拓展设计：可随手开关灯的电路 为了节约用电，往往要我们能随手关灯。假如有一个长长的过道，只在中间安装了一盏灯，你能否设计一个电路，在过道两头各安装一个开关，使我们通过过道时，能够在一头把灯打开，走到另一头后又可以把灯关掉？ 让学生课后思考，并注意观察此类电路，猜想并画出它的电路图。参考电路图如下。 例题讲解： 【例】某酒店的电梯要刷卡才能到达房间的楼层。刷卡时开关S1闭合，按下相应楼层按钮（相当于闭合开关S2），电动机M才启动。选项图中的电路设计符合要求的是（　　） A B C D 【解析】根据题意可知，刷卡时S1闭合，按下楼层按钮时S2闭合，这样电动机才启动，说明两个开关相互影响，是串联的，然后与电动机串联接入电路中，故D正确。 【答案】D 4　跨学科实践：电路创新设计展示 跨学科实践：电路创新设计展示 　　本节课主要采用生活化情境教学，以“节日彩灯”这一生活现象为切入点建构物理认知情境。通过现象观察→问题探究→方案设计的三阶认知路径，引导学生运用已学电路知识进行实验假设，并实施电路创新设计。这种探究式学习模式不仅强化了物理知识与现实生活的有机联系，更通过协作探究过程同步提升学生的科学思维（分析推理能力）、工程实践（电路设计能力）和团队协作素养，实现知识建构与核心素养培育的双重目标。 学科网（北京）股份有限公司 $$