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

该初中物理课件聚焦串并联电路的创新设计与应用，以节日彩灯串联缺陷为导入，通过改进电路、设计回答显示器、病房呼叫电路等实践活动，构建从问题发现到方案设计的学习支架。 其亮点在于融合生活化情境与探究实践，以改进彩灯电路、设计声光控楼道灯等为例，培养科学思维（分析设计优缺点）与科学探究（动手设计电路）能力，采用任务驱动教学。学生能提升知识应用与创新意识，教师可借助丰富案例与课堂练习优化教学。

第4节 跨学科实践：电路创新设计展示 第三章———简单电路 学习目标： 【物理观念】理解电路基本原理，掌握串并联电路的基本特性及其在实际生活中的应用。 【科学思维】能够分析和评价不同电路设计的优缺点，并提出改进建议。 【科学态度与责任】激发学生对电学知识的兴趣，培养学生的创新意识和科学精神。 教学引入 节日五光十色的小灯泡，是那样的赏心悦目，引人遐思。 美中不足的是如果彩灯其中一个灯泡坏了，会导致一串彩灯都熄灭。 我们能对彩灯电路进行改进呢？ 改进小彩灯的连接电路 一 1.观察装饰用的小彩灯的实物，分析并画出电路图 思考：该电路的缺点是什么？ 提出问题：如何改进电路？ 因为小灯泡串联，一个灯泡坏了，其它彩灯都熄灭 改进小彩灯的连接电路 一 2.改进方案 （1）将全部小灯泡并联接入电路 优点： 缺点： 有并联电路特点可知：用电器之间互不影响。就算是其中一个灯泡开路，其他小灯泡也能工作。 如果一个小灯泡发生短路，就会造成整个电路发生短路，可能引发危险。 改进小彩灯的连接电路 一 （2）先让小灯泡两两并联，然后再串联接入电路 改进的彩灯连接方式 优点： 缺点： 一个灯损坏，其它灯仍能工作，每个灯泡互不影响 连接可能麻烦 你还有更好的想法吗？ 回答问题正确显示器 二 如图 3-4-3所示，在一块长方形硬纸板上，别上两排曲别针。左排曲别针表示问题，一个曲别针旁写一个问题。右排曲别针表示相应的答案，一个曲别针旁写一个答案。 你知道这个设计是怎么工作的吗？ 回答问题正确显示器 二 1 电路连接 把电池和灯泡连接起来，并留出两个接线头4和B。提问者把接线头A与左排的一个曲别针接触，表示提出一个问题;要求回答者把接线头B与右排的一个曲别针接触，表示选出一个答案， 显示器背面线路连接图 回答问题正确显示器 二 2 工作原理 所提问题与答案组成通路，灯泡发光，表示回答正确， 所提问题与错误答案组成开路，灯泡不发光，表示回答错误， 病房呼叫电路 三 为了帮助病房中的病人在需要护理时能及时通知值班室里的护士，我们小组设计了一个呼叫电路(图3-4-4)，在每张床边都安装了一个开关，每个开关与值班室里的一只灯泡相对应。某一床位的病人按下开关辮枯后，值班室中对应的灯泡就会亮，护士就知道是哪一位病人需要护理，并及时赶去。 请同学们考虑，如果在值班室里，当病人呼叫时，不仅有灯光显示，还需要声音呼叫，我们的设计应当怎样改进? 病房呼叫电路 三 给每一个支路都增加一个电铃比较浪费， 那能不能把电铃放在某一个位置。 使不管哪一路开关闭合铃都响呢 放在干路上 病房呼叫电路 三 变式：.值班室电路 学校有前后两个门，现有红绿灯及电铃各一个，另有电池组、开关、导线，请您利用这些器材，为学校设计一个电路，使在值班室的人能辨别是在前门还是在后门按动了开关等候开门，并用铅笔当导线，连成您所设计的电路图，并做必要的说明. 病房呼叫电路 三 红灯 绿灯 后门 前门 楼道声光控电路 四 楼道里，科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合；无人走动时，自动断开。若将这两个开关配合使用（如图），就可以使楼道灯变得“智能化”，这种“智能”电路正确的是（ ） D 楼梯灯手动双控电路 五 要想在楼梯的上下两端都能控制楼道灯，即一个人上楼前，能用下面的开关S，开灯，上楼梯后，能用上面的开关S，关灯;紧接着下一个人上楼前，也能用S开灯，用S关灯(图 3-4-5)。该如何设计电路?试用单刀双掷开关设计并画出电路图。 楼梯灯手动双控电路 五 本节小结 改进小彩灯的连接电路 回答问题正确显示器 病房呼叫电路 楼道声光控电路 楼梯灯手动双控电路 课堂练习 1.某学校保密室有两道门，只有当两道门都关上时（关上一道门相当于闭合一个开关），值班室内的指示灯才会亮，表明门都关上了．如图中符合要求的电路图是（　　） A A B C D 课堂练习 2.火车的车厢后面有两间厕所，只有当两间厕所的门都关上时，（每扇门的插销相当于一个开关），车厢中的指示牌内指示灯才会发光，指示牌就会显示“厕所有人”字样，提示旅客两间厕所都有人，图为其模拟电路图，符合要求的是（　 ） B A B C D 课堂练习 3.家用电吹风由电动机和电热丝等组成．为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工作时，电热丝不能发热：电热丝不发热时，电动机仍能工作．下列电路中符合要求的是（ ） D 课堂练习 4.教室里投影仪的光源是强光灯泡,发光时必须用风扇给予降温。为了保证灯泡不被烧坏,要求:带动风扇的电动机启动后,灯泡才能发光;风扇不转,灯泡不能发光。则在如图3所示的四个电路图中符合要求的是（ ） D 3.3 电路的连接 板书设计 一、改进小彩灯的连接电路 二、回答问题正确显示器 三、病房呼叫电路 四、楼道声光控电路 五、楼梯灯手动双控电路 $