内容正文:
第二节 电路的连接(教学设计)
年级
九年级
学科
物理
教师
课题
第二节 电路的连接
教学目标
物理观念
知道什么是串联电路和并联电路,理解串、并联电路的特点,学会连接简单的串联电路和并联电路。
科学思维
通过实验归纳总结串、并连电路的特点和区别;会判断日常生活中简单的串、并联电路的实例。
科学探究
通过对串、并联电路的连接、设计和画电路图,培养学生创新思维能力和动手能力;通过让学生动手设计双控灯,从而培养学生对实际问题的探究能力,分析问题和解决问题的能力。
科学态度
与责任
通过学生的实验活动,激发学生对物理学的热爱和兴趣逐步养成遇事必思,见疑必究的良好习惯。
教材分析
本节围绕电路的基本组成及工作状态展开,知识体系涵盖电源、用电器、开关、导线的作用及电路三种状态(通路、断路、短路),并通过符号系统引入电路图的绘制规范。重点在于理解各元件功能及电路连接规则,难点在于区分断路与短路及其危害,以及正确识读和绘制电路图。教学应以生活实例为切入点,结合实物连接与电路图对照,采用探究式教学引导学生动手实践,帮助学生建立从实物到符号的抽象思维。学习活动中可设计简单电路连接任务,强化极性识别与安全用电意识。目标定位为能识别电路元件符号、判断电路状态,并规范绘制电路图,最终通过操作与绘图达成对电路基本逻辑的认知建构。
学情分析
学生此前已了解一些生活中的简单电学现象,对电有初步认识。此阶段学生好奇心强,逻辑思维开始发展,知识储备有所增加,但对抽象电学概念理解可能存在困难。教材重难点在于理解电路各组成部分的作用、通路断路短路的区别及电路图的规范绘制。要求学生掌握电源、用电器等元件概念,能识别不同电路状态,学会用规定符号准确绘制电路图,培养严谨科学态度。
教学重点
理解串、并联电路的特点;会连接简单的串联电路和并联电路。
教学难点
会连接简单的串联电路和并联电路。
教学准备
干电池、、开关、导线、小灯泡、灯座等。
教学过程
导入新课
看一看 想一想:
交通红绿灯是维护交通秩序的核心设施,是现代城市交通不可或缺的安全保障。
观看手工制作的红绿灯视频,仔细琢磨下:它的电路究竟是如何连接以实现红绿灯的有序转换呢?
上节课咱们只探秘了一个用电器的电路之旅,但生活里它们可是爱扎堆!两个、三个,甚至更多,那怎么把它们欢乐地接入电路大家庭呢?
比如路灯、节日闪亮灯串、多灯泡手电筒、家庭照明、冰箱、电视、电脑等。它们是如何接入电路的呢?
本节课我们就来研究相关问题!
学习新课 一、串联和并联
1. 实验探究:使灯泡发光的电路连接方式
【交流】给你以下器材,把他们连在同一个电路中,要想让两个小灯泡都发光,可以有几种接法?
【设计电路与实验】
①第一种连接方法: 从电源的正极开始,连接开关、小灯泡L1、小灯泡L2,最后连接到电源负极,即把电路元件逐个依次相连。
①第二种连接方法:把两盏电灯右边的接线柱接在一起(A点),左边的两个接线柱接在一起(B点),再把A、B接入电路中,使两盏灯并列连接。
【归纳】第一种连接方法,是把电路元件逐个依次相连,这种连接方法是串联。第二种连接方法,是把使两盏灯并列连接, 这种连接方法是并联。
2. 串、并联电路及区别
(1)概念
①串联电路:把电路元件依次相连的电路叫做串联电路。
②并联电路:把电路元件并列连接起来的电路,叫做并联电路。
(2)电流流向图
【想一想】在串、并联电路中,电流的流向有什么不同?
【分析】①串联电路:电流只有一条路径。电流从电源正极流出,经过用电器回到电源负极,没有分支,没有干路、支路之分(选填“有”或“没有”)。
②并联电路:电流有两条或多条支路,干路和任意一条支路可构成一条电流路径,电流有两条或多条路径。
3. 探究串联电路中开关的控制作用
【设计并进行实验】
①按照下图连接串联电路,依次把开关接入A、B、C三个位置,闭合开关,观察开关控制两个小灯泡的情况是否有变化?
②闭合开关,拧下其中一个灯泡,观察另一个灯泡是否发光。
【实验现象】
开关
灯泡
A位置
B位置
C位置
断开
闭合
断开
闭合
断开
闭合
L1
灭
亮
灭
亮
灭
亮
L2
灭
亮
灭
亮
灭
亮
【分析论证】①不论开关在哪个位置,当断开开关时,两灯不发光;当闭合开关时,两灯都发光。②闭合开关,拧下一个灯泡,另一个灯泡不发光(选填“发光”或“不发光”)。
实验结论: 串联电路,开关控制所有用电器;开关的位置改变,控制作用不变;各用电器相互影响(选填“相互”或“互不”)。
4. 并联电路中开关的控制作用
【设计并进行实验】
①按照图连接电路。断开和闭合干路开关S,依次闭合或断开两个支路开关S1、S2,观察小灯泡的亮灭情况。
②闭合所有开关,拧下其中一个灯泡,观察另一个灯泡是否发光。
【实验现象】
S断开
S1、S2闭合或断开
L1、L2都不发光
S闭合
S1闭合、S2断开
L1发光、L2不发光
S1断开、S2闭合
L1不发光、L2发光
【分析论证】
实验结论:并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只控制其所在支路的用电器;各用电器互不影响(选填“相互”或“互不”)。
5. 串、并联电路的特点
课堂练习一
1如图所示电路,当开关S1和S2都闭合时,电动机与灯泡都工作,它们的连接方式是________。当闭合开关S1、断开开关S2时,电动机与灯泡的工作情况是________(填“电动机”、“灯泡”或“电动机和灯泡”)工作。
【答案】并联,灯泡.
【解析】如图,电流从正极流出经开关S1后分两支,一支过灯泡,另一支过开关S2、电动机,会合后回到电源负极;开关S1在干路,S2控制电动机,电动机与灯泡连接方式是并联。并联电路用电器彼此独立工作、互不影响;当闭合开关S1、断开开关S2时,电动机不工作,灯泡工作。
2.如所示的电路,下列说法正确的是( )
A.两个灯泡是串联的 B.开关只能控制灯L1
C.开关只能控制灯L2 D.开关可以同时控制灯L1和L2
【答案】C.
【解析】由图可知,图中有两条回路:一条从电源正极出发经过灯L1回到电源负极;另一条从电源正极经过开关、灯L2回到电源负极。因此该电路是并联电路。开关和灯L2串联在一条支路上,开关控制灯L2。故ABD错误,C正确。
3.如图的四个电路图中,各开关都闭合后,灯泡L1与L2串联的是( )
【答案】D.
【解析】AB.当三个开关都闭合时,两灯泡首首相接,尾尾相接,因此两灯泡并联连接,故AB不符题意;
C.两个开关都闭合时,L2被短路,电路为L1的简单电路,C不符题意;
D.开关闭合后,两灯泡首尾相接,因此两灯泡串联连接,故D符合题意。
4. 如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.闭合S1、S2后,两灯泡串联
B.闭合S1、S2后,电路将发生短路
C.若S1断开,无论S2是否闭合,小灯泡L1、L2均不亮
D.闭合S1、S2后,若小灯泡L1灯丝烧断,则L2也不亮
【答案】C。
【解析】ABD.由图可知,闭合S1、S2后,两灯并联,二者工作互不影响,故ABD错误;C.S1在干路上,S2与L2串联,即S1同时控制两灯,S2控制小灯泡L2,所以若S1断开,无论S2是否闭合,小灯泡L1、L2均不亮,故A正确。所以选C。
5.用笔画线代替导线,将图中的各器材连成电路。要求:灯L1和L2并联;开关S1只控制L1灯,开关S2控制灯L1和L2。
【答案】右图.
【解析】L1灯和L2灯并联,开关S1在L1支路上,开关S2在干路上控制两盏灯,如图所示。
学习新课 二、串联和并联的应用
1. 生活中的串联电路
【想想议议】家庭电路中的开关与用电器是串联还是并联的?烘托节日气氛的小彩灯,是串联还是并联的?
(1)家庭电路中,开关和用电器是串联关系,因为开关能够控制灯泡的亮灭。
(2)用来烘托节日气氛的为彩灯,一般是十几盏组成一组,发现当其中任意盏烧坏时,整灯随之熄灭,可见这组灯是串联的。
2. 生活中的并联电路
【想想议议】教室中的日光灯是串联还是并联的?街道上的路灯之间是串联还是并联的?家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)是串联还是并联的?为什么?
(1)教室或街道上的灯是并联的,有一盏灯不亮时,其余的灯仍正常发光。
(2)家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)在工作时互不影响(选填“相互”或“互不”),所以也是并联的。
(3)因为红绿灯工作时,互不影响,所以红绿灯是并联的,并且各有一个开关控制。
3.楼梯灯双控电路图:
如图所示,楼梯电灯需在上下两头均可控制开关,且需满足以下功能:
夜晚上楼时,用下楼开关S1开灯,上楼后用S2关灯;夜晚下楼时,用S2开灯,下楼后用S1关灯。开关S1和S2都是单刀双掷开关,请你试着画出能实现上述功能的电路图。
4.集成电路
顾名思义就是把一定数量的电子元件及元件之间的连接线,通过一定工艺集成在一起,组成可以实现某些特定功能的电路集合。从计算机到我们生活中各式各样的智能电器,集成电路的身影随处可见。
课堂练习二
1.如图所示是一把既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机,B是电热丝、将插头插入插座,若只闭合开关S1,电吹风吹出的是_____风:若将开关S1、S2都闭合,电吹风吹出的是_____风。(两空均选填“热”或“冷”)
【答案】冷,热.
【解析】若只闭合开关S1,吹风机有电流通过,能够吹风;但电热丝没有电流通过,不能对空气加热。故此时吹的是冷风。
若将开关S1、 S2 都闭合,吹风机、电热丝都有电流通过,既能对空气加热,又能吹风,故此时吹的热风。
2.(2025·广西来宾·一模)如图甲所示是一款消防应急照明灯,如图乙是简化原理图,有两只应急灯泡、,当外部电源供电时,自动开关S接1,应急灯不亮,指示灯与蓄电池是 (选填“串联”或“并联”)的,蓄电池此时在电路中相当于 。
【答案】 并联 用电器
【详解】[1]当外部电源供电时,自动开关S接1,应急灯不亮,指示灯与蓄电池互不影响,是并联的。
[2]蓄电池此时在电路中消耗电能,相当于用电器。
3.(2025·安徽滁州·三模)某校在校园入口安装人脸识别测温系统。如果识别人脸通过,则开关S1闭合;如果红外测温仪测得的体温在正常范围内,则开关S2闭合。只有同时满足这两个条件,系统才会启动电动机打开闸门。下列电路图设计中符合要求的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】由题意知,只有同时满足人脸识别通过和体温正常这两项条件,系统才会启动电动机打开闸门,说明开关S1闭合和开关S2闭合同时满足,电动机才工作,故两开关只有串联,同时都闭合,电动机才开始工作,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2025·重庆·三模)如图所展示的是小米SU7Ultra汽车驾驶室内的遮阳板与镜灯设计细节。下翻遮阳板并打开镜子遮板,镜灯亮;遮阳板和镜子遮板相当于开关S1和S2。若单独关闭镜子遮板或单独向上折遮阳板,镜灯都不亮。以下电路设计符合要求的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】由题意可知,遮阳板和镜子遮板相当于开关S1和S2,下翻遮阳板并打开镜子遮板,镜灯亮,说明开关S1和S2都可以控制镜灯,若单独关闭镜子遮板或单独向上折遮阳板,镜灯都不亮,则说明两个开关串联,同时与镜灯串联,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5. 一块木板上装有红灯泡电铃各一个,板上还装有电池组,如图所示。现将这块木板装在学校的传达室里,使值班人员从铃声和灯光的信号中,辨别是前门来客按开关,还是后门来客按开关。请设计电路并在实物图中连线。(注:AB为电铃的两个接线柱)
【答案】右图.
【解析】经分析可知,灯泡和电铃并联,且各有一个开关控制,前门开关闭合,灯亮,后门开关闭合,铃响,即可根据灯亮或铃响辨别前门还是后门来客,结合实物图,连接如图.
板
书
设
计
第2节 电路的连接
1.串联电路
连接方式:用电器依次连接
特点:电流路径唯一,一处断开则整个电路断路
应用:相互影响的电路元件串联
2.并联电路
连接方式:用电器并列连接在两点间
特点:多条支路,支路间互不影响
应用:家庭电路中用电器通常并联,确保独立工作
课
堂
小
结
课
后
作
业
1.习题作业:完成课本P48--49页“自我检测”1--4小题;
教
学
反
思
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