3.4跨学科实践：电路设计 导学案-2026-2027学年教科版物理九年级上学期

该初中物理导学案围绕电路创新设计展开，核心知识点为电路连接方式及实际应用。通过改进小彩灯电路、设计“回答问题正确”显示器等四个生活情境活动导入，引导学生分析电路不足并提出改进方案，衔接串联并联知识，搭建从理论到实践的学习支架。 资料特色在于跨学科实践与生活紧密结合，通过探究活动和多样化习题，培养学生科学探究能力（问题提出、方案设计）和科学思维（模型建构、推理分析），提升解决实际问题的能力，落实物理观念与社会责任。

3.4跨学科实践：电路创新设计展示 活动设计一：改进小彩灯的连接电路 【问题一】晚会上使用的小彩灯是把很多小灯泡串联起来的，如果其中一个小灯泡烧坏了，将造成整串小彩灯熄灭。怎样解决这个问题呢？ 探究：观察如图所示的小彩灯的实物图，画出对应的电路图。分析小彩灯的电路连接有哪些不足之处，并提出改进意见。 电路图 改进电路图 活动设计二：“回答问题正确”显示器 【问题二】只有选择正确答案时小灯泡才亮，选择错误答案时小灯泡不亮。硬纸板后面的电路该怎样连线？ 探究：观察如图所示的用曲别针所做的简易回答问题正确显示器。要求：把电池和小灯泡连接起来，并留出两个接线头A和B。提问者使接线头A与左排一个曲别针接触，表示提出一个问题；回答者使线头B与右排的一个曲别针接触，表示选出一个答案。请将硬纸板后面的电路连接画在右边的虚线方框内。A B 电路图 回答正确发声改进电路图 活动设计三：病房呼叫电路 【问题三】许多医院的病房中，患者在需要护理时不能及时通知值班室里的护士，为此设计如图所示的呼叫电路。要求：当患者呼叫时，不仅有灯光显示，还需有声音呼叫。应当改进呼叫电路？ 探究：每张床床边都有一个开关，每个开关与护士值班室里的一个灯泡相对应。某一床位者按下开关后，值班室中对应的灯亮，并有声音呼叫。请画出改进方案的电路图。 电路图 改进电路图 活动设计四：声光控开关、楼道双控开关、电吹风电路 1. 如图为自动感应干手器，当手处于红外线感应范围内，自动感应开关S 会闭合，干手器就正常工作，将手烘干，其中任一用电器元件损坏，不影响另一用电器使用。下列电路图符合上述要求的是( ) 2. 家庭厨房抽油烟机主要由排气扇和照明灯组成，它们既能同时工作，又能独立工作。抽油烟机的简化电路图如下所示，其中合理的是( ) 3. 为杜绝操作工手指损伤事故的发生，某厂家设计制造的切纸机，必须将两只手同时分别按住左、右开关，切纸机才能正常工作。下列电路设计中符合要求的是( ) 4. 解锁手机屏幕可简化为三个开关控制的电路，分别是S1（密码解锁）、S2（指纹解锁）、S3 （人脸解锁），小灯泡L 代替手机屏幕，三种方式任意一种都能解锁手机，下列电路图中可能的是( ) 5. 某电吹风有冷风、热风两挡，如果只发热不吹风，会因温度过高引发安全事故。以下设计的电吹风电路合理的是( ) 6. 某同学设计了道路井盖移动报警电路。当井盖没有被移动，井盖开关S闭合，警示灯L不亮；当井盖被移动，井盖开关S 断开，警示灯L发光，R0 为保护电阻。下列符合上述设计要求的电路图是( ) 7. 许多小区出入口处安装了智能门锁，住户可通过门禁卡（闭合开关S1）或人脸识别（闭合开关S2）开启门锁(M) ；当光线较暗时，光控开关S3 自动闭合，电灯开始照明。下面电路设计符合要求的是( ) 8. 小聪为医院病房设计呼叫电路，在病人需要护理时，闭合床头开关就能及时通知值班室里的护士。选项中最合理的设计方案是( ) 9. 新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器，开关拨至“左”，左转向灯亮、蜂鸣器响；开关拨至“右”，右转向灯亮、蜂鸣器响。左、右转向灯不能同时亮。下列电路图设计符合要求的是( ) 10.党的二十大报告指出“必须坚持科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，开展了STEM 科创教育，在此期间，科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码（该开关闭合）或投币（该开关闭合）完成自动出售服务；当光线较暗时，光控开关闭合，还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是 ( ) 11.某同学改进了小彩灯的电路，改进之后，当一个小彩灯坏了时，其他的小彩灯仍然能够正常发光。如图所示，一串规格相同的小彩灯，电路中a、b、c 三处的导线未接通。问：这些小彩灯的连接方式是______（填“串联”或“并联”）；当把电源接通后，能亮的小彩灯是_________（填小彩灯的编号）；若使九个小彩灯都亮，应采取的方法是______________________。 12.汽车的座椅和安全带插口分别相当于一个开关，人坐在座椅上时，开关S1闭合，红灯L1、绿灯L2 都发光，接下来将安全带插入插口时，开关S2闭合，红灯L1熄灭，绿灯L2 仍发光。只将安全带插入插口时，两灯都不发光。根据以上描述，将电路图连接完整。 13.如图所示是家庭中的自动电压力锅，当锅内压强过大或温度过高时，都会自动断开电路，使电压力锅停止工作。其原理是压强过大时开关S1 自动断开，温度过高时开关S2 自动断开，发热器都会停止加热。发热器用电阻表示，请在下面的虚线框中设计符合题意的电路图。 学科网（北京）股份有限公司 $