3.4 跨学科实践 电路创新设计展示（教学课件）物理新教材教科版九年级上册

该初中物理课件聚焦“电路创新设计展示”，以小彩灯连接问题导入，通过改进小彩灯电路、“回答问题正确”显示器、病房呼叫电路为学习支架，引导学生从串联并联知识过渡到实际应用设计。 其亮点在于以跨学科实践为载体，结合生活实例培养科学探究能力，通过典例分析（如病房呼叫电路设计）提升科学思维中的质疑创新，小结梳理应用、原理、特点。学生能增强动手与问题解决能力，教师可利用分层作业和实践案例优化教学。

物理九年级上册 •教科版 第三章 简单电路 第4节 跨学科实践 电路创新设计展示 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 学生能够准确运用所学的电路知识，设计出具有创新性的电路。 02 科学思维 在电路创新设计过程中使学生学会电路连接的方法。在电路创新设计过程中进一步体会串并联电路。 03 科学探究 通过小组合作的方式进行电路创新设计，培养学生的团队协作能力、问题解决能力和自主探究能力。 04 科学态度与责任 培养学生把所学的电路知识应用于实际的能力。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。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 引导学生综合运用电路知识进行创新设计。 2. 确保学生在设计过程中遵循电路安全原则。 1. 启发学生的创新思维，使学生能够突破常规，设计出独特的电路。 课堂引入 这些小彩灯是如何连接的？ 知识点1 改进小彩灯的连接电路 知识点1：改进小彩灯的连接电路 为了开好班里的科学晚会，我们把许多小彩灯串联起来，装饰黑板 一个小灯泡烧毁了，整串灯泡全部熄灭。维修起来也很麻烦。 我们的解决方案是先将灯泡两个两个地并联，再把它们串联起来。这样，即使并联的两个灯泡中的一个开路，也不会影响整串电路。 缺点：并联的两个灯泡同时断路，其他灯泡也会熄灭。 知识点1：改进小彩灯的连接电路 【典例】1．经常用来做装饰的小彩灯，若一个坏了，只是这个灯不亮，但若将此灯或其它某个灯拔掉，这一串就都不亮，则灯与灯是______联的。马路的路灯，灯与灯是______联的。 【答案】 串 并 【详解】[1]小彩灯一个坏了，若将此灯或其它某个灯拔掉，整串都不亮，说明各灯相互影响，不能独立工作，所以灯与灯之间是串联的。 [2]马路路灯一个坏了，其它仍亮，即灯与灯互不影响，能独立工作，所以灯与灯之间是并联的。 串 并 知识点1：改进小彩灯的连接电路 知识点2 “回答问题正确”显示器 知识点2：“回答问题正确”显示器 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。 A B 1+1= 1+2= 3 2 知识点2：“回答问题正确”显示器 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。只有答案选择正确时，灯泡才会亮；选择错误时，灯泡不亮。 A B 1+1= 1+2= 3 2 同学们猜一猜硬纸板的后面是怎样连线的？ 知识点2：“回答问题正确”显示器 【典例】1.在跨学科实践活动中，小成设计了如图所示的“回答问题正确”显示器，硬纸板左右两排曲别针分别代表问题与答案，接线头A接触“问题”曲别针、B接触“答案”曲别针，只有答案正确时灯泡才发光。为实现上述功能，正确答案对应的左右曲别针之间应是__________（选填“通路”或“断路”）状态；若要同时显示多道题的作答情况，让每道题对应一盏独立的指示灯，则各题的电路应采用__________（选填“串联”或“并联”）方式连接。 【答案】 通路 并联 【详解】根据题意可知，当只有答案正确时灯泡才发光，电路中有电流通过，说明正确答案对应的左右曲别针之间应是通路状态。 每道题对应一盏独立的指示灯，若要同时显示多道题的作答情况，各灯之间是互不影响的，则各题的电路应采用并联方式连接。 通路 并联 知识点3 病房呼叫电路 知识点3：病房呼叫电路 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，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后，值班室中对应的灯泡就会亮，护士就知道是哪位病人需要护理，并及时赶去。 知识点3：病房呼叫电路 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？ 【典例】1.设计一个病房呼叫电路，要求：按下病人床头开关，值班室的电铃会响，对应的指示灯亮，提醒护士哪位病人需要护理。下列电路图中，最合理的是（　　） D A． B． C． D． 知识点3：病房呼叫电路 【详解】A．图中开关、灯泡和电铃串联，只有两个开关都闭合电铃才会响，而且两灯都亮，无法区分是哪位病人需要护理，故A错误； B．图中两个支路各有一个开关和灯泡，但电铃在上面的支路上，下面支路开关闭合时灯亮，但铃不响，故B错误； CD．C选项图中两个支路上各有一个开关、灯泡和电铃，只要其中一个支路开关闭合，该支路的电铃响、灯泡亮，能区分是哪位病人需要护理。D选项图中两灯并联且两灯的支路上各有一个开关，电铃在干路上，任一支路上开关闭合时，该支路上灯亮，且电铃都响，能区分是哪位病人需要护理，CD相比较，D图中只需要一个电铃，最合理，故D正确。 故选D。 知识点3：病房呼叫电路 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1. 如图所示是一个挂脖电风扇，只需按下开关，就可以启动两边的风扇。小华发现，其中一边风扇坏了，另一边的风扇也能工作。下列电路设计（用“M1、M2”表示风扇）符合要求的是（　　） D A． B． C． D． 【详解】一边风扇坏了，另一边仍能工作，说明两个风扇工作互不影响，因此两个风扇必须为并联连接。 按下开关就可以启动两个风扇，说明开关是总开关，接在干路控制整个电路。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 课堂练习 探究新知 2.《中国诗词大会》第四季冠军赛在两位理工科才女之间展开，比赛中用到了抢答器，其原理是任意一位选手按下抢答键时显示屏亮灯，如图所示（红灯或绿灯）同时扬声器发出声音。以下符合这一要求的电路是（     ） C 【详解】C．根据题意，任意一位选手按下抢答键，对应灯亮，同时扬声器一定发声，由此分析电路要求：红灯和绿灯可以独立工作，因此两灯是并联，每个灯的支路各有一个开关控制；不管哪个灯亮，扬声器都需要工作，因此扬声器要接在干路中，故C符合要求； A． B． C． D． 课堂练习 探究新知 3.如图是兴化某学校的自动饮料售货机，它可通过手机扫码（闭合开关S1）或通过投币（闭合开关S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时开关S3自动闭合，接通灯泡照明。图中符合上述情况的电路设计是（　　） A ． 课堂练习 探究新知 【详解】扫码闭合S1或投币闭合S2，都能独立启动电动机，说明S1和S2是并联关系，闭合任意一个开关都能接通电动机的电路。灯泡照明独立于电动机工作（光线暗时S3闭合接通灯泡，和电动机是否工作无关），说明灯泡和电动机是并联关系，S3串联在灯泡的支路中，单独控制灯泡。 A．灯泡和S3串联为一条支路，电动机和并联的S1、S2串联为另一条支路，两条支路并联，故A符合题意。 B．只有S2闭合后，闭合S1才能启动电动机，单独闭合S2无法启动电动机，故B不符合题意； C．只有S1闭合后，闭合S2才能启动电动机，单独闭合S1无法启动电动机，故C不符合题意； D．需要S1和S2同时闭合才能启动电动机，故D不符合题意。 故选A。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 $