第4节 跨学科实践：电路创新设计展示(课件PPT)-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

该初中物理课件聚焦“简单电路”中串联、并联电路特点及创新设计，通过课中学法指导梳理电路设计要点，结合楼道灯、报警电路等生活实例搭建学习支架，衔接基础电路知识与跨学科实践应用。 其亮点在于以跨学科实践活动（改进小彩灯、病房呼叫电路）和生活情境例题（智能门禁、电动独轮车电路）为载体，融入科学思维（模型建构）与科学探究（设计改进），分层次练习助力学生提升应用能力，教师可通过实例教学增强课堂互动与效率。

初中物理 指南针•课堂优化•九年级物理JK 第3章简单电路 第四节跨学科实践：电路创新设计展示 课中学法指导 1.电路创新设计的总体要点 (1)熟练掌握串联、并联电路及其特点是进 行电路设计的基础。 (2)设计电路前，先对设计要求进行分析， 明确各用电器的具体接法，要注意开关的作用。 开关与它控制的用电器串联；一个开关如果能 够控制所有的用电器，则这个开关一定在干路 上。开关如果与用电器并联，则该开关闭合后， 与开关并联的用电器被短路，不能工作。 2.电路创新设计的分类指导 (1)串联的连接方式在设计电路中的应用 ①串联电路中各元器件可以同时工作，不 能单独工作。 ②串联电路中某一元器件断路时，电路是 开路，其他元器件不能继续工作。 ③串联电路中某一元器件短路时，电路是 通路，其他元器件可以继续工作。 【例1】居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有 人经过，电灯总是亮着造成很大浪费。科研人 员利用“光敏”材料制成“光控开关”一天黑 时，自动闭合，天亮时，自动断开；利用“声敏”材 料制成“声控开关”一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 种开关配合使用，就可以使楼道灯变得“聪明”。 则这种“聪明”的电路图是 () 光控 8 光控 声控 声控 220V。 o220V。 A B 光控 光控 声控 & 声控 o220Vo 220Vo C D 【答案】D (2)并联的连接方式在设计电路中的应用 ①并联电路中各元器件可以同时工作，也 可以单独工作。 ②并联电路中某一元器件断路时，电路是 通路，其他元器件可以继续工作 。 ③并联电路中某一元器件短路时，电路是 短路，其他元器件不能继续工作。 【例2】给你下列器材：一只绿灯L1、一只 红灯L2、一只电铃、一个电源、两个开关S和 S2、导线若干。请你设计一个报警电路：闭合开 关S时，绿灯L1亮，表示平安；闭合开关S2时， 红灯L2亮，铃也响，表示有情况，万一红灯烧 坏，铃也不受影响。请你按要求画出电路图。 【答案】 S (3)短路的连接方式在设计电路中的应用 短路的连接方式应用一般是将用电器与开 关以并联的方式连接。当开关断开时，用电器 能工作，当开关闭合时，用电器不能工作。 【例3】李伟学校的教学楼有东、南、西、北 四扇大门，放学后要求要将门都关上。平时传 达室的蒋师傅住在南门，每天都要跑三个地方 检查门是否关上，非常辛苦。李伟学了电学后 为减轻蒋师傅的工作量，设计了一电路图，即三 个门中只要有一个门没关好（相当于一个开关 断开)，则代表该扇门的指示灯就会发光。下列 电路图中符合要求的是 () 东门西门北门 东门西门北门 A B 东门 东门 西门 西门 北门 北门 C D 【答案】 A 跨学科实践活动 主题：电路创新设计 任务：针对教材中的三个初步电路设计提 出改进意见 内容： 设计1 改进小彩灯的连接电路（如图甲）》 设计2“回答问题正确”显示器（如图乙） 田 00000004 N 00000000 UUUUUUUU w 设计3病房呼叫电路（如图丙） S S2》 S.S. 病房 E 典扇扇典 区8 护士值班室 丙 课后巩固提升 (基础训练】 一、选择题 1.(2025·广安)某款国产智能手机有三种解锁 方式，人脸识别成功时开关S闭合、指纹识别 成功时开关S2闭合、输入密码成功时开关S 闭合，任意一种方式都可以解锁手机屏幕。 下列电路设计符合要求的是 S 2 S, S 屏幕 屏幕 A B S S2 S S S 屏幕 屏幕 C D 2.(2024·龙东)如图为封闭小区常见的智能门 禁系统，住户可以通过刷卡或人脸识别进入 国入脸识别 小区，当门禁系统接通电源后，指示灯发光。 指示灯 刷卡区 住户刷卡或人脸识别成功时（相当于分别闭 合对应的开关)，电动机工作，控制门打开。 下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是 () 电源 电源 M M A B 电源 电源 M M C 3.(2024·遂宁)图中的电动独轮车依靠电力驱 动，低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯 亮起，独轮车处于待机状态，当人站在独轮车 上时开关S,自动闭合，电动机工作，独轮车才 开始运动。下列电路设计符合上述要求的是 () S S M 1 M A B S S & M S S M & C D 4.(2025·泰安)如图所示是智能纸巾盒，闭合开 关S,电源指示灯L亮，然后手进入感应区时 开关S2闭合，电动机M转动送纸；断开开关 S1,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。 如图所示电路中符合要求的是 智能纸巾盒 M S2 M L A B M M S2 S &☒ L L C D 5.(2025·广州)出租车驾驶室内设计了控制电 路来显示是否载有乘客，车顶指示灯显示红 色时载有乘客，显示绿色时未载乘客。下列 电路图中，通过开关S接“1”或“2”可以符合 上述设计要求的是 () 红 绿 红 S 2 S 2 绿 A B 止 H 红 红 &☒ 1 S 2 绿 8 12 绿 C D 6.(2024·广安)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 () 扫码 扫码 投币 M 光控 投币 光控 电源。 电源。一 A B 光控 光控 扫码 扫码 M M 投币 投币 电源 电源 C D 7.(2025·扬州)观察电动自行车发现：捏紧左边 或右边的刹车把手，车尾的同一盏刹车指示 灯就会亮起；拨动向左或向右的转向灯开关， 车尾对应一侧的转向指示灯就会亮起。车尾 指示灯电路原理图合理的是 & ⑧ & B C D 二、作图题 8.(贵港·中考)某科技小组为医院病房设计呼 叫电路，在病人需要护理时，闭合床头开关S 或S2,护士值班室的护士就能及时看到对应 的灯L或L2亮，同时听到电铃响起。请用笔 画线代替导线在图中连接符合设计要求的电 路图。 L 8 允 【能力提高】 9.(凉山·中考)某保密室有三道门，关上一道门 相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关 上，红色和绿色的指示灯都会发光。当三道 门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光。 请设计出符合要求的电路图画在虚线方框 内，并根据所设计的电路图在如图中用笔画 线将实物连接成符合要求的电路。（要求：连 线不能交叉，线头接在接线柱上) 【拓展应用】 10.同学们制成了如图所示的回答问题正确显 示器，在长方体硬纸板上，别上两排曲别针。 左边曲别针旁是问题，右边曲别针旁有相应 的答案。电池和小灯泡串联起来，留出两个 接线头A和B。提问者把接线头A与左排 的曲别针接触，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，选择正确答案时，小灯泡会亮； 选择错误时小灯泡不亮。请你用笔画线代 替导线把曲别针连好。 比热容单位 A 热量单位 w 力的单位 J/(kg/C)B 长度单位 功率单位 11.利用下图提供的器材，要求红灯亮时，黄灯 和绿灯不能亮；红灯不亮时，黄灯和绿灯能 交替发光。请按要求完成电路图的连接。 12.小东想在卧室里安装一只顶灯，既能在卧室 门边用开关控制，又能在床边用开关控制， 可一直没有设计出控制顶灯的电路图。一 天，老师让同学们安装和研究楼梯灯电路， 做完实验后，小东豁然开朗，他马上设计出 正确的顶灯电路控制图，请你在下面虚线框 中画出小东设计的电路图。