3.3 电路的连接 3.4 跨学科实践：电路创新设计展示 导学案 -2026-2027学年教科版物理九年级上学期

第 3 章 简单电路 第 3 节 电路的连接 第4节跨学科实践:电路创新设计展示（导学同步练习） 学习目标 1. 知道串联和并联是电路的两种连接方式。 2. 连接串联电路和并联电路，通过探究总结串联电路和并联电路的特点。 3. 了解串联电路和并联电路在生活中的应用。 4. 会设计简单的电路。 课堂导学 情境导入 小明发现，马路两侧的路灯总是同时亮、同时灭；树上的小彩灯，只要一只被烧坏，剩余的小彩灯也不再发光，小明认为路灯和小彩灯的连接方式一样。小明的判断正确吗？我们一块来告诉他吧！ 任务一 串联电路 （一）现有两节干电池、两只灯泡、开关 3 个、导线若干，请回答下列问题。 问题 1：试着将它们连接起来，要求开关闭合后两只灯泡都亮，开关断开时，两只灯泡都灭，画出符合要求的电路图。 问题 2：把电路元件逐个按顺序首尾连接起来，接入电路，这样连接成的电路叫作 ______ 电路。 （二）串联电路有什么特点呢？同学们进行了如下探究。 问题 3：将如图所示的电路连接成串联电路。 问题 4：闭合开关 S，两灯泡______；断开开关 S，两灯泡______；说明串联电路，电流的路径只有______条。 问题 5：断开开关 S，将其移至两灯泡之间、靠近电源正极的位置，然后再闭合开关，观察灯泡的发光情况，试分析串联电路只需要几个开关控制？开关的位置是否会改变其控制作用？ 问题 6：闭合开关 S，拧下灯泡 L₁，观察灯泡 L₂______（选填 “发光” 或 “不发光”），说明用电器工作时______（选填 “相互” 或 “互不”）影响。 知识归纳 1.把电路元件逐个按顺序首尾连接起来，接入电路，这样连接成的电路叫作串联电路。 2.串联电路的特点：(1) 电流的路径只有一条；(2) 电路只需要一个开关控制，且开关的位置不影响其控制作用；(3) 用电器工作相互影响。 应用迁移 【应用 1】物理实验时，同学们把两只灯泡串联在用干电池做电源的电路中。 (1) 小明连接好电路 (如图所示) 后闭合开关 S，发现L1、L2两只灯泡都不亮，他用手按一下灯泡L1，L1、L1仍然都不亮，按一下灯泡L2，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是________（选填 “L1灯丝断了”“L2灯丝断了”“L1短路”“L2路” 或 “L2与灯座接触不良”）。 (2) 排除故障后，闭合开关两灯泡同时亮，断开开关两灯泡同时灭；小明将开关S换接到L1和L2之间，闭合开关后观察到的现象是________（选填 “L1先亮，L2后亮”“L2先亮，L1后亮” 或 “两灯泡同时亮”）。 任务二 并联电路 我们探究了串联电路的特点，那么并联电路有什么特点呢？同学们进行了如下探究。 问题 1：将如图所示的电路连接成并联电路。 问题 2：闭合所有开关，发现两只小灯泡________，闭合S和S2、断开S1，发现L1 ，L2 ；闭合S和S1、断开S2，发现L1 ，L2 ；闭合S1、S2，断开S，发现L1 ，L2 ；上述现象说明并联电路中电流的路径有____条或____条；支路开关控制________用电器，干路开关控制________用电器。 问题 3：闭合所有开关，将小灯泡L1拧下，发现L2 ；将小灯泡L2拧下，发现L1 ；上述现象说明并联电路中的用电器________（选填 “相互” 或 “互不”）影响。 知识归纳 1.两个或两个以上电路元件并列接在电路两点间，由这种方式连接成的电路叫作并联电路。 2.并联电路的特点：(1) 电流的路径有两条或多条；(2) 电路需要两个或多个开关控制，支路开关控制支路用电器，干路开关控制整个电路；(3) 用电器工作互不影响。 应用迁移 【应用 2】如图所示的电路中，两盏灯属于并联的是（） 特别提醒：判断电路连接方式的方法： (1) 路径法：电流从电源正极出发回到负极的过程中，电流如果没有出现分支为串联，出现分支则为并联；(2) 拆除法：拆除电路中的任一用电器，若剩余的用电器不工作则为串联，若工作则为并联。 任务三 集成电路 集成电路就是将数千万个电子元件连接在很小的单晶片上，但串、并联电路仍然是构成复杂电路的基本单元。 应用迁移 【应用 3】如图，小华用裸铜导线的一端将两个完好的灯泡的螺旋套捆绑在一起，并让两个灯泡的尾部金属点与电池正极接触，再将裸铜导线的另一端与电池负极接触，导线与各处接触良好，那么，下列判断正确的是（） A. 两灯泡串联 B. 两灯泡并联 C. 连接造成了短路 D. 连接造成了开路 任务四 电路创新设计展示 （一）改进小彩灯的连接电路 学习了电路的连接后，同学们想设计小彩灯来烘托晚会的氛围。同学们设计的电路如下，请对比回答下列问题。 问题 1：如图甲所示的电路有什么不足？ 问题 2：如图乙所示的电路，相对图甲电路有什么优势？ （二）“回答问题正确” 显示器 阅读课本 P50 “回答问题正确” 显示器，回答下列问题。 问题 3：硬纸板后面是怎样连接的？ 问题 4：请对这个小发明进行评价。 （三）病房呼叫电路 阅读课本 P50 “病房呼叫电路”，回答下列问题。 请根据提供的电路元件，设计一个病人可以呼叫护士的电路，要求： (1) 护士听到铃声就知道病人在呼叫； (2) 护士通过观察发光的灯可以判断是哪位病人在呼叫自己。 问题 5：请将下列电路元件连接成符合要求的电路图。（导线不要交叉） 问题 6：由上图可知，两盏灯之间____联，开关S1控制____，S2控制____，电铃位于____上。 应用迁移 【应用 4】有一款无人机，当开关S2闭合时，指示灯亮起，再闭合S1电动机启动，无人机起飞。下列电路设计符合要求的是（） 特别提醒：电路设计的基本思路： (1) 确定用电器的连接方式；(2) 确定开关的控制作用；(3) 连接电路，并检验。 课堂小结 电路的连接 · 串联电路 定义：把电路元件____按顺序首尾连接起来 · 特点 · 并联电路 定义：两个或两个以上电路元件____接在电路两点间 · 特点 · 集成电路 电路创新设计展示 当堂巩固 1.某酒店的电梯要刷卡才能到达房间的楼层。当刷卡时开关S1闭合，按下相应楼层按钮（相当于闭合开关S2，电动机M才启动。下列电路设计符合要求的是（） 2. 下列是小明同学对身边的一些电路工作情况进行观察分析得出的判断，其中正确的是（） A. 充电宝可以同时给两部手机充电，此时这两部手机是串联的 B. 马路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时熄，它们是串联的 C. 家里的台灯与其控制开关是串联的 D. 很多宾馆采用房卡插卡取电，房卡相当于电路中的电源 3. 在如图所示的电路中，要让灯L1、L2组成串联电路，则需要闭合开关____；要让灯L1、L2组成并联电路，则需要闭合开关____。 4. 请根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将如图乙所示的实物电路连接完整。（要求导线不能交叉） 答案解析 【课堂导学】 [任务一] 问题 1 如图所示。 问题 2 串联 问题 3 如图所示。 问题 4 都发光 都不发光 一 问题 5 串联电路只需要一个开关控制，开关的位置不影响其控制作用。 问题 6 不发光 相互 应用迁移 应用 1 （1）\(\text{L}_2\)与灯座接触不良 （2）两灯泡同时亮 [任务二] 问题 1 如图所示。 问题 2 都发光 不发光 发光 发光 不发光 不发光 不发光 两 多 支路 所有 问题 3 发光 发光 互不 应用迁移 应用 2 B 解析：选项 A 中L2两端连接一根导线，造成L2短路，故 A 不符合题意；选项 B 中两盏灯并列连接，为并联，故 B 符合题意；选项 C 中两盏灯依次连接，故 C 不符合题意；选项 D 中电源两端直接连接了一根导线，造成电源短路，故 D 不符合题意。故选 B。 [任务三] 应用迁移 应用 3 B 解析：根据实物图可知，两个灯泡尾部的金属点与电源的正极相连，两个灯泡的螺旋套搭接在一起，电流从电源的正极出来，分成两条路径，分别经过两个灯泡后，电流汇合在一起回到电源的负极，所以两个灯泡并联接入电路中。故选 B。 [任务四] 问题 1 如果一个灯泡烧毁，则整串灯泡全部熄灭，使用起来很不方便且不利于故障排查。 问题 2 如果一个灯泡损坏，其他灯泡仍可以发光。若L1开路，虽然L2仍然发光，但其亮度会发生变化；若L1短路，则L2也不发光，有利于故障排查。 问题 3 对于每一组问题和对应答案的曲别针，将问题端的曲别针和对应答案端的曲别针分别用导线串联起来。 问题 4 操作不便、信息易混乱、展示不直观、缺乏互动性。 问题 5 如图所示。 问题 6 并 绿灯 红灯 干路 应用迁移 应用 4 B 解析：当开关S2闭合时，指示灯亮起，再闭合S1电动机启动，无人机起飞，说明指示灯和电动机独立工作，是并联的。选项 A 中当开关S2闭合时，指示灯不亮，电动机启动，故 A 错误；选项 B 中指示灯和电动机并联，S1在电动机支路上，S2在指示灯支路上，当开关S2闭合时，指示灯亮起，再闭合S1电动机启动，无人机起飞，故 B 正确；选项 C 中，当只有开关S2闭合时，整个电路开路，指示灯和电动机均不工作，故 C 错误；选项 D 中，指示灯和电动机串联，当开关S2闭合时，二者均工作，故 D 错误。故选 B。 【课堂小结】 逐个 并列 【当堂巩固】 1.D 2.C 解析：充电宝可以同时给两部手机充电，可以单独工作，说明它们为并联连接，故 A 错误；马路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时熄，也可能是并联的，只安装一个开关在干路上即可，故 B 错误；开关与被控制的台灯串联接入电路，控制电路中电流的通断，故 C 正确；很多宾馆采用房卡插卡取电，房卡相当于电路中的开关，故 D 错误。故选 C。 3.S1 S2、S3 4.如图所示。 学科网（北京）股份有限公司 $