3.4　跨学科实践：电路创新设计展示（课件）-初中物理教科版（2024）九年级上册

第3章　简单电路教科版九年级上册4　跨学科实践：电路创新设计展示学习目标节日彩灯增添了欢快的气氛，但是如果其中一个灯泡坏了，会导致一串彩灯都熄灭，我们能不能对彩灯电路进行改进呢?情景引入1.观察如图所示的小彩灯的实物图。(1)画出对应的电路图答案　如果有一个小彩灯烧毁了，将使整串小灯泡全部熄灭。(2)分析小彩灯的电路连接有什么缺点。一、改进小彩灯的连接电路合作探究2.阅读教材第49页，完成以下内容。(1)如图所示解决方案，先将小灯泡两个两个地 ，再把它们 起来。(2)画出对应的电路图。(3)该方案的不足之处： 。思考：如何改进小彩灯的连接电路？答案　在一个灯泡里并联两根灯丝。这样的灯泡串联起来，即使一根灯丝断了，也不会使整串灯泡熄灭。并联串联增加了制造成本学以致用某同学改进了小彩灯的电路，改进之后，当一个灯坏了时，其他的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　　　(选填“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　　　　　 　　　　　。 并联1、2、4将a、b两处的导线接通阅读教材第50页，完成以下内容。(1)如图所示是“回答问题正确”显示器的设计方案，在一块长方形硬纸板上别上两排曲别针。左排曲别针表示____，右排曲别针表示相应的 。提问者把接线头A与问题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，小灯泡才会 ；选择错误时，小灯泡 。答案亮不亮二、 “回答问题正确”显示器(2)硬纸板后面是怎样连接的？在硬纸板后面将问题曲别针与其对应答案曲别针串联在同一路径上。回答正确时，构成通路，小灯泡发光；回答错误时，小灯泡处于开路状态，不发光。(3)对设计方案的评价：该方案应用了开路、通路的原理，结构简单、使用方便，有较强的实用性，使用效果明显。思考：该方案有什么不足之处？答案　答对时灯亮，醒目；答错时灯不亮，不醒目。若改成答对时绿灯亮，答错时红灯亮，效果会更好。学以致用需要制作一个具有如下功能的选答器：单选题有两个可供选择的答案，与两个答案对应的红绿灯分别由S1、S2两个开关控制，选择哪个答案就闭合对应的开关，使相应的灯发光。下列设计简图符合上述要求的是(　　)A解析　单选题有两个可供选择的答案，与两个答案对应的红绿灯分别由S1、S2两个开关控制，红灯和绿灯都能各自独立工作，所以这两个灯泡是并联的，控制灯泡的开关都接在各自的支路中，故选A。阅读教材第50页，完成以下内容。(1)如图所示病房呼叫电路，在每张床边都安装了一个 ，每个开关与值班室里的一只____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 ，护士就知道哪位病人需要护理，并及时赶去。开关灯泡亮三、病房呼叫电路合作探究(2)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？方案一：每个电灯支路都串联一个电铃，当按下开关时灯亮、铃响，引起值班护士注意。方案二：只在干路上串联一个电铃，同样可以实现按下开关时灯亮、铃响这一目的。电路图如图所示。(3)对以上改进方案进行评价。方案二中只用一个电铃串联在干路中，与方案一用多个电铃分别串联在各支路中效果相同，但节省了电铃，减少了制造成本，故方案二可取。学以致用(2024·巴中巴州区月考)学习电路后，小明想给学校传达室设计一个呼叫装置，在前、后门各装一个按钮开关，学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组。要求前门来人按下开关时甲灯亮，后门来人按下开关时乙灯亮，请根据要求连接实物图。解析　由题意可知，甲、乙两灯能独立工作，是并联的，且前门开关控制甲灯，即前门开关在甲灯支路中，后门开关控制乙灯，即后门开关在乙灯支路中，电路连接如图所示：1.(2024·天津南开区期中)为了节约电能，人们设计出一种由声控开关和光控开关共同控制楼道电灯的电路，要求只有当这两个开关都闭合(即夜晚有人经过发声)时，灯才会亮，图中符合这一要求的电路图是(　　)B当堂检测2.(2024·石家庄赵县月考)商店门前有一串彩灯，若取走其中一盏后，整串灯都熄灭，说明彩灯之间是　　　　的；若其中一盏灯的灯丝断裂，如图所示，其他灯仍能发光，分析可知，该彩灯的灯丝支架下方的金属丝与灯丝是　　　　的。(均选填“串联”或“并联”) 串联并联解析　用电器串联时，任何一个用电器开路则其他用电器都不能工作；所以取走任意一个灯，整串彩灯都熄灭，说明彩灯间的连接是串联。当一盏灯的灯丝断裂时，电流仍然可以通过金属丝流过，使得其他灯仍然能够发光。因此，可以判断该彩灯的灯丝支架下方的金属丝与灯丝是并联的。3.(2024·淮安淮阴区期中)在医院住院部，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。这个呼叫电路应该怎么设计呢？实验小组进行了模拟设计。(1)设计呼叫电路时，下列因素中，不需要考虑的是　　　　。 A.护士工作很忙，要用多种信号提醒B.能够确定呼叫发出的位置C.呼叫信号强弱合适D.值班室是否有护士值班D解析　设计呼叫电路时，需要确定呼叫发出的位置，由于护士的工作较多，所以设计电路时，需要用多种信号提醒，提醒的信号的强弱要合适，不能影响到他人，故A、B、C不符合题意；设计呼叫电路时，不需要考虑值班室是否有护士值班，因为护士值班室都会有护士值班，故D符合题意。能达到解析　一个病房只有一张病床，所以只要闭合开关，铃响灯亮，就能达到呼叫目的；(2)小李同学以一个病房只有一张病床为例，设计了如甲图所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的？答：　　　　；(3)当一个病房有三张病床时，小杨同学设计的电路如图乙所示，小张同学设计的电路如丙图所示。对比这两个电路，丙图电路的优点是　　　　　　　　　　　　 。 能够确定发出呼叫的床位解析　由图乙可知，三个开关闭合其中的任意一个开关，铃响灯亮，但无法确定是哪个床位呼叫；由图丙可知，每个床位都有对应的一个灯，闭合一个开关，铃响灯亮，根据亮的灯可以确定是哪个床位呼叫。4.有电池、灯泡、电铃各一个，开关两个，要求设计一个电路，当前门或后门来客人时，电铃都响，并能分清前门来人还是后门来人，请设计画出电路图并阐述你的思想。谢谢