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3.4 活动：电路创新设计展示
第3章 简单电路
教科2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
《3.4 活动：电路创新设计展示》教案
一、教学目标
（一）知识与技能目标
学生能够熟练运用串联、并联及混联电路的知识，进行创新性的电路设计，将理论知识灵活应用于实际创作中。
掌握电路设计与制作的基本流程，包括方案构思、元件选择、电路连接、调试优化等环节，提高实践操作能力。
学会使用常见的电路检测工具（如万用表）对设计的电路进行检测和故障排查，确保电路正常运行。
（二）过程与方法目标
通过自主思考、小组讨论和实践操作，培养学生的创新思维能力和问题解决能力，在遇到电路设计和制作难题时，能够独立思考并尝试多种解决方案。
在团队协作完成电路设计项目的过程中，提升学生的沟通交流能力和团队协作能力，学会合理分工、相互配合，共同完成任务。
通过展示与评价环节，锻炼学生的语言表达能力和逻辑思维能力，能够清晰、准确地阐述自己的设计思路和作品特点。
（三）情感态度与价值观目标
激发学生对电路知识的学习热情和探索欲望，让学生在创新设计过程中体验到创造的乐趣和成就感，培养勇于创新、敢于实践的科学精神。
增强学生的自信心和自我认同感，鼓励学生积极展示自己的作品，接受他人的评价和建议，培养正确对待成功与失败的心态。
引导学生认识到团队合作的重要性，培养学生的集体荣誉感和责任感，在合作中学会尊重他人的想法和劳动成果。
二、教学重难点
（一）教学重点
引导学生运用所学电路知识进行创新设计，突破常规思维，设计出具有独特功能或创意的电路作品。
组织学生顺利完成电路的制作、调试与优化，确保作品能够稳定运行并实现预期功能。
有序开展电路创新设计展示活动，引导学生进行全面、客观的评价，促进学生之间的学习与交流。
（二）教学难点
启发学生打破思维定式，在电路设计中融入新颖的创意和想法，解决实际问题或实现独特功能。
帮助学生解决电路制作和调试过程中遇到的复杂问题，如电路短路、元件损坏、功能无法实现等，培养学生的故障排查和修复能力。
引导学生进行科学、合理的评价，避免评价过程中出现主观偏见或只关注表面现象，能够深入分析作品的优缺点并提出建设性意见。
三、教学方法
项目驱动法：以电路创新设计项目为核心，引导学生围绕项目任务自主探究、合作学习，在完成项目的过程中掌握知识和技能。
小组合作学习法：将学生分成小组，共同完成电路设计、制作和展示任务，促进学生之间的思想碰撞和经验交流，培养团队合作精神。
指导启发法：在学生设计和制作过程中，教师适时给予指导和启发，帮助学生开拓思路、解决问题，但不过多干涉学生的自主创作过程。
展示评价法：组织学生展示自己的作品，并进行相互评价和教师评价，通过评价活动促进学生反思和学习，提高综合能力。
四、教学准备
实验器材：准备丰富多样的电路元件，如电池、灯泡、开关、电动机、电阻、电容、二极管、三极管、导线、电路板等，以及万用表、电烙铁、焊锡丝等电路检测和焊接工具。
多媒体设备：调试好投影仪、电脑等设备，用于展示优秀电路设计案例、学生作品以及播放相关视频资料。
评价材料：设计制作评价表格，明确评价标准和项目，如创新性、实用性、电路原理正确性、制作工艺、展示效果等，为评价环节提供依据。
场地布置：安排宽敞、安全的教室或实验室作为活动场地，提前规划好作品展示区域、小组讨论区域和展示汇报区域，确保活动有序开展。
五、教学过程
（一）活动导入（5 分钟）
视频展示：播放一段精彩的电路创新应用视频，如智能灯光控制系统、电子音乐装置、简易机器人电路等，吸引学生的注意力，激发学生的兴趣和创作欲望。
问题引导：提问学生：“这些神奇的电路是如何设计出来的？你想不想也设计出一个独特的电路作品？今天我们就来开展电路创新设计展示活动，发挥你们的聪明才智，创造出属于自己的电路奇迹！”
（二）设计指导（10 分钟）
案例分析：通过多媒体展示一些优秀的电路创新设计案例，详细分析其设计思路、功能特点和创新点，引导学生学习借鉴，开拓设计思路。
设计提示：教师提出一些设计方向和思路，如基于生活需求设计电路（如自动感应灯、简易防盗报警电路）、基于趣味功能设计电路（如流水灯、声控闪光电路）等，同时提醒学生在设计时要考虑电路的安全性、稳定性和实用性。
分组讨论：将学生分成小组，每组 4 - 6 人，让学生在小组内讨论确定设计主题和方案，鼓励学生大胆想象、积极发言，充分发挥团队智慧。教师巡视各小组，参与讨论，适时给予指导和建议。
（三）制作与调试（30 分钟）
元件选择与领取：各小组根据设计方案，选择所需的电路元件和工具，到教师处登记领取。教师提醒学生正确使用和保管元件，避免损坏。
电路制作：学生在小组内分工合作，按照设计方案进行电路连接和制作。教师在教室里巡回指导，观察学生的操作过程，及时发现问题并给予帮助，如指导学生正确焊接元件、避免电路短路等。
调试优化：电路制作完成后，学生使用万用表等工具对电路进行检测，检查电路是否正常工作。如果发现问题，小组共同分析原因，进行调试和优化，直至电路实现预期功能。
（四）展示与评价（25 分钟）
作品展示：各小组派代表上台展示自己的电路作品，介绍设计思路、功能特点、创新之处以及制作过程中遇到的问题和解决方法。展示过程中，可通过实际操作演示电路的功能，让其他同学更直观地了解作品。
学生评价：每个小组展示结束后，其他小组的同学进行评价。评价时，依据评价表格从创新性、实用性、电路原理正确性、制作工艺、展示效果等方面进行打分，并提出自己的看法和建议。发言同学要做到客观公正、语言文明，被评价小组要认真倾听，虚心接受意见。
教师评价：教师对每个小组的作品进行全面评价，肯定作品的优点和创新之处，指出存在的不足和改进方向。同时，对学生在活动过程中的表现，如团队合作精神、创新思维能力、实践操作能力等方面进行综合评价，给予鼓励和表扬。
总结颁奖：教师对本次活动进行总结，回顾学生的设计成果和活动过程中的精彩表现，强调电路创新设计的重要意义和价值。根据学生的得分情况，评选出最佳创意奖、最佳实用奖、最佳工艺奖等若干奖项，为获奖小组颁发奖状或小奖品，以资鼓励。
（五）活动总结（5 分钟）
知识回顾：与学生一起回顾在本次活动中运用到的电路知识和技能，如串联、并联电路的特点、电路元件的作用、电路故障排查方法等，加深学生对所学知识的理解和掌握。
经验分享：邀请部分学生分享在活动中的收获和体会，包括创新设计的思路来源、团队合作的经验、解决问题的方法等，促进学生之间的学习交流。
拓展延伸：鼓励学生在课后继续探索电路创新设计，尝试改进自己的作品或设计新的电路，将电路知识应用到更多的实际场景中，激发学生持续学习和探索的热情。
六、教学反思
在本次电路创新设计展示活动中，关注学生在设计、制作、展示和评价等各个环节的表现，分析学生在创新思维、实践能力、团队协作等方面的发展情况。针对学生在活动中遇到的问题和困难，反思教学指导是否到位，教学方法是否有效。同时，总结活动组织过程中的经验教训，如时间安排是否合理、评价标准是否科学、小组合作是否顺畅等，以便在今后的教学活动中进行改进和优化，更好地促进学生的全面发展和能力提升。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.会根据电路的特点设计简单的电路。
2.能在电路创新设计过程中学会电路连接的方法
节日彩灯增添了欢快地气氛，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？
我们用哪些方法可以区分串并联电路呢？
判断方法 串联 并联
定义法 元件顺次连接 元件并列连接
电流法 只有一条路径 有多条路径
拆除法 用电器不能独立工作，互相影响 用电器能独立工作，互不影响
不亮
仍亮
还可用哪些方法可以区分串并联电路呢？
短路法 一个用电器被短路，其他用电器有电流通过 一个用电器被短路，其他用电器也被短路
更亮
都不亮
不亮
还可用哪些方法可以区分串并联电路呢？
节点法 用电器两端的节点不同 各用电器两端的节点相同
同一导线上的各个节点等效，可以合并成一个节点。
a
a
b
b
a
b
L1
L2
L3
例1．根据如图所示电路，回答下列问题：
（1）S1闭合、S2断开时，电流经过的电灯是 ；
（2）S1断开、S2闭合时，电流经过的电灯是 ；
（3）S1、S2都断开时，电流经过的电灯是 ，它们的连接方式是_______；
（4）S1、S2都闭合时，电流经过的电灯是 ，它们的连接方式是_______。
【点拨】S1、S2都闭合时，可以用拆除法、电流法、节点法判断连接方式。
【答案】（1）L3 （2）L1 （3）L1、L2、L3 串联 （4）L1、L2、L3 并联
生活中的电路设计思路
1.串联设计思路:同时满足，缺一不可
2.并联设计思路:独立工作，单独控制
3.混联设计思路:共用功能放干路，单独功能放支路
学生活动
学生活动一：设计自动检票闸机口的电路
在保定高铁站的自动检票闸机口，乘客需刷身份证，同时进行人脸识别，两个信息都符合后闸机门（电动机）才自动打开，检票通过。身份证和人脸识别系统都相当于开关，信息符合后开关自动闭合。
学生活动二：设计智能锁的电路
智能锁正在逐步走进千家万户。如图所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成。
学生活动三：设计汽车安全带提示灯的电路
为了交通安全，驾驶员必须使用安全带。某汽车厂家为了提醒驾驶员系好安全带，做了如下设计：驾驶员坐上驾驶座位未系安全带时，开关S1闭合，提示灯亮；系上安全带后，开关S2也闭合，提示灯灭。
提示：为避免电源短路，需要加一个电阻
学生活动四：设计汽车转向灯的电路
新国标电动车上装有转向灯和蜂鸣器（电铃）,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。
提示：开关为单刀双掷开关，
电铃为共用功能应放干路。
学生活动五：设计门铃的电路
某仓库分辨前后门来人的电路为：前门来人闭合开关S1时，红灯L1亮、电铃响；后门来人闭合开关S2时，绿灯L2亮、电铃响。请设计电路图并在实物图中连线。（实物图中电铃上方的两条黑线为接线头）
提示：红灯、绿灯互不影响，为并联电铃为共用功能应放干路。
知识点1 同时工作电路
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 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( )
D
A. B. C. D.
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知识点2 独立控制电路
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( )
D
A. B. C. D.
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知识点3 两（多）条件同时满足的电路
3. ［2024·深圳期末］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( )
A
A. B. C. D.
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知识点4 两（多）条件满足一个的电路
4. ［2025·重庆月考］解锁手机屏幕可简化为三个开关控制
的电路，分别是（密码解锁）、（指纹解锁）、
（人脸解锁），小灯泡 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( )
C
A. B. C. D.
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知识点5 先后条件控制的电路
5. ［2024·青岛期中］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( )
D
A. B. C. D.
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知识点6 反向控制的电路
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，
井盖开关闭合，警示灯不亮；当井盖被移动，井盖开关
断开，警示灯发光， 为保护电阻。下列符合上述设计要
求的电路图是( )
A
A. B. C. D.
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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）或人脸识别（闭合开关）开启门锁 ；
当光线较暗时，光控开关 自动闭合，电灯开始照明。下面
电路设计符合要求的是( )
D
A. B. C. D.
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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( )
B
A. B. C. D.
【点拨】由题意可知，为了方便护士知道是哪床病人呼叫，
每床的开关应独立控制一个灯泡，各病床的灯泡互不影响，
为并联；为了提醒护士注意到灯亮了，可以在干路上接一个
电铃。选项D虽然也能满足要求，但用了三个电铃，设计不
是最合理的。综上所述，选项B最符合题意。
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9. ［2025·深圳期末］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( )
C
A. B. C. D.
判断串并联电路的五种方法：定义法、电流法、拆除法、短路法、节点法。
设计电路的基本思路：
（1）用电器或开关能否独立工作
（2）确定开关的位置
能：并联
不能：串联
控制所有用电器：在干路
控制某一用电器：在支路
谢谢观看！

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