资源简介

(共26张PPT)
第三章　简单电路
第4节 跨学科实践 电路设计创新展示
学习目标
1. 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。
2.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。
3.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。
4.培养学生把所学的电路知识应用于实际的水平。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。
创设情景，引入新课
美丽的彩灯点亮城市的夜晚，点缀着我们丰富的生活......
如果彩灯其中一个灯泡坏了，会导致一串彩灯都熄灭，我们能对彩灯电路进行改进呢？
探究新知一　改进小彩灯的连接电路
设计1：改进小彩灯的连接电路
1.根据图片分析小灯泡连接方式
灯泡怎么连接就可以解决问题
一个灯泡坏了，其它彩灯都熄灭，为什么？
所有小灯泡串联连接。
（串联电路个用电器相互影响）
2.改进方案设计：
方案一：根据并联电路特点知，可将全部小灯泡并联接入电路。
优点：一盏灯泡开路，其余灯泡还能工作。
缺点：并联的小灯泡多，可能比较耗电。
方案二：先并联再串联，组成混联电路。
优点：一个灯损坏，其它灯仍能工作，每个灯泡互不影响。
缺点：先并联、再串联，接线可能有点复杂。
你还有更好的想法吗？
3.成果展示：
对比两个方案，同学们选择方案二对小彩灯进行了改进：先将小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。
你还有更好的想法吗？
我们可以向生产厂家建议，在一个灯泡里并联两根灯丝。这样的灯泡串联起来，即便一根灯丝断了，也不会整串熄灭。
我看到的LED灯带里面2个灯珠并联后再串联。这样的好处是什么呢
我们看看生活中的彩灯究竟是怎样设计的呢？
观察结果：
1.剪掉一个小彩灯，其他灯仍能工作。
2.灯是串联的，不是先并联、再串联。
为什么呢？
生活中的小彩灯设计原理：
当彩灯发光时
上方灯丝在发光。
当上方灯丝断开后，电流流过下方金属丝（绝缘物质被击穿）其他灯仍能工作。
4.活动总结：
1）.每个灯泡实际上只有一根灯丝发光，下面的金属丝是起备份作用的。
2）.灯丝和灯丝是串联的，所以小彩灯是串联电路。
3）.设计电路时，要考虑串并联特点，结合生活实际，设计实用的电路。
例1：某单位保密室有两道门，只有当两道门都关上时（关上一道门相当于闭合一个开关），值班室内的指示灯才会亮，表明门都关上了。如图几个电路图中符合要求的电路图是（　　）
B
探究新知二　回答问题正确显示器
设计2：回答问题正确显示器
老师提问，学生抢答。答正确灯就亮，错误灯就不亮。
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。
你知道该回答问题正确显示器
是如何工作的吗？
1.工作原理：
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。只有选择正确答案时，小灯泡才会亮；选择错误时小灯泡不亮。
把电池和小灯泡连接起来，并留出两个接线头A和B。
硬纸板的后面是怎样连线的呢？请大家发表自己的看法。
2.线路连接：
回答问题正确显示器背面线路连接图
问题
电流单位
长度单位
热量单位
时间单位
功率单位
压强单位
电压单位
电阻单位
答案
小时
焦耳
伏
瓦
安
米
帕
欧姆
……
能不能设计出一个回答正确时还能发出声音的装置。
这个装置很有价值，可以用于知识竞赛。
3.设计改进：
另一个我同学设计了一款，回答正确时还能发出声音的装置。
老师提出问题，学生回答，答对正确答案时，灯亮起同时装置发出提示音。
该装置又是如何工作的呢？
1）.问题、正确答案、灯应该怎么连接
串联
2）.不同问题之间应该怎么连接；电铃安装在什么位置
装置内部结构
4.活动总结：
1）.电铃与灯并联，保证一个可用。
2）.提问：闭合S1，提问；
回答：闭合S2，接触点A，灯亮，电铃响。
3）.我们在电路设计时，既要考虑串并联，功能，还要考虑器材的使用。
例2: 汽车装有安全带未系提示系统，当司机坐上去，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，安全带控制开关S2断开，则语音提示：“请系好安全带”；若系上安全带，安全带控制开关S2闭合，语音提示器不工作。如图中R是限流电阻，起到保护电路的作用，符合上述要求的电路图是（　　）
A
探究新知三　病房呼叫电路
设计3：病房呼叫电路
许多医院的病房中，病人在需要护理时，通过按一
个呼叫器就能及
时通知到值班室
的护士。该仪器
工作原理是什么？
为了搞清楚这一问题，我们试着设计一个呼叫电路。
1.病房呼叫电路的功能：
①病人在病床上按开关；
②护士听到铃声，看指示灯；
③知道哪个病人需要服务。
2.设计方案：
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，护士就知道哪一位病人需要护理，并及时到来。
病房
护士值班室
如果在值班室，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？
能每个电灯串一个电铃就行了。
能不能用一个电铃呢？
方案一好，更符合实际。
想一想：以上方案，你认为哪一个好？
你的收获：
1.电路设计不仅要考虑串并联；
2.开关的种类、安装位置是否方便；
3.用电器的规格、灯的亮度等；
4. 电源是否稳定、是否安全等。
例3： 高铁列车车厢内有两个相邻的洗手间，洗手间门上有个锁，门锁住即相当于电路中的开关闭合。若两个相邻的洗手间都有人并且门都锁住时，红灯L亮表示“有人”，若两洗手间门都没有锁住或只有一个洗手间门锁住时，红灯不亮表示乘客可以使用。如图
所示，请你按上
述要求将电路连
接完整。
课堂小结
电路创新设计展示
改进小彩灯的连接电路
回答问题正确显示器
医院病房的呼叫电路
课堂练习
1.人脸识别道闸为校园安全竖起一道屏障，人脸识别成功后开关S1闭合，灯泡发光；闸机感应到人靠近时开关S2闭合，电动机M工作，打开闸门放行。人脸识别未成功，灯泡和电动机M均不工作。下列电路设计符合要求的是（　　）
C
2.小宁用四盏灯、两个开关，设计了教室的照明电路，要求每个开关都能独立控制两盏灯。如图所示的电路图中，符合要求的是（　　）
B
3.教室里投影仪的光源是强光灯泡，发光时必须用风扇给予降温。为了保证灯泡不被烧坏，要求：带动风扇的电动机启动后，灯泡才能发光；风扇不转，灯泡不能发光。则在下图所示的四个电路图中符合要求的是（　　）
D
4. 扶手电梯通常会在出入口各设置一个紧急制动按钮（如图）。当乘客出现摔伤或踩踏等意外事故时，只要迅速按下任意一个按钮，开关断开，电梯内部电动机立刻停止工作，这样就能避免伤害加重。下列选项中符合上述电梯工作情况的电路是（　　）
A
下 课
Thanks!
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