教科版（2024）九年级全一册（2024）第4节 跨学科实践：电路创新设计展示教学课件ppt

这是一份教科版（2024）九年级全一册（2024）第4节 跨学科实践：电路创新设计展示教学课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了改进方案设计，你还有更好的想法吗，成果展示，观察结果，为什么呢，活动总结，工作原理，线路连接，设计改进，设计3病房呼叫电路等内容，欢迎下载使用。
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？
设计1：改进小彩灯的连接电路
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）
灯泡怎么连接就可以解决问题?
1.根据图片分析小灯泡连接方式
缺点：并联的小灯泡多，可能比较耗电。
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。
方案二：先并联再串联，组成混联电路。
缺点：先并联、再串联，接线可能有点复杂。
优点：一个灯损坏，其它灯仍能工作，每个灯泡互不影响。
　　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。
我们看看生活中的彩灯究竟是怎样设计的呢？
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。
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。
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。
【学习任务一】串、并联电路的设计
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（　　）
解：由题知，只有当两道门都关上时，值班室内的指示灯才会亮；A．由电路图可知，只闭合S1时，灯泡发光，再闭合开关S2时，会造成电源短路，故A错误；B．由电路图可知，两开关都闭合时灯泡才会发光，否则不发光，故B正确；C．由电路图可知，只闭合S2时，灯泡发光，再闭合开关S1时，会造成电源短路，故C错误；D．由电路图可知，闭合任意一个开关时，灯泡都能发光，故D错误。故选：B。
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？
　　把电池和小灯泡连接起来，并留出两个接线头A和B。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。
硬纸板的后面是怎样连线的呢？
回答问题正确显示器背面线路连接图
回答问题正确显示器（发声）
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?
2.不同问题之间应该怎么连接；电铃安装在什么位置?
1.电铃与灯并联，保证一个可用。
2.提问：闭合S，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。
【学习任务二】设计电路图
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（　　）
解：当乘客坐上去，满足设置的压力条件时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，即安全带控制开关S2断开，则语音提示：“请系好安全带”；系上安全带后，安全带控制开关S2闭合，语音提示器不工作，则将语音提示器短路了，只有A正确。故选：A。
　　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呢？
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。
　　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。
能每个电灯串一个电铃就行了。
　　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？
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。
【学习任务三】设计电路图
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。
解：由题知，两个洗手间都有人并锁住时（即两个开关都闭合），灯亮；如果两洗手间都没有人或者只有一个有人时，灯不亮，这说明两个开关串联后再与灯泡串联在电路中，如图所示：
1. 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（　　）
2. 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（　　）
3. 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（　　）