第十四章

歐姆定律第14章

跨學科實踐：設(shè)計簡單電路（蘇科2024版）九年級上01教學目標02新知導入03新知講解05典例分析06課堂練習04課堂小結(jié)（蘇科2024版）九年級上PART1教學目標（蘇科2024版）九年級上01教學目標?1.熟悉電路元件的作用和基本屬性；深化電流形成和能量轉(zhuǎn)化認識；熟悉元件作用。認識電能傳輸、分配、轉(zhuǎn)化；了解電源提供和用電器消耗；形成節(jié)電意識。鞏固歐姆定律及串并聯(lián)電路規(guī)律理解；認識其分析和設(shè)計重要性。。2.抽象電路問題為電路圖模型；運用歐姆定律分析電路，論證可行性。針對任務(wù)，完成設(shè)計過程：提問、假設(shè)、實驗、評估等，鼓勵創(chuàng)新。質(zhì)疑方案，尋求優(yōu)化。3.經(jīng)歷探究和實際操作過程，能明確需求，提出設(shè)計思路。能選擇元件，設(shè)計電路圖，估算參數(shù)。能選擇器材，組裝電路，安全操作，收集數(shù)據(jù)。能判斷達標情況，分析優(yōu)缺點。能評估過程，提出改進，優(yōu)化方案。PART2新知導入（蘇科2024版）九年級上02新知導入【問題情境】在病房里，輸液瓶中的藥液快要輸完了，而護士不在身邊，病人按了一下床邊的按鈕，護士招之即來，及時進行了處理。護士是怎么知道的？病房呼叫電路是如何設(shè)計的？

【任務(wù)要求】生活中，有許多任務(wù)可以通過簡單電路來完成，如醫(yī)院里的病床呼叫系統(tǒng)和交通信號燈系統(tǒng)等。我們也可以嘗試設(shè)計并制作這樣的簡單電路模型。PART3新知講解（蘇科2024版）九年級上03新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型【項目要求】調(diào)查醫(yī)院的病床呼叫系統(tǒng)，了解它的功能。如圖反映了病人與護士的信息傳遞關(guān)系：病人按動床頭按鈕，發(fā)出求助信息；護士聽到鈴聲，再觀察指示燈編號，就能判斷發(fā)出求助信息的病床號。如何用電路實現(xiàn)這樣的功能？2號病床護士發(fā)出求助信息接收病床信息判斷病床信息病人與護士的信息傳遞關(guān)系03新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型病人與護士的信息傳遞關(guān)系

病區(qū)有多張病床，編號分別為1號、2號、3號……請以三個床位為例，畫出病床呼叫系統(tǒng)的電路圖。根據(jù)所要實現(xiàn)的功能選擇器材來制作模型?！卷椖恳蟆?3新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型【設(shè)計思路】（1）所需器材：干電池若干節(jié)、小燈泡3只、開關(guān)3只、音樂芯片（或蜂鳴器）一只、導線若干、電路背板。（2）設(shè)計要求：利用同一電源供電，設(shè)計一個幫助病人呼叫護士的模擬電路。要求當病人按開關(guān)時，值班室電鈴響，對應(yīng)的床位指示燈亮。至少設(shè)計滿足三個床位，畫出電路圖并制作模型。03新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型（3）電路設(shè)計：①如果只有一張病床，那么燈和電鈴應(yīng)該串聯(lián)。②如果有兩張病床，那么應(yīng)將兩盞燈并聯(lián)后再與電鈴串聯(lián)；兩個開關(guān)應(yīng)該分別與兩盞燈串聯(lián)。同理可知有三張病床的連接也是如此。03新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型（3）電路設(shè)計：①如果只有一張病床，那么燈和電鈴應(yīng)該串聯(lián)。②如果有兩張病床，那么應(yīng)將兩盞燈并聯(lián)后再與電鈴串聯(lián)；兩個開關(guān)應(yīng)該分別與兩盞燈串聯(lián)。同理可知有三張病床的連接也是如此。03新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型（3）電路設(shè)計：①如果只有一張病床，那么燈和電鈴應(yīng)該串聯(lián)。②如果有兩張病床，那么應(yīng)將兩盞燈并聯(lián)后再與電鈴串聯(lián)；兩個開關(guān)應(yīng)該分別與兩盞燈串聯(lián)。同理可知有三張病床的連接也是如此。03新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型（3）電路設(shè)計：③根據(jù)電路圖完成電路連接。03新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型【調(diào)試與展示】連接好電路后，檢查電路，閉合開關(guān)，進行調(diào)試，如果有某支路燈泡不亮，或者蜂鳴器不響，則檢查電路有沒有斷路，或者連接處接觸不良。展示病房呼叫電路模型。從模型的科學性、設(shè)計的新穎性、工藝水平和演示效果等方面進行評價，并找出需要改進的地方。（1）病人按下開關(guān)后，值班室中指示燈亮了，護士不就知道病人需要幫助了嗎？為什么還要在干路中串上一個電鈴呢？

某一床位的病人按下開關(guān)后，值班室中對應(yīng)的燈泡就會亮，護士就知道哪一位病人需要護理。但是護士需要時刻觀察燈泡發(fā)光情況，不方便。串上一個電鈴后，燈亮同時鈴響，可以及時提醒護士有病人呼叫。03新知講解任務(wù)一、設(shè)計并制作病床呼叫系統(tǒng)模型【調(diào)試與展示】（2）如圖所示的兩個方案，請你對這兩個病房呼叫電路進行評價。兩個方案都正確，方案2更合理，只用一個電鈴，看見燈亮，就可以判斷病房號,這種方案更節(jié)省器材。03新知講解任務(wù)二、設(shè)計交通信號燈系統(tǒng)模型

在城鎮(zhèn)道路的許多地方設(shè)置有交通信號燈，以保證行人的安全和車輛的有序通行。

觀察交通信號燈的工作情況。例如，信號燈共設(shè)置了多少種顏色？設(shè)置在哪些位置？這些信號燈是如何指揮人行和車行的？【安全提示】在馬路邊觀察時，一定要注意安全。03新知講解任務(wù)二、設(shè)計交通信號燈系統(tǒng)模型

【項目任務(wù)】給如圖所示的人行橫道設(shè)計一個控制東西方向車行和南北方向人行的交通信號燈電路。為簡單起見，只設(shè)置紅、綠兩種顏色的信號燈。請畫出電路圖，選擇器材并連接電路，制作交通信號燈系統(tǒng)模型，分別陳述人行時段和車行時段各信號燈的狀態(tài)。03新知講解任務(wù)二、設(shè)計交通信號燈系統(tǒng)模型【設(shè)計思路】（1）所需器材：干電池若干節(jié)、紅色小燈泡2只、綠色小燈泡2只、單刀雙擲開關(guān)1只、導線若干、電路背板。（2）設(shè)計要求：利用同一電源供電，單刀雙擲開關(guān)的一個方向控制一組紅綠燈，同組紅綠兩燈泡并聯(lián)，設(shè)計一個符合交通規(guī)則的紅路燈模擬電路。要求：前方正面和背面亮綠燈時，左右方亮紅燈；前方正面和背面亮紅燈時，左右方亮綠燈。電路設(shè)計03新知講解任務(wù)三、設(shè)計安裝樓梯燈模型

【項目任務(wù)】在樓道中安裝電燈，要求在樓梯的上下兩端都能控制它，當上樓梯時，能用下面的開關(guān)S1開燈，上了樓梯以后，能用上面的開關(guān)S2關(guān)燈；當下樓梯時，又能用S2開燈，用S1關(guān)燈。03新知講解任務(wù)三、設(shè)計安裝樓梯燈模型

【設(shè)計思路】（1）所需器材：電源、小燈泡1只、單刀雙擲開關(guān)2只、導線若干、電路背板。（2）設(shè)計要求：將兩個單刀雙擲開關(guān)，燈泡、電源串聯(lián)在電路中，設(shè)計一個任意撥動一個開關(guān)就能實現(xiàn)開燈關(guān)燈的目的簡單電路。03新知講解任務(wù)三、設(shè)計安裝樓梯燈模型【設(shè)計思路】（3）電路設(shè)計：PART4課堂小結(jié)（蘇科2024版）九年級上04課堂小結(jié)PART5典例分析05典例分析例1．不戴頭盔存在安全隱患，于是張明同學設(shè)計以下方案：騎行前，掃碼成功后開關(guān)S1閉合，指示燈L亮，但電機不工作；從車頭取出頭盔并戴上后，頭盔內(nèi)遙控設(shè)備遙控S2閉合，電動機才通電工作；若只戴頭盔不掃碼則無法騎行。下列電路符合以上設(shè)計要求的是（）B05典例分析【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，騎行前，掃碼成功后開關(guān)S1閉合，指示燈L亮，但電機不工作，從車頭取出頭盔并戴上后，頭盔內(nèi)遙控設(shè)備遙控S2閉合，電動機才通電工作，這說明燈泡與電機工作時互不影響，是并聯(lián)的，若只戴頭盔不掃碼則無法騎行，則開關(guān)S1在干路中控制整個電路，開關(guān)S2與電機在一條支路中。故選C。05典例分析例2．生活中為了方便，通常在房間門口安裝開關(guān)S1、床頭安裝開關(guān)S2，讓這兩個開關(guān)能同時控制房間的吊燈，即門口開燈后可在床頭關(guān)燈，或床頭開燈后可在門口關(guān)燈。如圖所示的電路中能符合這一要求的是（

）C05典例分析【答案】C【解析】A．兩開關(guān)串聯(lián)，只有當兩開關(guān)同時閉合時吊燈才發(fā)光，故A項不符合題意；B．兩開關(guān)并聯(lián)，每一個開關(guān)都可以單獨控制吊燈，但兩者不能相互控制，故B項不符合題意；C．S1和S2為單刀雙擲開關(guān)，S1向右擲時燈泡不發(fā)光，S1向左擲時燈泡發(fā)光；S2向右擲時燈泡發(fā)光，S2向左擲時燈泡不發(fā)光，任意一個開關(guān)都可以開燈、關(guān)燈，故C項符合題意；D．當兩開關(guān)都向左時，會出現(xiàn)電源短路，不符合安全用電的原則，故D項不符合題意。故選C。05典例分析例3．中央文明辦確定2021-2023年創(chuàng)建周期全國文明城市提名城市名單，我們慶陽市榜上有名，創(chuàng)建全國文明城市需要包括我們中學生在內(nèi)的全市人民共同的努力，我們必須具備不闖紅燈、不搶信號、不亂穿馬路，過斑馬線看信號燈的交通意識。下列十字路口控制紅綠燈電路的原理圖中，可行的是（

）A【答案】A【解析】紅綠交通信號燈不能同時工作、且工作時互不影響，因此它們的連接方式為并聯(lián)，且每個燈泡都有各自的控制開關(guān)，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。05典例分析例4．小滿暑假坐火車去北京，在火車上發(fā)現(xiàn)車廂后面有兩個廁所，只有當兩個廁所的門都關(guān)上時，車廂指示燈才會發(fā)光，指示牌才會顯示“廁所有人”字樣，提醒旅客兩個廁所都有人．請你把圖中的各元件符號連接成符合上述設(shè)計要求的電路圖?！敬鸢浮?/p>

見右圖【解析】廁所的門關(guān)上時開關(guān)閉合，兩個開關(guān)都閉合時指示燈才會亮，因此應(yīng)把兩個開關(guān)串聯(lián)接入電路．如圖所示。05典例分析例5．如圖所示，A、B兩房間相距較遠，試在下圖中連接一個電路，要求兩房間任何一方的工作人員閉合開關(guān)，都能使對方的電鈴發(fā)聲?！敬鸢浮咳鐖D所示【解析】讓任何一方按下本室開關(guān)，都只能使對方的電鈴發(fā)聲，所以兩電鈴是并聯(lián)的，A房間內(nèi)的開關(guān)控制B房間內(nèi)的電鈴，B房間內(nèi)的開關(guān)控制A房間內(nèi)的電鈴，電路圖如圖所示。05典例分析【答案】

不是

從正極到負極

電池壽命結(jié)束前進行的100%全循環(huán)放電次數(shù)B【解析】（1）電池的使用是有壽命的，在使用過程中電池容量會不斷衰減，而電池壽命的結(jié)束并非指電池的容量衰減至0%或者不能用，而是指電池總?cè)萘克p到設(shè)計容量的80%或者以下，所以電池的總?cè)萘克p到設(shè)計容量的83%,此時不是電池壽命的結(jié)束。（2）在電池放電的過程中，電池外部電流的方向是從電源正極流向負極。（3）電池壽命可以用“循環(huán)壽命”來衡量，是指電池壽命結(jié)束前進行的100%全循環(huán)放電次數(shù)。（4）由圖知每次放電深度為40%時，電池100%全循環(huán)放電次數(shù)最多，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。PART6課堂練習（蘇科2024版）九年級上06課堂練習1.常用智能手機是通過指紋開關(guān)S1或密碼開關(guān)S2來解鎖的,若其中任何一種方式解鎖失敗后,鎖定開關(guān)S3均會斷開而暫停手機解鎖功能,開關(guān)S3將在一段時間后自動閉合而恢復解鎖功能。若用燈泡L發(fā)光模擬手機解鎖成功,則下列符合要求的模擬電路圖是(

D

)D06課堂練習2.使用風扇時,有時候因為忘記斷開風扇開關(guān)S而浪費能源。小寧在父母指導下對風扇電路進行了改裝:加裝一個紅外感應(yīng)開關(guān)S1(含有紅外感應(yīng)裝置)和指示燈L。加裝后,若S斷開,指示燈和風扇都不工作;當S閉合時,L工作,此時當紅外感應(yīng)裝置感應(yīng)到有人時,S1才閉合,風扇工作。小寧設(shè)計的電路圖可能是(

D

)D06課堂練習3.為了外婆的安全與方便,小云媽媽網(wǎng)購了一款人體感應(yīng)燈。這種燈只有在光線暗(光敏開關(guān)閉合)且有人靠近(人體感應(yīng)器接通)時,才會自