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1、九年級(jí)物理全冊(cè) 第15章 電流和電路 第2節(jié) 電流和電路教案 (新版)新人教版
課 題
15.2 電流和電路
課型
新授課
教學(xué)目標(biāo)
1.初步認(rèn)識(shí)電流、電路及電路圖。
2.知道電源和一些常用電器。
3.從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)電源和用電器的作用。
教學(xué)重點(diǎn)
了解電路的組成及各元件的作用。
教學(xué)難點(diǎn)
掌握根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖、根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖的方法和技巧;正確理解電流的概念和規(guī)定電流方向。
教學(xué)準(zhǔn)備
課件,導(dǎo)學(xué)案
教學(xué)方法
先學(xué)后教,學(xué)案導(dǎo)學(xué),合作達(dá)標(biāo)
教學(xué)后記
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
備注
一、講授新課
知識(shí)點(diǎn)一:電流
2、
1.電流的形成
就像水的定向移動(dòng)能形成水流一樣,電荷的定向移動(dòng)形成電流。這里的電荷包括正電荷和負(fù)電荷。有的導(dǎo)體導(dǎo)電是靠正電荷定向移動(dòng),負(fù)電荷不動(dòng);有的導(dǎo)體導(dǎo)電靠負(fù)電荷的定向移動(dòng),正電荷不動(dòng)(如金屬導(dǎo)體);有的導(dǎo)體導(dǎo)電靠正負(fù)電荷同時(shí)向相反的方向移動(dòng)(如酸堿鹽的水溶液)。所以任何一種電荷的定向移動(dòng)都能形成電流。
2.電流方向
人們規(guī)定電流方向時(shí),還并不清楚不同的導(dǎo)體中是哪一種電荷定向移動(dòng)形成電流,所以規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。如果在某種導(dǎo)體中,確實(shí)是正電荷定向移動(dòng)形成的電流,則電流方向與正電荷定向移動(dòng)的方向一致,如果某種導(dǎo)體導(dǎo)電靠的是負(fù)電荷定向移動(dòng)(如金屬導(dǎo)體靠的是自由電子,自由
3、電子帶負(fù)電,屬于負(fù)電荷),則電流方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反。
在電源外部,電流是從電源正極出發(fā),經(jīng)用電器回負(fù)極,在內(nèi)部,是從負(fù)極到正極。因?yàn)閷?dǎo)線是金屬導(dǎo)體,金屬導(dǎo)電靠的是自由電子的定向移動(dòng),而電子帶負(fù)電,所以在電源外部,自由電子的定向移動(dòng)方向是從負(fù)極經(jīng)用電器回正極。
【典型例題】下列關(guān)于金屬中電流方向的說法中,正確的是()
A. 自由電子定向移動(dòng)的方向和電流方向相反
B. 自由電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?
C. 自由電子實(shí)際移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?
D. 正電荷實(shí)際定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?
【答案】A
【解析】
電荷的定向移動(dòng)形成電流,把正電荷的定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電
4、流方向。電荷包括正電荷和負(fù)電荷,自由電子帶負(fù)電荷。金屬導(dǎo)體中的電流實(shí)際上是依靠自由電子的定向移動(dòng)形成的,不是正電荷實(shí)際定向移動(dòng)形成的。自由電子帶負(fù)電,電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反。故選A。
【針對(duì)訓(xùn)練】下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.負(fù)電荷定向移動(dòng)可以形成電流
B.物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?
C.在電源外部,電流從電源正極經(jīng)用電器流向負(fù)極
D.金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的方向和電流方向相同
【答案】D
【解析】
物理學(xué)規(guī)定電荷的定向移動(dòng)形成電流,把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向,在金屬導(dǎo)體中,能夠自由移動(dòng)的是自由電子;電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的
5、相反方向,因此A.負(fù)電荷定向移動(dòng)可以形成電流這種說法是對(duì)的,不符合題意;B.物理學(xué)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?,也符合物理學(xué)的定義,不符合題意;C.在電源外部,電流從電源正極經(jīng)用電器流向負(fù)極,這種說法也符合物理學(xué)中電流的定義,不符合題意;D.金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的方向和電流方向相反,而不是相同,所以D錯(cuò)誤,不符合題意;答案選D。
知識(shí)點(diǎn)二:電路的構(gòu)成
一個(gè)完整的電路包括電源、開關(guān)、用電器和導(dǎo)線。
電源是提供電能的裝置,包括干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等,其中干電池工作是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,它的碳棒是正極,鋅筒是負(fù)極;蓄電池在工作時(shí)也是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,它在充電時(shí)相當(dāng)于用電器,把電
6、能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能;發(fā)電技術(shù)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。
開關(guān)控制電路的通電,開關(guān)閉合時(shí)相當(dāng)于導(dǎo)線,它在電路中不消耗電能。
用電器是消耗電能的裝置,如電燈,把電能轉(zhuǎn)化成光能;電扇,把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能;電熱水器,把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能等。
導(dǎo)線是輸送電能的裝置,沒有導(dǎo)線的連接,電能就無法從電源輸送到用電器。
【典型例題】指出下列電路圖的錯(cuò)誤:
【答案】電路中沒有電源
【解析】
一個(gè)完整的電路包括電源、開關(guān)、導(dǎo)線、用電器,沒有電源的電路中不會(huì)有電流,不是完整的電路
【針對(duì)訓(xùn)練】在下圖所示的電路中,正確的是( )
【答案】C
【解析】
構(gòu)成一個(gè)完整的電路必須有用電器、電源、
7、開關(guān)和導(dǎo)線。A圖中沒有用電器;B圖中電源被短路,這是絕對(duì)不允許的;C圖中電源、開關(guān)、導(dǎo)線、用電器都有,且閉合開關(guān)時(shí),電路中有電流通過,所以是正確的;D圖中缺少電源。
知識(shí)點(diǎn)三:電路圖
用符號(hào)表示電路連接情況的圖叫電路圖。
各元件符號(hào)中,電源由一長一短兩條豎線表示,其中長的豎線代表正極,短的代表負(fù)極,如下圖。
+ -
二極管也是有正負(fù)極的,二極管的符號(hào)像一個(gè)箭頭,按箭頭方向?yàn)檎M(jìn)負(fù)出,是通路,反之為斷路,如下圖。
+ -
畫電路圖時(shí)要注意:一般把電路圖畫出長方形,線要橫平豎直;電路元件放在長方形的各條邊上,不能放在四角。
【典型例題】畫出下圖中的實(shí)物所對(duì)應(yīng)的電路
8、圖。
【答案】
【解析】
電路圖是實(shí)物連接圖的原理依據(jù)。電路圖與實(shí)物連接圖的區(qū)別主要是元件符號(hào)與實(shí)物的區(qū)別。因此,可以認(rèn)為,電路圖與實(shí)物連接圖的相互交換,就是元件符號(hào)與實(shí)物(符號(hào)代入法)的相互變換,變換的關(guān)鍵是弄清實(shí)物圖中的各元件的位置和連接方式,由實(shí)物與符號(hào)一一對(duì)應(yīng)連接起來。本例中,按以上所述方法,首先將圖中各實(shí)物元件用元件符號(hào)替換,各元件所處位置不變;再將各元件的符號(hào)按實(shí)物的連接方式連接起來;然后再依據(jù)畫電路圖的要求畫出符合要求的規(guī)范的電路圖 (如下圖)。
【針對(duì)訓(xùn)練】指出下圖的錯(cuò)誤,畫出正確的電路圖:
【答案】
甲圖:開關(guān)S斷開時(shí),燈L1和L2能發(fā)光,但開關(guān)S
9、閉合時(shí),電源短路,改正的方法是將開關(guān)S與燈串聯(lián)。
乙圖:電路中缺少電源,不能形成電流,改正的方法是接入電源。改正后正確的電路如下:
【解析】
常見的錯(cuò)誤電路一般有三種:(1)短路,短路又有直接短路和閉合電鍵后造成電源正、負(fù)極直接相連的短路。(2)電流不能形成回路。(3)電路中缺少必要的元件。
知識(shí)點(diǎn)四:通路 斷路 短路
接通的電路叫做通路,此時(shí)用電器能夠正常工作。如下圖所示:
斷開的電路叫斷路,此時(shí)電路中沒有電流,用電器不能工作,如下圖:
直接用導(dǎo)線把電源的正負(fù)極連接起來,這就是短路,電源被短路時(shí),電路中有很大的電流,可能把電源燒毀,這是絕對(duì)不允許的。如下圖所示,開關(guān)
10、閉合時(shí),電源將被短路。
如果用導(dǎo)線把用某個(gè)用電器的兩端連接起來,這個(gè)用電器中將沒有電流通過,所以不能工作,這種情況叫用電器被短接。如下圖:
【典型例題】關(guān)于電源短路及其危害,下列說法中正確的是( )
A.短路就是連接電路用的導(dǎo)線很短
B.短路沒有危害,并且節(jié)省導(dǎo)線
C.短路就是電路中沒有開關(guān)
D.短路時(shí),電源會(huì)發(fā)熱而燒壞
【答案】D
【解析】
電源短路就是一條導(dǎo)線直接接在電源兩端,這是絕對(duì)不允許的,因?yàn)檫@樣會(huì)使電路中有很大的電流,電源急劇發(fā)熱從而被燒壞。
【針對(duì)訓(xùn)練】如圖,若開關(guān)閉合后,燈L1、L2均不亮,小華同學(xué)用電流表檢查電路故障,當(dāng)她將電流表接在L1兩端時(shí)
11、,兩燈都不亮,將導(dǎo)線連接在燈L2兩端時(shí),L1亮而L2不亮.由此可以判斷( )
A.L1短路??? B.燈L2短路??
C.燈L1斷路??? D.燈L2斷路
【答案】C
【解析】
由電路圖可知,兩燈串聯(lián),閉合開關(guān)時(shí)兩燈均不亮,說明電路中應(yīng)有斷路存在,或是兩燈均短路;
用電流表接在L1兩端時(shí),兩燈仍不亮說明開關(guān)或燈L2可能存在斷路;
而用電流表接在L2兩端時(shí),L2不亮而L1亮說明電路導(dǎo)通,即L1及開關(guān)應(yīng)是正常的,同時(shí)也不可能為兩燈同時(shí)短路,故只能為L2發(fā)生了斷路。
12、
二、總結(jié)梳理,內(nèi)化目標(biāo)
一、電流(I)
1.電荷的定向移動(dòng)形成電流。
2.規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较颉?
3.在電源外部:電流的方向從電源正極經(jīng)過用電器回到電源的負(fù)極。
4.金屬導(dǎo)體中的電流方向:與電流方向相反。
5.獲得持續(xù)電流的條件:有電源,電路是閉合的。
二、電路的構(gòu)成
1.由電源、用電器、開關(guān)和導(dǎo)線等元件組成的電流路徑叫電路。
2.電路中各元件的作用。
三、電路的三種狀態(tài)
1.通路:正常接通的電路。
2.?dāng)嗦罚ㄩ_路):斷開的電路。(斷開指斷開開關(guān)、導(dǎo)線松脫、電燈等燒壞……)
3.短路:直接用導(dǎo)線把電源的正負(fù)極連接起來。
四、電路元件的符號(hào)
五、電路圖:用規(guī)定的符號(hào)表示電路連接情況的圖。
1、回顧本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容
2、在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。
三、今日感悟