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2019-2020年九年級物理 讓電燈發(fā)光 第十三章 第二節(jié) 教案 上科版 ⑴課時安排：1課時 ⑵重點(diǎn)、難點(diǎn)： 本節(jié)課的重點(diǎn)是認(rèn)識簡單電路，并能動手連接簡單電路和學(xué)會畫電路圖。在科學(xué)探究能力方面，重點(diǎn)是經(jīng)歷從實(shí)驗(yàn)中歸納結(jié)論的過程，形成安全操作的初步意識。讓學(xué)生較規(guī)范的畫出電路圖是難點(diǎn)。 ⑶教材分析： 本節(jié)包括三部分知識：電路的組成：通路、開路和短路；電路圖 電路的組成主要包括電路的組成部分有哪些和各部分元件的作用，通路、開路和短路部分，主要是認(rèn)識這三種電路的狀態(tài)和短路的危害。 電路圖部分，要首先認(rèn)識幾種常用的電路元件及其符號，知道什么叫電路圖，并根據(jù)實(shí)物畫電路圖。 ⑷課標(biāo)要求： 通過實(shí)驗(yàn)探究了解電路的組成　，形成電路的概念，通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力，競爭與合作精神，安全操作意識。 了解通路、開路和短路，認(rèn)識短路和危害。 通過實(shí)物認(rèn)識電路元件及其符號，會讀、會畫簡單的電路圖。 ⑸措施與建議： 首先通過實(shí)驗(yàn)探究引出了電路的組成，學(xué)生會根據(jù)他的生活經(jīng)驗(yàn)，選擇使燈發(fā)光的器材，并連接，這樣可　激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。組織學(xué)生交流與討論得出電路的組成。通過“加油站”，了解電池的正、負(fù)極，以及電流的形成和方向。 通路、開路和短路部分，柯讓學(xué)生通過實(shí)物連接加深認(rèn)識，特別是短路的危害。 電路圖部分，一定要讓學(xué)生會學(xué)生會畫電路元件符號，強(qiáng)調(diào)規(guī)范電路圖的　注意事項(xiàng)，讓學(xué)生練習(xí)，根據(jù)實(shí)物圖，畫出電路圖。 課時教案 教學(xué)目標(biāo)： 1、了解電路的組成，形成電路的概念。 2、了解通路、開路、短路，認(rèn)識短路的危害。 3、認(rèn)識電路元件及其符號，會讀、會畫簡單的電路圖。。 4、通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力，競爭意識與合作精神，安全操作意識。 重點(diǎn)、難點(diǎn)？ 讓學(xué)生會連接簡單電路圖和學(xué)會畫電路圖，在實(shí)驗(yàn)探究　學(xué)生經(jīng)歷以實(shí)驗(yàn)中歸納結(jié)論的過程，形成　安全操作的初步意識。 教學(xué)準(zhǔn)備： 演示用器材：兩節(jié)干電池、電路板、燈座，兩個小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干、蓄電池、電路圖符號掛圖。 學(xué)生用器材：一節(jié)干電池、電路板、燈座、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 教學(xué)設(shè)計(jì)： 而用國家統(tǒng)一現(xiàn)定的符號來代表電路中的各種無件出示示教版或畫有各電路元件符號的投影片，并作說明。　 ②每組挑出一名學(xué)生到黑板前進(jìn)行畫電路元件符號比賽，看誰畫的準(zhǔn)確，規(guī)范，及時給予表揚(yáng)。其他學(xué)生在下邊畫。 ③教師演示電路圖的畫法。然后讓學(xué)生根據(jù)電路板上的實(shí)物圖畫出電路圖。 ④組織學(xué)生討論電路圖的畫法，糾正錯誤的畫法，總結(jié)畫電路圖應(yīng)注意的問題：元件位置安排要適當(dāng)，分布要均勻，元件不要畫在拐角處，整個電路最好呈長方形，有棱有角，導(dǎo)線橫平豎直。 識記電路元件符號 積極動手畫圖 畫圖 思考、回答 培養(yǎng)學(xué)生從認(rèn)識實(shí)物到畫出電路　圖的能力 出示目標(biāo)，讓學(xué)生小結(jié) 依據(jù)目標(biāo)小結(jié) 鞏固練習(xí)： 完成同步學(xué)習(xí)與探究P68－69練習(xí) 完成練習(xí)，反饋矯正 作業(yè)：課后作業(yè) 板書設(shè)計(jì)： 第二節(jié)讓電燈發(fā)光 一、 實(shí)驗(yàn)探究：電路的組成　　　　　　二、電路三狀態(tài)　　　　三、電路圖 1、電路 2、電路各元件的作用　　　　　　　　開路、通路、短路　　1、電路元件符號 3、電流　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2、電路圖 4、電流的方向： 教學(xué)反思： 教學(xué)參考： 1、金屬中的電流和電流方向 一切固態(tài)金屬都是晶體，在它的空間點(diǎn)陣的結(jié)點(diǎn)上有不斷做無規(guī)則振動的原子正離子，自由電子則在空間點(diǎn)陣間做無規(guī)則的熱運(yùn)動，不斷地和空間點(diǎn)陣相碰撞。 金屬導(dǎo)體兩端沒有電壓時，也就是金屬中沒有電場時，自由電子的運(yùn)動完全是雜亂的，正像氣體分子的熱運(yùn)動一樣，在任何一個方向上的平均速度都等于零，因此在　平常情況下金屬中沒有電流。 給金屬兩端加上電壓，使金屬中產(chǎn)生電場。這時每個自由電子都將受到電場力的作用，而發(fā)生與電場方向相反的定向運(yùn)動。所以金屬中有電場存在時，自由電子降了無規(guī)則的熱運(yùn)動外，還多了一個定向運(yùn)動，就是這個定向運(yùn)動形成了金屬導(dǎo)體中的電流。 需要指出的是，自由電子熱運(yùn)動的速度、自由電子定向運(yùn)動的速度、電流傳導(dǎo)的速度是　完全不同的。在通常溫度下，電子　熱運(yùn)動的速度大約是一百千米每秒；在一般銅導(dǎo)線中，自由電子定向運(yùn)動的速度不超過十分之幾毫米每秒；電流的傳導(dǎo)速度跟電子定向運(yùn)動的速度毫無關(guān)系，它是電場的　傳播速度，這個速度等于光速―――300000km/s。 　關(guān)于電流的方向，為什么科學(xué)上一直沿用舊的規(guī)定，而不改用電子定向移動的方向作為電流方向呢？原因是舊的規(guī)定對正確研究現(xiàn)象并無妨礙。至于舊的規(guī)定與實(shí)際不符的問題，只是在金屬等靠負(fù)電荷導(dǎo)電的導(dǎo)體中不存在，在導(dǎo)電的液體中，同時有正、負(fù)離子向相反方向移動，哪個規(guī)定都不盡符合實(shí)際。在某些情況下，電流確實(shí)由帶正電的微粒如射線形成的，則舊的規(guī)定與實(shí)際相符。 2、干電池的構(gòu)造 日常使用的干電池是一種鋅錳電池，也叫碳鋅電池。 它的構(gòu)造是：負(fù)極為鋅做的圓筒，做成筒狀的目的是用來儲存電解液等化學(xué)藥品。正極是一根碳棒，它的周圍被二氧化錳、碳粉和氯化銨水的混合劑所包圍，總稱為“碳包”。碳包和鋅筒之間充填著氯化銨、氯化鋅的水溶液和淀粉等組成的糊狀物，稱為電糊。電池口上用瀝青、松香等釀成的封口劑封牢。 干電池的鋅筒、碳包和氯化銨溶液的作用，分別相當(dāng)于伏打電池的鋅片、銅片和稀硫酸溶液。干電池工作時，鋅和氯化銨發(fā)生變化，產(chǎn)生氫氣，附著在碳棒上面。由于氫的電阻很大，電池工作時，在電極附近產(chǎn)生相當(dāng)大的電壓降，使路兩端電壓降低（這種現(xiàn)象稱作“極化”。 所以在干電池中加入二氧化錳為“退極化劑”。二氧化錳是不良導(dǎo)體，如果用得太多，電池的內(nèi)電阻就要增大，用得太少，退極化作用太慢。為了解決這　個問題，通常就加入了一些導(dǎo)電本領(lǐng)較好的碳粉，它的作用主要是導(dǎo)電，其次是吸收反應(yīng)過程中生成的部分氣體。 電糊中的主要成分是氯化銨，它相當(dāng)于伏打電池的稀硫酸溶液。電糊中的氯化鋅的作用是增加溶液中的鋅離子濃度，緩和氯化銨以鋅筒的腐蝕，延長電池的使用時間。 封口的目的是防止電池內(nèi)部的水分散發(fā)和外部水分侵入，避免電液外流，使干電池便于攜帶，以及防止碳包和鋅筒短路。 3、鉛蓄電池的構(gòu)造 鉛蓄電池也叫酸蓄電池（鐵鎳蓄電池叫堿蓄電池）。目前我國學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室中，鉛蓄電池常用來作為直流電源。 鉛蓄電池的兩個電極，封鏡　以鉛板為骨架。在充好電的正極鉛　是二氧化鉛，呈好褐色，在負(fù)極負(fù)板上是海綿狀鉛，呈灰黑色。每個電極都是由數(shù)塊并聯(lián)組成，用合金焊接為一個整體，以便增大極板面積，使它們不　接觸。負(fù)極鉛板的塊婁常比正極多一個。這樣做的目的有兩個，第一，　使正極鉛板兩面的化學(xué)物質(zhì)都可以與負(fù)極起作用；第二，當(dāng)放電后，正極板上的二氧化鉛變成硫酸鉛，體積發(fā)生變化時，極板不致彎曲。負(fù)極上的鉛，在放電后雖然也變成硫酸鉛，但因?yàn)槭呛＞d狀，體積變化小，極板不致彎曲。隔離板通常為帶有細(xì)孔的硬橡膠板、玻璃絲和木板 鉛蓄電池的電液，是由硫酸與蒸餾水按照1：2的比例配成的稀硫酸溶液，密度為1.28g/cm3。電注必須純凈，切忌有雜質(zhì)混入。 鉛蓄電池的外殼由不跟電液起化學(xué)作用的材料如玻璃或硬塑料制成。電池上面用硬橡膠或灌瀝青的蓋子封固。蓋上開一個小圓口中，以便向電池內(nèi)注入電液和排出充　電時產(chǎn)生的氣體。 蓄電池容量的大小以安時數(shù)來表示。容量為1.5Ah的蓄電池，用1A的電流可持續(xù)放電15h，或2A的電流持續(xù)放電7.5h。 4、新型電池 自第二次世界大戰(zhàn)以來，為了適應(yīng)工業(yè)以及宇宙航行等新技術(shù)的發(fā)展需要，先后制成了多種新型電池。 研制型電池都　遵循這　栗一個方向，即自重小，體積小、容量大、溫度適應(yīng)范圍寬、使用安全、儲存期長、維護(hù)方便。應(yīng)用于空間技術(shù)方面的　電池還特別　注意性能可靠、密封性好，能經(jīng)受得住各種嚴(yán)酷的空間環(huán)境和發(fā)射環(huán)境的考驗(yàn)。 下面簡單介紹幾種新型電池： ⑴鋅銀電池 鋅銀電池通稱為銀鋅電池，采用氫氧化鈉為電解液，由銀作正極材料，鋅作負(fù)極材料。由銀制成的正極上的活性物質(zhì)是多孔性銀，由鋅制成的負(fù)極上的活性物質(zhì)主要是氧化鋅。灌入電解液，經(jīng)充電后，正極的銀變成二價的氧化銀負(fù)極的氧化鋅變成鋅。鋅銀電池一般裝在塑料內(nèi)或裝在鋁合金、不銹鋼的外殼內(nèi)。 鋅銀電池主要優(yōu)點(diǎn)是比能量高，適宜于大電流放電的鋅銀電池應(yīng)用于軍事、航空、移動的通信設(shè)備、電子儀器和人造衛(wèi)星、宇宙航行等方面。制成鈕扣式微型的鋅銀電池應(yīng)用于手表、助聽器、計(jì)算機(jī)和心臟起搏器等。 ⑵鋰電池 鋰在自然界是最輕的金屬元素。以鋰為負(fù)極，與適當(dāng)?shù)恼龢O匹配。以鋰作為負(fù)極的電池都叫鋰電池。目前試用的一種是以高氯酸鋰為電解質(zhì)，由聚氟化碳作正極材料的鋰電池，另一種以溴化鋰為電解質(zhì)由二氧化硫?yàn)檎龢O材料的鋰電池。 鋰電池的主要優(yōu)點(diǎn)是在較小的體積或自重下，能放出圈套的電能（比能量比鋅銀電池大得多），放電時電壓　十分平穩(wěn)，儲存壽命長，能在很寬廣溫度范圍內(nèi)有效工作。應(yīng)用和鋅銀電池相同。從發(fā)展趨勢看，鋰電池的競爭能力將超過鋅銀電池。 ⑶太陽電池 目前常用的太陽電池是由硅制成的；一般是在電子型單晶硅　小片上用擴(kuò)散法滲進(jìn)一薄層硼，以得到結(jié)，然后再加上電極。當(dāng)日光直射到滲了硼的薄層面上時，兩極間就產(chǎn)生電動勢。這種電池可作人造衛(wèi)星上儀器的電源。除硅外，砷化鎵也是制作太陽電池的好材料。 5、生物電池有什么妙用 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們利用樹葉、核桃殼、玉米芯、垃圾、鋸末等廢物為“燃料”，用來制造電池，這類電池叫生物電池。和普通電池相比，生物電池有很多優(yōu)點(diǎn)，它不僅結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，不放熱，不損壞電路板，成本低，而且無噪聲，不污染環(huán)境，也不易失火和爆炸。 現(xiàn)在，一些海上信號燈、航標(biāo)燈和海上無線電設(shè)備已經(jīng)使用由細(xì)菌、海水等有機(jī)物發(fā)電的生物電池。用生物電池作動力的模型船，也已經(jīng)在大海中航行了。有人設(shè)想把整個海洋作為　一個巨大的生物電池，在海洋上建立起電力工業(yè)基地。 還有人設(shè)想，將生物電池作為一種電力來源，在宇宙飛船上使用。大家知道，載入宇宙飛船在太空中航行時，宇航員代謝排出的二氧化碳、尿糞轉(zhuǎn)化成可以利用的氧氣、水和食物，要實(shí)現(xiàn)飛船內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)，生物電池是必不可少的。美國科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，已在發(fā)射的“雙子星座”和“阿波羅”號宇宙飛船上使用了生物電池。生物電池放出電能，用來通信和控制宇宙飛船，使飛船內(nèi)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)。飛船沒有什么廢物可丟棄，就可以輕裝前進(jìn)，飛向神秘的太空深處。 第二節(jié)　讓電燈發(fā)光　學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、能通過實(shí)驗(yàn)探究了解電路的組成，形成電路的概念。 2、能了解通路、開路、短路，認(rèn)識短路的危害。 3、通過實(shí)物認(rèn)識電路元件及其符號，會讀、會畫簡單的電路圖。 學(xué)法指導(dǎo)：本節(jié)一定要做好探究實(shí)驗(yàn)，大膽猜想、動手操作，增強(qiáng)分析歸納能力，同時要具有安全操作的意識。對于畫電路圖，一定要規(guī)范，認(rèn)真，要學(xué)會由實(shí)物圖畫出電路圖。 知識網(wǎng)絡(luò)總結(jié)： 組成： 電源： 用電器： 電路 各元件的作用： 開關(guān)： 導(dǎo)線： 電流： 讓電燈發(fā)光 通路： 電路的狀態(tài) 開路： 短路： 電路圖： 釋疑解難： 1、開關(guān)一閉合，離電源很遠(yuǎn)地方的電燈馬上就亮了，這是否說明導(dǎo)線中電荷定向移動得很快呢？ 不能說明電荷定向移動的很快，電荷定向移動的速度是很小的。開關(guān)一閉合，離電源很　電燈馬上就亮了，不是因?yàn)殡娫刺幍碾姾啥ㄏ蛞苿拥搅藷襞萏帲且驗(yàn)殚_關(guān)閉合時，電路中各處的電荷同時開始定向移動的緣故。 2、物理中規(guī)定，正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。?fù)電荷會定向移動嗎？ 　會，金屬導(dǎo)線中的電流就是由帶負(fù)電荷的電子定向移動形成的。因此，金屬導(dǎo)線中電流的方向是跟電子定向移動方向相反的。 電流既可能是正電荷定向移動形成的，也可能是負(fù)電荷定向移動形成的。還可能是正、負(fù)電荷定向移動形成的。例如我們在化學(xué)里學(xué)到的酸、堿、鹽水溶液，它們中的電流就是由正負(fù)電荷向相反方向定向移動形成的。 3、怎樣正確理解短路？ 通常的短路有兩種情況，一種是電源短路，另一種是局部短路。 電源短路：用導(dǎo)線直接將電源兩極連起來如圖079所示，當(dāng)S1閉合時，發(fā)生這樣的情況，電路中會有很大的電流，電源將會被燒壞是絕對不允許的。 局部短路：用一根導(dǎo)線將某用電器的兩端連接起來，這時沒有電流通過該用電器，如圖中當(dāng)S1斷開，S2、S閉合時，L1被局部短路，這時沒有電流經(jīng)過L1。 自我檢測： 1、在如圖080，所示的電路中，正確的是（） 2、如圖081所示，找出下列電路連接圖中的錯誤與不足。 3、請根據(jù)圖082實(shí)物圖畫出電路圖。 答案： 1、C 2、（a）圖中閉合開關(guān)發(fā)生短路。（b）圖中電池連接錯誤。（C）圖中導(dǎo)線有交叉現(xiàn)象。 3、 交流園地： 課外空間： 1、 太陽能電池板為什么能夠發(fā)電？ 屋頂上排滿太陽能電池板，就可以實(shí)現(xiàn)家中用電的自給。太陽能電池板也同晶體管一樣，是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。 太陽能電池板的表面由兩個性質(zhì)各異的部分組成。當(dāng)太陽能電池板受到光的照射時，能夠把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，使電流從一方流向另一方。太陽能電池板就是根?jù)遼種原理設(shè)計(jì)的。 太陽能電池只是受到陽光或燈光的照射，一般就可發(fā)出相當(dāng)于所接收光能的1/10的電來。為了使太陽能電池板最大限度地減少光反向，使光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，一般在它的上面都蒙色。不久前，科學(xué)家研制成功了一種高效的太陽能電池板。它不僅白天能提供電能，而且在夜間也可提供電力呢。 2、 自制水果電池 找一根5cm長的銅片或粗銅絲（也可以用絞在一起的幾根細(xì)銅絲來代替），再從廢干電池上剪一條2cm寬的鋅皮，刮凈。把銅線和鋅皮插入蘋果或別的水果（也可以用番茄或土豆）里，就做成了一個水果電池。將耳機(jī)線一根的末端接到一個電極上，當(dāng)另一根的末端跟另一個電極斷續(xù)接觸時，從耳機(jī)里能聽到電流引起的喀拉喀拉的聲音。也可以取兩根導(dǎo)線，把它們的一端分別接到水果電池的兩極，另一端和舌頭斷續(xù)接觸，注意兩根導(dǎo)線不要碰著，這時舌頭上有什么樣的感覺？ 3、開展電路連接的競賽活動，讓學(xué)生知道電路連接的方法，如：連接時從電源的正極開順著電流的方向，依照電路圖把一個個元件連接起來，最后連到電源的負(fù)極。還可以逆著電流的方向連接等。通過這樣的活動，可以增強(qiáng)學(xué)生的動手、動腦能力，還可以增強(qiáng)學(xué)生的競爭意識和探索精神。 4、調(diào)查生活中的用電器、開關(guān)、導(dǎo)線、電源。培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查、考證的能力，調(diào)查常用用電器的結(jié)構(gòu)、發(fā)展、用途，根據(jù)觀察、探索提出改進(jìn)的方法。把物理運(yùn)用于生活之中。 5、查閱新型電池的資料，關(guān)注能源的開發(fā)和利用，增強(qiáng)歷史責(zé)任感和使命感。 6、5號電池選用常識 同是5號電池，外觀都很精致，價格卻相關(guān)數(shù)倍，在不了解其性能的情況下，選用時往往使人感到躊躇。 電池的價格是與它的用途，技術(shù)參數(shù)分不開的。僅5號電池，就有普通性電池、高容量電池，高功率電池，堿性高能電池等。還可從其外露宿風(fēng)餐的標(biāo)記，如R6S、R6C、R6P、LR6等來區(qū)別。無論哪種干電池，放電時從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的。 “R”代表電池為圓柱體?！?”為電池序號，表示為5號電池。 “S”表示普通型電池發(fā)，適用于間斷性小電流用電的電器，如半導(dǎo)體收音機(jī)，石英鐘等。 “C”表示高容量電池，又稱銨型紙板電池。因它用很薄的紙板代替子原來的糊狀電解質(zhì)，多了MnO2正極材料，因此，容量比普通電池大。 “P”表示主功率電池。適用于強(qiáng)電流和繼續(xù)放電使用，隨身聽中，使用“R6S”電池用了1h音色就差了，而用“R6P”電池可聽3 ～　4h，音色依然優(yōu)美。 “L”表示堿性電池，該電池電極反應(yīng)面積大，內(nèi)阻大，重負(fù)荷放電能力是以上幾種電池的數(shù)倍。 還有一種可充電鎘鎳電池。由于它可反復(fù)充電使用，因此使用壽命很長。 若用剃刀，錄放機(jī)等大電流場合，可用“R6P”“LR6”或鎘鎳電池，價格雖高，使用時間長，一個這樣的電池可頂幾個甚至數(shù)十個其它型號電池，反而更要經(jīng)濟(jì)些。若用收音機(jī)，手電筒間斷性小電池放電的場合，則不防選擇“R6S”“R6C”型的電池。因?yàn)?，在輕負(fù)載間隙性使用時，這類電池的性能與其它電池相差無幾，價格便宜得多。