初中物理人教版九年级全册第2节 电流和电路教案设计

这是一份初中物理人教版九年级全册第2节 电流和电路教案设计，共15页。教案主要包含了回忆并提问，设计电路与实验，实验结论，实验并归纳，播放视频，引导归纳，列举事例等内容，欢迎下载使用。

年级
九年级
授课时间
课题
第2节 电流和电路
教学
目标
1. 知道电流的形成及其条件，知道电流方向的规定。
2. 通过动手实验，认识断路、通路、短路，知道电路的组成 。
3. 从能量转化的角度认识电源和用电器。
4. 能用电路元件符号画简单的电路图，能连接简单的电路。
教材
分析
本节内容是这章的重点教学内容。在本节课中，学生第一次接触电路元件，第一次学习连接电路，第一次学习画电路图，同时还学习了初中电学中很重要的一个电学物理量——电流。完成这节课的学习后，学生能否学会识别电路、连接电路、会画电路图等，都将直接影响到后续电学知识的学习。因此本节课的教学重点应放在让学生认识简单电路，能动手连接简单电路，会画简单的电路图，并注意一开始就培养学生良好的电学实验习惯、良好的画电路图的习惯。在教学方法上，可以循序渐进地采用示范——模仿训练的方式。教师的每个演示实验都应规范准确，同时，尽量让学生自己动手，亲身经历实验的操作过程。本节内容由“电流”“电路的构成”“电路图”和“通路断路短路”四部分组成。
本节内容的教学重点是“会连接电路”“会画简单电路图”“能辨别通路、断路和短路”。要突出教学重点，就应该让学生多动手、多实验、多画图、多识图。所以无论是课上还是课后，都要多给学生创造机会和提供条件，引导学生动手实验和动手画图。在科学探究方面，重点是经历从实验中归纳结论的过程，形成安全操作的初步意识。教学难点是对电流概念的理解和对短路、短接的理解和识别，同时让学生规范地画出电路图也是这节课的难点。
教学
器材
干电池、小灯泡、导线若干、开关、小电动机、小门铃、发光二极管等。
多媒体ppt，包含视频：《电流的方向》、《电路的三种状态》、《课堂总结——电流和电路》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【回忆并提问】回忆上节课的一个实验：
两个相同的验电器A和B，A带电，B不带电，用不带电的CD金属棒将AB连接起来，观察到验电器A金属箔的张角变小，B金属箔的张角变大。表明电荷在金属导体中做了定向移动，但这种定向移动瞬间就结束了。
实际中点亮的小灯泡能持续发光，是因为有电荷不断地流过小灯泡。那么，怎样才能使电荷不断地流过小灯泡呢?
这节课我们来学习电路的知识—《15.2电流和电路》。
回忆实验，思考回答问题，进入情景.
学习新课 一、电流
1. 电流的形成
（1）实验探究：让小灯泡亮起来
【提问】几节干电池、一只小灯泡、一个开关和几根导线，你能不能利用这些器材来使小灯泡发光？

【设计电路与实验】
①如图甲所示，没有电源，无论断开还是闭合开关，灯泡都不亮。
②如图乙所示，断开开关，小灯泡不发光；如图丙所示，闭合开关，加上电源，小灯泡发光.
【实验结论】小灯泡亮起来两个必要条件：
①电路是闭合回路；②电路中有电源。
（2）电流的形成
闭合开关，小灯泡持续发光，说明有电荷持续地流过小灯泡。导线、小灯泡的灯丝都是由金属制成的。金属中有大量的自由电子，没有接电源时，金属内自由电子运动的方向杂乱无章，如图甲所示。接上电源之后，它们就受到了推动力，所以会定向移动，如图乙所示。
可见：电荷的定向移动形成电流。
（3）电路中形成持续电流的条件
①有电源；②电路是连通的。两个条件缺一不可。
2. 电流的方向
【过渡】实际上形成电流的电荷有两种（正电荷、负电荷），电路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，还有可能是正负电荷同时向相反的方向定向移动。电流的方向是怎样规定的呢？
【讲解】
（1）物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。根据电流方向的规定，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，如图所示。
【分析】电路中电流的流动情况
（2）电路中电流的方向
①按照电流方向的规定，当电池、导线、小灯泡组成一个回路闭合时，在电源外部，电流的方向是从电源正极经过开关、小灯泡流向电源负极（如图所示）。在电源内部，电流从电源负极流向电源正极。
电流形成一条闭合的回路：正极→开关→小灯泡→负极→正极。
②电路中自由电子移动的方向
金属导体中的电流是自由电子定向移动所形成的。自由电子带负电，所以在电路中，自由电子定向移动的方向与电流的方向相反.
负极→小灯泡→开关泡→正极→负极。
3. 利用发光二极管判断电流方向
【讲解】
（1）发光二极管也叫LED，具有单向导电的特点。长腿为正极，短腿为负极。电流只能从正极流入，从负极流出，即单向导电。
【实验并归纳】
（2）把电源、电键、发光二极管用导线连接起来，闭合电键，观察发光二极管是否亮？
可根据发光二极管是否发光就可判断电路中是否有电流及电流方向.
电源正极与发光二极管的正极相接时，二极管发光；电源正极与发光二极管的负极相接时，二极管不发光。
【播放视频】①《电流的方向》；②《利用发光二极管判断电流的方向》
【例题1】下列说法中正确的是（ ）
A．正电荷的定向移动形成电流
B．用电器中有电流通过，用电器一定接了电源而且电路是闭合的
C．导体中都有大量的自由电子，因此导体容易导电
D．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
【答案】B.
【解析】A．正、负电荷的定向移动都能形成电流，故A错误；
B．形成电流的两个条件：一是电路中有电源；二是电路是闭合回路。用电器中有电流通过，用电器所在电路一定接电源且电路是闭合的，B正确；
C．金属导体中有大量的自由电子，因此金属导体容易导电，但酸碱盐水溶液导电靠的是离子，故C错误；
D．正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，电子带负电荷，金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反，故D错误。故选B。
【例题2】如图所示两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后瞬间如图所示，则在这个过程中（ ）
A．棒中有持续电流从B流向A，使A张角先减小，后增大
B．A中正电荷通过棒流向B，B带负电荷
C．电流从A流向B，B张角增大
D．电子从A流向B，B带正电荷
【答案】C.
【解析】A带正电，表明A缺少电子，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后瞬间如图所示，B的部分电子会转到A，则B也会失去电子带正电，B的张角增大，A的张角减小。根据电流方向的规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以瞬间电流方向为A到B，综合分析，故ABD不符合题意，C符合题意。
设计并进行实验，分析实验现象，归纳出电路中形成电流的两个必要条件.
分析归纳出：电荷的定向移动形成电流。.
知道电流方向的规定，经过推理得出：负电荷定向移动的方向与电流的方向相反.
分析在实际的电路中，电流的方向与自由电子的运动方向情况。
了解发光二极管的特性，会利用发光二极管判断电流方向.

观看视频，进一步加深对电流的方向的理解。
做例题，加深对电流方向的理解.
学习新课 二、电路的构成
【过渡】一个完整的电路有哪些元件构成的呢？
1. 电路的概念
电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可流过的路径。
2. 电路的构成
【引导归纳】一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件，缺一不可。图就是一个最简单的电路。
3. 电路中各元件的作用（从能量的角度认识电路中各元件的作用）
（1）电源：提供电能的装置叫做电源。常见的电源有干电池、锂电池、蓄电池、学生电源、发电机等。
（2）用电器：消耗电能的元器件，把电能转化为其他形式的能。如电灯、电视机、手机、电冰箱、洗衣机等。
（3）开关：用来接通或断开电路，控制用电器工作，起控制电路的作用.
（4）导线：用来连接电路，输送电能。
【例题3】关于电路的说法错误的是（ ）
A．电源是提供电能的装置
B．只要电路闭合，电路中就有电流
C．在电源外部，电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动
D．用电器是消耗电能的装置
【答案】B.
【解析】A．电源为电路提供电能，故A正确；
B．电路闭合，但是如果电路中无电源，电路中就没有电流，故B错误；
C．在电源外部，电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动，故C正确；
D．用电器在电路中消耗电能，故D正确，不符合题意。
所以选B。

根据生活经验，思考并回答电路的构成。
从能量的角度认识电路中各元件的作用.
做例题，并进行交流回答.
学习新课 三、电路图
画图时如果把电源、用电器等元件原样画出，既麻烦又不清楚。为了便于研究，人们通常用图形符号来表示这些元件.
1. 常用元件的符号
2. 电路图
（1）用电路元件符号表示电路连接情况的图叫做电路图。
（2）画电路图时，应注意以下几点：
①电路元件的符号要用统一规定的符号，不能自造符号。
②要注意所画符号和实物的对应性，如符号中开关的状态（断开或闭合）应与实物保持一致。
③合理安排电路元件符号，要均匀分布在电路中，不能画在拐角处。
④电路图最好呈长方形，导线要横平竖直，尽量避免导线交叉，力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。
⑤画电路图时，一般从电源的正极开始，沿电流的方向依次画出元件符号，并用导线连接起来。注意元件次序不能颠倒。
⑥元件要做好标注，如S、L等，同一电路中涉及多个相同元件，可加角标进行区别，如L1、L2等。
【例题4】如图所示，在虚线框内画出实物电路的电路图。
【答案】右图.
【解析】电路图如图所示。
了解一些常用元件的符号：知道什么是电路图，知道电路图与实际电路的区别。
知道画电路图的要求，并会规范画出电路图。
学习新课 四、通路 断路 短路
电路的三种状态
1. 通路：正常接通的电路，用电器能够工作的电路叫做通路。
2. 断路：某处被断开、没有电流通过的电路。
常见的断路：开关断开、某处导线断、灯丝断或导线与接线柱接触不好等。
3. 短路
（1）短路就是指直接用导线将电源正、负极相连的电路（图1）。
发生短路时，电路中有很大的电流，用电器不能工作，会烧坏电源或导线的绝缘层，引起火灾。短路是不允许发生的，所以我们连接电路时一定防止短路.
图1 图2
（2）短路的几种情况：
①直接用导线将电源正、负极相连。
②用电器被短路：如图2所示，导线接在用电器两端，电流不经过该用电器而经过导线流到电源，也会造成电源短路，同时该用电器不能工作。
③电路发生部分短路：如图3所示，有两个用电器串联，把导线接在一个用电器L1两端，电流不经过该用电器而经过导线流到另一个用电器L2回到电源负极，同时该用电器L1不能工作， L1叫做被短路。
图3 图4
④演示实验——电路发生部分短路
图4是由一个小灯泡、一个LED、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关，小灯泡和LED发光。用一根导线接在小灯泡的两端，会看到小灯泡熄灭，而LED还发光。说明电流经外加导线而绕过了小灯泡，小灯泡被短路。
（3）生活中发生的短路现象
【列举事例】老居民区因为电线线路老化，引起电源短路发生火灾！汽车电源线路老化，发生短路发生火灾！
【播放视频】——《动画演示：通路、断路、短路》；《电路的三种状态》。
【例题5】如图所示电路：
（1）当S1和S2都断开时，称为_______路；
（2）当S1和S2都闭合时，称为_______路；
（3）当S1闭合、S2断开时，称为_____路。
【答案】（1）断；（2）短；（3）通。
【解析】（1）当S1和S2都断开时，电路中没有闭合回路，称为断路。
（2）当S1和S2都闭合时，电流没有经过用电器，直接从电源正极流向电源负极，称为短路。
（3）当S1闭合、S2断开时，电路中灯泡L工作，称为通路。
【例题6】如图所示，有一根导线连接错误，请把它找出来，并打上一个“×”，且标明电流的方向。
【解析】电源正极与开关左端连接的导线把灯泡短路了，应去掉，电流方向从电源的正极流向灯泡，到开关，最后回到负极，如图所示。
【例题7】如图所示，在闭合开关时，两个小灯泡都发光。如果把一根完好导线接在小灯泡L2的两端，你所看到两小灯泡的变化情况是：
（1）L1______；（2）L2______（选填“熄灭”“变亮”或“变暗”）。
【答案】变亮，熄灭。
【详解】闭合开关，两只灯泡串联，都发光，若把一根导线接在小灯泡L2的两端，L2被短路不能发光，但L1仍然有电流通过，照常发光，同时电源电压全部加在L1两端，所以L1变亮。
知道电路的三种状态。
知道断路的几种情况。
知道短路、短路的危害和短路的几种情况.
通过实验探究发生部分短路时的现象及原因。
观看视频，进一步理解短路的有关知识.
做例题并进行回答。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1. 下列说法中错误的是（ ）
A．正电荷定向移动的方向规定为电流方向
B．导体容易导电是因为内部有大量的自由电荷
C．电路中有电源，电路中就有电流
D．电源外部的电流的方向是从电源的正极到负极
【答案】C.
【解析】A．物理上规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动方向与电流方向相反，故A正确，不符题意；
B．导体容易导电是因为内部有大量的自由电荷，故B正确，不符题意；
C．形成电流的条件是有电源和电路形成通路，所以有电源不一定有电流形成，故C错误，符合题意；
D．在电源外部电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动，故D错误，不符合题意。 故选C。
2. 如图所示的手电筒，当按下按键时，手电筒的电路接通，小灯泡发光。下列关于手电筒电路图的四种画法，其中正确的是（ ）
【答案】C。
【解析】由题知，手电筒的电路是由电源、开关、灯泡组成电路，开关控制灯泡。
A．电路中没有开关，故A错误；
B．电路中没有电源，故B错误；
C．电源、开关、灯泡组成电路，开关控制灯泡，故C正确；
D．当开关闭合后会造成电源短路，故D错误。
3. 如图所示的实物电路图中，闭合开关后可以使小灯泡发光的正确电路是（ ）
【答案】B。
【解析】ACD．开关闭合后，导线将电源两极直接相连，形成电源短路，则灯泡不能发光，故ACD不符合题意；
B．开关闭合后，为灯泡的简单电路，灯泡发光，故B符合题意。
故选B。
4. 如图所示电路，此时电路处于_____状态；当闭合开关时，小灯泡发光，此时电路处于_______状态。如果不小心把a、b两点用导线接在一起，则会造成______（以上均选填“通路”、“短路”或“开路”）。
【答案】断路，通路，短路.
【解析】如图所示电路，开关断开，此时电路处于断路状态；当闭合开关时，小灯泡发光，电路中有电流，此时电路处于通路状态；如果不小心把a、b两点用导线接在一起，电源的两端被导线相连，则会造成电源短路。
5. 如图所示，取两个相同的验电器 A 和 B，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器 A，使A带电，B 不带电，再用带有绝缘手柄的金属棒把 A 和 B 连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．A中正电荷通过金属棒流向B，金属棒中瞬间电流方向从A到B
B．B中负电荷通过金属棒流向A，金属棒中瞬间电流方向从A到B
C．A中负电荷通过金属棒流向B，金属棒中瞬间电流方向从B到A
D．B中正电荷通过金属棒流向A，金属棒中瞬间电流方向从B到A
【答案】C。
【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，带负电的
橡胶棒接触验电器 A使A带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把 A 和 B 连接起来时，A的负电荷通过金属棒转移到B，A的电荷减少，金属箔张角减小；B得到电荷，两个金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开；由于规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A，故C正确，ABD错误。 故选C。
6. 如图是某实物连接电路，请根据实物图在方框内画出对应的电路图。
【答案】右图.
【解析】实物图中电源、开关和电动机串联，所以电路图与实物图对应，作串联电路图，如图所示：
7．根据给出的电路图，连接实物图。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，电流从电源的正极从出来，经电铃、开关，回到电源的负极，根据电流的路径连接实物图如右图所示。
8. 在“怎样让一个灯泡亮起来”的活动中，小华同学用导线将图示元件连接起来的过程中，下列说法错误的是（ ）
A．在连接电路的过程中，开关断开或闭合都可以
B．拆除电路时，要先断开开关
C．导线连接线柱时，需将导线按顺时针方向绕在接线柱上再将接线柱的螺帽顺时针旋紧
D．绝对不允许不经过小灯泡就直接用导线把电池的正极和负极连接起来
【答案】A.
【解析】A．在连接电路的过程中，为了保护电路中元件，开关应断开，故A错误，符合题意；
B．拆除电路时，为了电路中元件安全，要先断开开关，故B正确，不符合题意；
C．导线连接线柱时，需将导线按顺时针方向绕在接线柱上再将接线柱的螺帽顺时针旋紧，这样接线更牢固，不会出现虚接现象，故C正确，不符合题意；
D．绝对不允许不经过小灯泡就直接用导线把电池的正极和负极连接起来，否则电源短路，烧坏电源，故D正确，不符合题意。
课
堂
小
结
第2节 电流和电路
板
书
设
计
第2节 电流和电路
一、电流
1. 电流：电荷的定向移动形成电流
2. 电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
二、电路
1. 电路的基本组成：
（1）电源：提供电能。
（2）用电器：消耗电能。
（3）开关：控制电路的通断。
（4）导线：连接电源、用电器，输送电能。
2. 电路元件符号和电路图.
3. 电路的三种状态：
（1）通路：处处连通的电路。
（2）断路：某处断开的电路。
（3）短路：把电源的正负极直接连起来的电路。
作
业
课后
反思
1. 电源短路和用电器短接是学生在学习中比较难理解的内容，要在电路图中识别出短路和短接，对学生来说也是很困难的。所以这一内容的教学要加以设计，作好启发和引导，降低学生领悟这些知识的难度。用电器短接的教学，从实验引入，用直观的实验现象，先让学生形成感性认识，再通过分析推理，理解和领悟用电器短接。
2. 本节内容的教学重点是“会连接电路”“会画简单电路图”“能辨别通路、断路和短路”。要突出教学重点，就应该让学生多动手、多实验、多画图、多识图。所以无论是课上还是课后，都要多给学生创造机会和提供条件，引导学生动手实验和动手画图。