人教版（2024）九年级全册（2024）第十五章 电流和电路第2节 电流和电路第1课时教案设计

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第十五章 电流和电路第2节 电流和电路第1课时教案设计，共7页。教案主要包含了师生活动，设计意图等内容，欢迎下载使用。
1．知道电流的形成条件、电流方向的规定以及电路的构成要素，能连接简单电路。
2．在观察现象、动手实验、分享交流中，养成实事求是、严谨认真的科学态度。
教学重点
理解电流的形成原因，认识导体和绝缘体，会连接电路。
教学难点
理解电流形成的原因及电流方向。
教学材料
干电池、小灯泡、小电动机、蜂鸣器、开关、导线等。
教学过程
新课导入
【师生活动】
教师演示实验：取两个相同的验电器A和B，使A带电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。
教师提出问题：这个实验现象说明了什么？学生回答。
教师进一步引导：该实验现象表明，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B。但很快结束，怎样才能使电荷持续不断地流动呢？
学生思考作答。
【设计意图】结合上节课刚学的验电器使用原理，来做演示实验，并提出新问题，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。
新知探究
一、电流
1．想想做做
【师生活动】教师展示课件，并做讲解，正在发光的电灯、转动的风扇都需要有电荷持续不断地流动。通过下面的实验部分，探究想要电荷持续地流动需满足哪些条件。
（1）实验设计：用导线连接电池、开关和小灯泡（小电动机/蜂鸣器），使小灯泡（小电动机/蜂鸣器）正常工作。
（2）实验操作：组织学生分为A、B、C三个小组，每个小组选择小灯泡（小电动机/蜂鸣器）其中一种，及其他实验材料。介绍各小组对应实验要求后，学生们开始操作实验。教师并向学生强调，电池的两端不能用导线直接连接，因为会损坏电池。
各小组检查实验材料，明确实验要求，开始实验。在实验操作过程中，相互协作，讨论交流，逐步完善电路中各元器件的连接。
对于已经连接好实验电路的小组，继续提出任务要求：
（1）尝试把线路中的电池去掉后，小灯泡、小电动机、蜂鸣器的工作情况会发生什么变化？并解释；
（2）尝试把线路中的开关断开，工作情况又会发生什么变化？并解释。
学生认真完成实验，并思考作答。
教师总结：要想使小灯泡等有电荷持续流过，满足两个条件：
①必须要有电池；
②还要用导线将它们与电池连接成闭合的电路。
【设计意图】通过实验操作及实验现象分析，让学生经历实验操作过程和分析现象的过程，培养学生实践能力和思考分析能力。
2．电流及电流方向
【师生活动】教师出示课件，展示一张水在水管中流动图片。讲解水的定向流动形成水流。然后结合验电器中电荷的流动，类比水流，讲解导线、小灯泡的灯丝都是金属做的，电荷在金属中的定向移动形成了电流。
通过课件展示金属导体中自由电子的定向移动，讲解导体中有大量电荷，在电源作用下，这些电荷会定向移动形成电流。
电流形成的两个条件：
（1）有电源(提供电压，使电荷定向移动)；
（2）需要连通电路。
电流方向：正电荷定向移动的方向为电流的方向。
（1）在金属导体中，自由电子带负电，其定向移动方向与电流方向相反。
（2）在溶液中，正、负离子也做定向移动形成电流。
电池电流的流向：在电池的外部，电流从电池正极流出，经过用电器、开关等回到电池负极；在电池的内部，电流是从电池负极流向正极。
学生思考讨论，并及时完成学习任务单。
【设计意图】教师通过借助类比法，将电流比作水流，及对电流方向的详细讲解，能帮助学生理解电流及电流的流向，培养学生模型构建能力。
3．利用发光二极管判断电流方向
【师生活动】教师展示课件，演示与讲解。
（1）发光二极管的特点：发光二极管也叫LED，具有单向导电的特点。它的两根引脚中较长的为正极，较短的为负极。电流只能从正极流入，从负极流出，即单向导电。
（2）根据发光二极管判断电流方向。
实验操作：把电源、开关、发光二极管用导线连接起来，闭合开关。
实验现象：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。
实验结论：根据发光二极管是否发光可以判断电路中的电流方向。
【设计意图】教师通过演示及知识讲解，让学生初步了解发光二极管单向导电的特性，会利用发光二极管判断电流的方向。
二、导体与绝缘体
1．演示实验
【师生活动】教师进行演示实验。
实验材料：金属丝、橡皮筋、小灯泡、电池、开关等。
实验过程：（1）将金属丝与小灯泡、电池、开关连成电路；
（2）闭合开关，提醒学生观察到小灯泡能正常发光；
（3）断开开关，将金属丝换成橡皮筋；
（4）再次闭合开关，强调让学生仔细观察小灯泡是否还能正常发光。
根据演示实验中的现象，提问：为什么把金属丝换成橡皮筋后，小灯泡就不发光了呢？
学生仔细观察实验过程及现象，认真思考问题并作答。
教师做归纳总结：金属丝能导电，而橡皮筋不能导电，只有当电流流过小灯泡时，小灯泡才会发光。
2．导体
定义：容易导电的物体叫作导体，如：金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等；
自由电子：在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚而自由移动，叫作自由电子。
导电原因：金属内有可以自由移动的电子，接上电池之后，它们就会做定向移动。
3．绝缘体
定义：不容易导电的物体叫作绝缘体，如：橡胶、玻璃、塑料等。
不导电原因：电子束缚在原子之中，不能自由移动，没有自由电子。
【设计意图】教师通过对比的方式，将金属丝换成橡皮筋，发现小灯泡不亮了，以此来引出导体和绝缘体的概念，让学生能更加直观的理解导体和绝缘体的含义。培养学生探究能力和归纳分析能力。
三、电路的构成
1．电路的组成
【师生活动】教师展示课件，并向学生提问：依据生活常识，试举例说明一个完整电路，需要哪些构成要素。
学生思考回答，教师归纳总结：
（1）用导线把电源、开关、用电器连起来组成电流可以流过的路径，叫作电路。
（2）电路的组成：电源、开关、用电器、导线。
（3）从能量转化角度引导学生理解电路构成的核心要点，即电源和用电器，让学生明确电源是提供电能的装置（将化学能转化为电能），用电器是消耗电能的装置（将电能转化为其他形式的能）。
（4）说明开关是控制电路通断的装置，通过闭合或断开开关，可以控制用电器的工作状态。
（5）指出导线是连接各电路元器件，用来输送电能的。
【设计意图】教师通过对一个完整电路的构成讲解，通过课件展示生活中实例，加深学生对电路各组成部分的认识；并结合生活实例逐一介绍各部分产生的作用，帮助学生更深刻认识电路的组成。
2．电路的连接
【师生活动】教师通过演示实验，为学生示范电路的连接操作。
具体操作：从电源的正极出发，按电流路径依照实物图逐个连接电路元器件，最终连接到电源负极。连接过程中，开关保持断开状态，待检查确认线路连接无误后，再闭合开关。并强调只有电路闭合时，电路中才有电流。
学生模仿老师连接线路步骤，实践标准化连接线路。
【设计意图】教师通过对电路连接步骤及要点的示范，帮助学生掌握电路的连接，为后面的串、并联电路的学习筑基。
四、课堂练习
【师生活动】展示课堂练习，学生思考作答。
1．下列说法中正确的是（ ）
A．正电荷移动的方向为电流的方向
B．绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体内缺少电子
C．正、负电荷的定向移动都能形成电流
D．电路两端有电压，电路中一定有电流
【答案】C
【解析】在A选项中，物理学规定：正电荷定向移动的方向为电流方向，故A错误；在B选项中，绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体内缺少能够自由移动的电子，故B错误；在C选项中，电荷的定向移动形成电流，正、负电荷的定向移动都能形成电流，故C正确；在D选项中，电路两端有电压，电路是闭合回路，电路中才会有电流，故D错误。
2．如图是两个相同的验电器，其中A带正电，B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。在连接的一瞬间，下列说法错误的是（ ）
A．发生定向移动的是负电荷
B．自由电子从B流向A
C．正电荷从A流向B
D．金属棒中电流方向是从A到B
【答案】C
【解析】在ABC选项中，A带正电，B不带电，由异种电荷互相吸引可知，A中正电荷会吸引B中的负电荷(自由电子)，使自由电子从B到A定向移动，而固体中正电荷不能自由移动，故AB正确， C错误；在D选项中，负电荷的定向移动方向与电流的方向相反，所以此时电流方向为从A到B，故D正确。
3．（多选）如图所示的太阳能背包，正面有一个太阳能电池板，与一个蓄电池连接，可以用蓄电池给手机等电子产品充电。下列相关说法正确的是（ ）
A．电池板工作时将太阳能转化为电能
B．电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器
C．蓄电池给手机充电时，手机相当于电源
D．手机工作时将化学能转化为机械能
【答案】AB
【解析】在A选项中，太阳能电池板工作时，能够将太阳能转化为电能，故A正确；在B选项中，电池板给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，此时蓄电池相当于用电器，故B正确；在C选项中，蓄电池给手机充电时，手机消耗电能，相当于用电器，而不是电源，故C错误；在D选项中，手机工作时，是将电能转化为声能、光能等其他形式的能，而不是将化学能转化为机械能，故D错误。
【设计意图】通过学生对课堂练习的作答与教师的习题讲解，进一步巩固学生对电流和电路的理解与应用。
课堂小结