初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 电流和电路教案设计

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 电流和电路教案设计教案主要包含了设计实验，进行实验，实验结论，演示与讲解，演示实验，实验现象，播放视频，列举事例等内容，欢迎下载使用。
年级
九年级
学科
物理
教师
课题
第2节 电流和电路
教学
目标
物理观念
知道电流的形成及其条件，知道电流方向的规定；认识电源和电路元件符号；知道电路的组成；知道导体和绝缘体。
科学思维
能用电路元件符号画简单的电路图，能连接简单的电路； 从能量转化的角度认识电源和用电器。
科学探究
通过动手实验，认识断路、通路、短路，知道短路的危害。观察简单的电路，尝试用开关控制一个用电器的工作。
科学态度
与责任
体会到物理与生活、生产密切相关，激发学生的学习兴趣，乐于动脑动手。
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”“导体和绝缘体”“电路的构成”“电路图”和“通路 断路 短路”五部分组成。
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。
学情分析
1. 知识储备分析：学生在此之前已经接触了一些基础的电学知识，如电荷、静电现象等，为本节课程的学习打下了基础。然而，电流和电路的概念相对抽象，需要学生具备一定的抽象思维能力和逻辑推理能力。因此，教师需要关注学生的基础知识，以便更好地引导他们理解电流和电路的本质。
2. 学习兴趣与态度分析：九年级的学生正处于青春期，他们的好奇心和求知欲较强，对新鲜事物充满兴趣。然而，他们的注意力也容易分散，需要教师通过生动的实例和实验来吸引他们的注意力，激发学习兴趣。教学中，还需要注意培养学生的自主学习能力和科学探究精神，引导他们主动探索电流和电路的奥秘。此外，由于电流和电路在日常生活中的应用非常广泛，因此学生对于这一内容的学习具有较强的兴趣。但是，他们可能对于电流和电路的具体工作原理和实际应用了解不够深入。因此，教师可以通过结合生活中的实例，让学生更好地理解电流和电路的概念，并认识到它们在日常生活和科技发展中的重要性。
3. 学习难点分析：从教学难点来看，电流的方向和电路图的绘制可能是学生难以掌握的部分。电流的方向与日常生活中水流的方向不同，需要学生转变思维方式来理解。而电路图的绘制则需要学生具备一定的空间想象能力和绘图技能。因此，教师在教学过程中需要注重这些难点的讲解和练习，通过多种方式来帮助学生克服这些困难。
教学重点
“会连接电路”“会画简单电路图”“能辨别通路、断路和短路”。
教学难点
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
【提问】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AB连接起来，A的金属箔的张角减小，B的金属箔由闭合变为张开。这表明，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，但是，电荷移动会很快结束，怎样才能使电荷持续不断地流动呢?

思考问题，进入情景。
学习新课 一、电流
1. 电流的形成
【提问】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。我们通过下面的活动看看，想要电荷持续地流动需满足哪些条件。
（1）探究电荷持续地流动的条件
【设计实验】有如下器材：小灯泡、小电动机、蜂鸣器各一个，一个开关、两节电池以及一些导线。先后三次连接电路，分别使小灯泡发光、小电动机转动、蜂鸣器发声。小灯泡、小电动机、蜂鸣器要受开关的控制。
【进行实验】以使小灯泡发光为例进行。
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。
③如图丙所示，闭合开关，小灯泡发光。

【实验结论】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。
（2）电流的形成
【分析】导线、小灯泡的灯丝都是用金属做的。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，自由电子可以定向移动形成电流，类似水定向移动形成水流。

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】电荷有正、负两种，回路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。在19世纪初，物理学家刚刚开始研究电流时，并不清楚在各种情况下究竟是哪种电荷在移动，当时就把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
（1）电流的方向
【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。如图甲所示。
甲 乙 丙
②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，如图乙所示。如金属导线中的电流是由带负电的自由电子定向移动形成的，金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。
③食盐水溶液中的电流是正、负电荷（离子）分别沿相反的方向定向移动形成的，则电流的方向为正离子定向移动的方向（图丙所示）。
（2）实际电路中电流的方向
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

【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
【演示实验】把电源、开关、发光二极管用导线连接起来，闭合开关，观察发光二极管是否亮？
【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。
【播放视频】—《电流的方向》《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（ B ）
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
【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（ C ）
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
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。
与老师一起分析归纳出电流的形成原因。归纳出形成持续电流的条件。
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的方向。

观看视频，进一步加深对电流方向的理解。
做例题1，知道电流的形成，知道电流的方向。
做例题2，会根据电流的方向分析有关问题。
学习新课 二、导体与绝缘体
1. 实验探究：物体的导电性
【演示实验】如图取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电，分别用橡胶棒和金属棒把A和B连接起来。看有什么现象发生?说明了什么?
【分析】①第一个实验中，用橡胶棒连接后，验电器A、B金属箔的张角没有变化，说明橡胶棒中没有发生电荷的转移，即橡胶棒不容易导电。
②第二个实验中，用金属棒连接后，验电器A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。表明验电器B也带了电，就是说，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，电荷在金属棒中可以定向移动。

【实验结论】电荷能在金属棒中定向移动，不能在橡胶棒中定向移动。
2. 导体
（1）导体：容易导电的物体叫作导体。如金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体。
（2）金属能导电的原因
①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，这种电子叫作自由电子。
②金属能导电的原因：金属之所以能导电，靠的就是自由电子。平时金属内自由电子运动的方向杂乱无章，但是接上电池之后，它们就会做定向移动。
3. 绝缘体
（1）绝缘体：不容易导电的物体叫作绝缘体。如橡胶、陶瓷、 玻璃、塑料等都是绝缘体。
（2）绝缘体不易导电的原因：是因为电荷束缚在原子、分子之中，不能自由移动，没有自由移动的电荷。
【播放视频】——《导体和绝缘体》
【例题3】下列关于导体和绝缘体的说法中正确的是（ C ）
A．导体都是靠正电荷的定向移动来导电的
B．导体容易导电，所以是良好的电工材料；绝缘体不容易导电，所以不是良好的电工材料
C．通常情况下，石墨、大地、人体、铁、食盐水都是导体，橡胶、塑料、陶瓷、水都是绝缘体
D．导体在任何情况下都可以导电，绝缘体在任何情况下都不会导电
观察实验现象，尝试解释。
根据实验结论，知道导体与绝缘体的概念。
了解金属导电、绝缘体不易导电的原因。
做例题3，加深对导体、绝缘体的理解，知道一些导体与绝缘体。
学习新课 三、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：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
【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：提供电能的装置叫作电源。常见的电源有干电池、锂电池、蓄电池、学生电源、发电机等。发电机也是一种常见的电源，家庭电路中的电流是靠远方电站中的发电机来维持的。
（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4】下列几种器材中，都是用电器的是（ C ）
A．电灯、导线、干电池 B．发电机、开关、电炉
C．电灯、电热水器、电风扇 D．蓄电池、电冰箱、电视机
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4并进行交流回答，知道电路中各元件的作用。
学习新课 四、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，人们通常用符号来表示这些元件。
1. 常用元件的符号
2. 电路图
（1）电路图：用符号表示电路连接情况的图叫作电路图。
（2）会规范画出电路图
实物图与电路图
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5】如图所示，在虚线框内画出实物电路的电路图。

【答案】右图。
【例题6】根据图示的实物图，画出对应的电路图。

【答案】右图。
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。
知道画电路图的基本要求，并会规范画出电路图。

做例题4与5，会规范画出电路图。
学习新课 五、通路 断路 短路
电路有三种状态。
1. 通路：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫作通路。

2. 断路：电路中如果某处被切断，电路中就不会有电流流过，这种情况叫作断路。常见的断路现象：开关断开、某处导线断了、灯丝断了、导线与接线柱接触不好等。
3. 短路
（1）短路：直接用导线将电源正、负极连接起来，这种情况下电源被短路。发生短路时，用电器不工作，电路中会有很大的电流，会烧坏电源甚至烧坏导线的绝缘层，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。

（2）短路的几种情况
①电源短路：如图所示，直接用导线将电源正、负极相连；或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。

②用电器被短路：如图所示，有两个小灯泡L1和L2串联，把导线接在一个小灯泡L2两端，电流不经过该小灯泡而经过导线流到另一个小灯泡L1回到电源负极，则该小灯泡L2被短路，不能发光。
③演示实验——小灯泡被短路：图是由一个小灯泡、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7】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。
【例题8】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9】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_____。（以上均选填“熄灭”“变亮”或“变暗”）
【答案】变亮，熄灭。
知道电路的三种状态。
知道通路是正常接通的电路。
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，知道通路、断路、短路；会分析有关问题。
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，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。
5. 如图所示，根据电路图把实物图连接完整。

【答案】见右图。
【详解】根据电流流向法，电流从电源正极出发依次经过两个灯泡回到电源负极，如图所示。
6. 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。
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、导体和绝缘体
1. 导体：容易导电的物体。如金属、人体、大地等。
2. 绝缘体：不容易导电的物体。如橡胶、塑料、玻璃等。
3. 金属导电的原因：内部有自由电子。
三、电路
1. 电路的基本组成：电源、用电器、开关、导线。
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。
课
堂
小
结
第2节 电流和电路
作
业
教学反思