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![人教版九年级上册物理第十五章《电流和电路》导学案02](http://m.enxinlong.com/img-preview/2/6/14875106/0-1696578330262/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
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人教版九年级上册物理第十五章《电流和电路》导学案
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这是一份人教版九年级上册物理第十五章《电流和电路》导学案,共51页。
第十五章 电流和电路
三环:自学 展示 反馈
声、光、热、力、电、磁现象是自然界中的基本现象,本章是在“声现象”“光现象”“力现象”“热现象”学习的基础上,开始让学生接触有关“电现象”的初步知识.本章教学内容,就是从最基本、最简单的电路开始学习,学习电荷和摩擦起电,学习简单的串、并联电路,学习电流的测量,学习串、并联电路中电流的规律.
本章共分5节:
1.第1节“两种电荷”,主要讲述了摩擦起电的现象,两种电荷及它们之间的相互作用,要求学生知道电荷量及其单位,了解电子是带电量最小的电荷,知道金属中存在大量可自由移动的电子.
2.第2节“电流和电路”,本节是本章的重点教学内容,本节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,会画简单的电路图上,并注意从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.
3.第3节“串联和并联”,本节主要讲述了串联电路和并联电路的特点,要求学生能正确识别串、并联电路,能画简单的串联、并联电路图,能根据电路图连接实际电路.
4.第4节“电流的测量”,本节的内容可以分成三个部分:第一,用类比的方法建立电流概念;第二,电流的单位及换算;第三,电流表的使用——用电流表测电路的电流.
5.第5节“串、并联电路中电流的规律”,本节主要是在学生初步了解电路和电流的概念、认识了串联电路和并联电路的特点以及会正确使用电流表测量电流的基础上,通过让学生在观察中提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对数据进行分析论证、评估交流等自主活动,让学生体验科学探究的过程,领会科学研究的方法.
【教学目标】
1.在知识目标方面:①认识摩擦起电现象,认识两种电荷及它们的相互作用.②从能量的角度认识电源和用电器的作用.③会读、会画简单的电路图.④了解串、并联电路的特点;能连接简单的串联电路和并联电路.⑤能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例.⑥知道电流, 会使用电流表测电流,知道串、并联电路中电流的规律.
2.在能力目标方面:①在认识自然界只有两种电荷的过程中,感受人们所用的推理方法.②在动手实验的过程中,学习观察实验现象,学习从现象中分析归纳出规律的方法.③在认识和使用电流表的过程中,学会阅读说明书,对照实物,掌握正确使用测量工具的方法.④在探究串、并联电路的电流规律的过程中,体验科学研究的方法和科学探究的步骤.
3.在素养目标方面:①关心生活、生产、自然现象中常见的电现象,如摩擦起电等.②具有对科学的求知欲,乐于探索、善于观察、勤于分析,具有创新的精神.
【课时建议】本章共有5节,建议9课时.
第1节 两种电荷……………………………1.5课时
第2节 电流和电路…………………………1.5课时
第3节 串联和并联…………………………1课时
第4节 电流的测量…………………………1.5课时
第5节 串、并联电路中电流的规律…………2课时
本章复习和总结…………………………1.5课时
1.类比法:将电流类比水流,认识电荷的定向移动形成电流.
2.归纳法:将串、并联电路的特点进行比较归纳,认识其不同点,有利于分析电路.
3.等效法:在分析电路时,可以将电流表等效于一根导线;在分析复杂的电路时,在保证电路连接效果相同的前提下,转换成一个个简单的电路.
第1节 两种电荷
课题
两种电荷
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.认识摩擦起电的现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用.
2.了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位.
3.了解原子结构,认识自由电子和电荷的移动.
能力目标
1.通过实验活动感受摩擦起电,知道带电体的性质.
2.在认识自然界只有两种电荷的过程中,感受人们所用的推理方法.
素养目标
1.注意观察静电现象,对电荷种类的探究产生兴趣,能主动利用简易器材动手做实验,激发学生主动学习的兴趣.
2.鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力,引导学生关注社会、初步认识科学及相关知识对人类生活的影响.
教学重点
1.知道两种电荷和电荷间的相互作用.
2.掌握电荷量及其单位,了解原子结构.
教具准备
玻璃棒、橡胶棒、细线、铁架台、纸屑、毛皮、丝绸、验电器、有绝缘手柄的金属杆、空易拉罐、梳子、气球、多媒体课件.
教学难点
1.运用电荷间的相互作用,判断物体带电的性质,并解释简单的静电现象.
2.理解金属中的电子可以自由移动.
教学课时
1.5课时
课前预习
1.两种电荷
(1)摩擦起电:用 摩擦 的方法使物体带电.
(2)带电体的性质:能够 吸引 轻小物体.
(3)自然界中的两种电荷:①用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做 正 电荷;②用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做 负 电荷;③同种电荷互相 排斥 ,异种电荷互相 吸引 .
(4)电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称 电荷 .电荷量的单位是 库仑 ,简称 库 ,符号是 C .
(5)验电器:实验室里常用 验电器 来检验物体是否带电,验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的,从验电器 张角的大小 ,可以判断所带电荷的多少.
2.原子及其结构:原子是由位于原子中心的 原子核 和核外 电子 组成的,其中原子核 带正电,核外 电子 带负电,整个原子 不 带电.电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为 1.6×10-19 C.
3.导体和绝缘体:容易导电的物体叫做 导体 ,不容易导电的物体叫做 绝缘体 .金属能够导电是因为金属中有 自由电子 .
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一章内容,并讲解学生所做的习题(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新
课
导
入
教师播放视频“怒发冲冠”,引导学生注意动画中女孩的头发竖起来了.
师 下面老师将演示“怒发冲冠”给你们看.
教师请2位长头发的女生上台,当空气干燥时,教师用塑料梳子梳头发,引导学生注意观察头发随梳子“飘”起来.
师 同学们一定很惊讶为什么头发会“飞舞”,这是因为“摩擦起电”,下面我们就一起来学习吧!
进
行
新
课
摩擦起电和两种电荷
1.摩擦起电
教师将“摩擦”过的气球“挂”在黑板上,引导学生思考为什么气球会吸在黑板上.
生1:是不是因为黑板和气球具有磁性,所以它们可以互相吸引.
生2:气球怎么可能具有磁性,这是因为老师刚“摩擦”了气球,使气球带电了,所以才会吸在黑板上.
教师不需着急解答,先引导学生观察两组实验:
实验1:教师用“未摩擦过”的梳子靠近易拉罐,用“未摩擦过”的玻璃棒靠近碎纸屑,用“未摩擦过”的橡胶棒靠近碎纸屑.(现象:无法吸引)
实验2:教师用“摩擦过”的梳子靠近易拉罐,用丝绸“摩擦过”的玻璃棒靠近碎纸屑,用毛皮“摩擦过”的橡胶棒靠近碎纸屑.(现象:可以吸引)
师 请同学们说说两组实验中的“玻璃棒”“橡胶棒”“梳子”有什么不同?
生:摩擦过的玻璃棒、橡胶棒、梳子能吸引轻小物体,没有经过摩擦的玻璃棒、橡胶棒、梳子不能吸引轻小物体.
教师鼓励学生的回答,引出摩擦起电的概念,并进行总结和板书.
板书:(1)物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电,或者说带了电荷.
(2)用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电.
师 下面请同学们说说你还见过哪些“摩擦起电”现象?
生1:摩擦过的小塑料尺能吸引头发.
生2:电风扇的“叶子”易招灰尘.
生3:如果我们身上穿了化纤衣服,衣服会粘在皮肤上,在晚上脱衣时,有时会发出响声,甚至出现火花.
师 同学们回答得很好,下面我们来做个例题.
【例1】把一张干燥的报纸紧贴在竖直墙壁上,松手后报纸会自行脱落.如果用铅笔的侧面迅速在报纸上摩擦几下,报纸就会“贴”在墙壁上.这是报纸和铅笔摩擦_______后,报纸与墙壁相互吸引的缘故.此时报纸相对于墙壁是________的.
解析:报纸与铅笔摩擦后带了电荷,带电体能够吸引轻小物体,将报纸靠近墙
备课笔记
小组问题探讨:
1.除了摩擦起电,还有其他使物体带电的方式吗?
2.所有的物体都可以带上电吗?
知识拓展:
1.只有两种不同物质组成的物体相互摩擦才会带电.
2.使物体带电的方法有三种,即摩擦起电、接触起电、感应起电.
进
行
新
课
壁时,与墙壁表面相互吸引,所以报纸能粘在墙壁上,此时报纸与墙壁的位置没有发生改变,所以相对静止.
答案:起电(带电或带了电荷) 静止
2.两种电荷及相互作用
教师引导学生观察3个实验(教师可以边演示边解说).
实验3:用两块相同的丝绸分别摩擦两根完全相同的玻璃棒,再将两根玻璃棒互相靠近.(现象:互相排斥)
实验4:用两块相同的毛皮分别摩擦两根完全相同的橡胶棒,再将两根橡胶棒互相靠近.(现象:互相排斥)
实验5:将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒.(现象:互相吸引)
教师引导学生说说从上面3个实验中,可以发现什么规律.
生1:丝绸摩擦过的两根玻璃棒带同种电荷,靠近时互相排斥;两根橡胶棒都是用毛皮摩擦的,它们带同种电荷,靠近时也互相排斥,由此可知,同种电荷互相排斥.
生2:既然同种电荷互相排斥,而用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相吸引,说明它们带的是异种电荷,异种电荷互相吸引.
教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.
板书:两种电荷及相互作用:自然界中只有两种电荷——正电荷和负电荷.
(1)正电荷:人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷,可以用“+”表示.
(2)负电荷:人们把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷,可以用“-”表示.
(3)两种电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
验电器
1.认识电荷量
师 物体所带电荷有多有少,电荷的多少叫做电荷量,下面我们就一起来认识电荷量.
板书:(1)电荷的多少叫做电荷量,也可简称电荷.
(2)电荷量的单位是库仑,简称库,符号是C.
(3)一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C.
2.认识验电器
教师出示两种不同型号的验电器,并介绍其结构.(如图甲、乙)
板书:验电器的作用:检验物体是否带电.
师 同学们一定很奇怪为什么验电器可以检验物体是否带电,它又是怎样工作的呢?大家不要着急,我们先来观察一组实验.
知识拓展:
自然界中的所有带电体,如果与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引,就一定与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥;如果与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,就一定与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引;没有一种带电体既可以与被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,同时又能与被毛皮摩擦过的橡胶棒吸引,即没有第三种电荷,既与被丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相异,又与被毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相异.
进
行
新
课
教师演示实验:
①用不带电的玻璃棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片不张开)
②用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片不张开)
③用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开)
④用带负电的橡胶棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开)
⑤用力摩擦玻璃棒、橡胶棒,再将它们分别接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开更大了)
教师引导学生说说从这组实验中,你发现了什么.
生1:没有带电的物体接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片不张开,带电的物体接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片张开了.
生2:带电多的物体接触验电器的金属球时,金属箔片的张角更大,所以,验电器不光可以用来检验物体是否带电,还可以检验出带电量的多少.
师 同学们回答得很好,下面请同学们思考:为什么带电体接触金属球时,金属箔片会张开呢?
学生讨论后总结得出结论:用带电体接触验电器的金属球时,有一部分电荷转移到验电器的两个金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开.
教师鼓励学生的回答并进行总结和板书.
板书:验电器的工作原理:同种电荷互相排斥.
原子及其结构
1.原子及其结构
通过前面的学习,我们知道物质是由分子和原子构成的,有的分子由多个原子构成,有的分子由一个原子构成,下面我们就一起来学习原子的结构.
教师用多媒体播放课件“原子的结构”,并讲解.
原子的结构(多媒体课件)
(1)原子的结构与太阳系十分相似,它的中心是原子核,在原子核外有一定数目的电子在绕核运动(如图甲所示).电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10-19C.
原子核带正电,电子带负电,通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性.
(2)原子很小,直径为10-10m,如果将原子比作一座大楼,原子核就如乒乓球那么大,可见原子核非常小.但是原子核又可以再分,它是由质子和中子组成的(质子带正电,中子不带电),而质子和中子还有更小的精细结构——夸克(如图乙所示).关于原子核结构的问题,本节课我们只需了解,不作深入探究,这些内容我们以后再学.
甲:原子结构 乙:原子核结构
备课笔记
课外拓展:
将带电体与验电器的金属球接触时,会使验电器带上与带电体性质相同的电荷,这种使物体带电的方法叫接触带电.如果此时用一个与验电器带等量异种电荷的带电体接触该验电器的金属球时,原先张开的金属箔就会闭合,这种现象叫做电的中和.
规律总结:
检验物体是否带电有三种方法:
(1)看物体能否吸引轻小物体;
(2)利用验电器检验;
(3)利用电荷间相互作用的规律判断.
进
行
新
课
(3)氢原子的结构最简单,原子核中有1个正电荷(其电荷量与电子电荷量相等),核外有1个电子.氦原子核中有2个正电荷,核外有2个电子.(如图丙)
丙:氢原子和氦原子的结构
板书:(1)原子由位于中心的原子核和核外绕核旋转的电子组成,原子的核式结构与太阳系相似.
(2)电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10-19C.
(3)通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,使得整个原子不显电性.
【例2】 下列关于原子、原子核的说法正确的是( )
A.原子核不带电
B.原子核几乎占据了原子的全部空间
C.原子带正电荷
D.原子由带正电的原子核和带负电的电子组成
答案:D
2.摩擦起电的实质
师 前面我们学习了“摩擦起电”,请同学们思考为什么用摩擦的方法可以使物体带电呢?摩擦起电创造了电荷吗?下面我们就一起来学习“摩擦起电的实质”.
摩擦起电的实质(多媒体展示)
不同物质的原子核束缚电子的本领不同.当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上.失去电子的物体因为缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余的电子而带等量的负电.摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开.
板书:(1)摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的本领不同.
(2)摩擦起电的实质是电荷的转移.
(3)摩擦起电的特点是失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,所以相互摩擦的两个物体,分别带上了等量的异种电荷,摩擦起电过程中电荷总量保持不变.
【课外拓展】
三种起电方式(多媒体展示)
备课笔记
知识拓展:
同种物质摩擦不带电的原因
同种物质的原子核束缚电子的本领相同,相互摩擦时不会出现电子的转移,故不会带电.
进
行
新
课
师 下面我们将做一个小实验来证明电荷的转移,请同学们注意观察金属箔片的张角情况.
教师演示实验:将带正电的验电器A和不带电的验电器B的金属球用带有绝缘手柄的金属杆连起来.(现象:验电器A的金属箔片张角变小,验电器B的金属箔片张角变大)
师 请同学们说说这个实验说明了什么?
生:这个实验说明验电器A所带电荷减少,验电器B所带电荷增大,由此我可以联想到正电荷由验电器A移动到了验电器B.
【例3】 用一根与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触一个金属箔已张开小角度的验电器,接触时发现验电器金属箔片张角变大,由此判断( )
A.验电器原来带正电荷,接触时有电子从验电器传向玻璃棒
B.验电器原来带正电荷,接触时有电子从玻璃棒传向验电器
C.验电器原来带负电荷,接触时有电子从玻璃棒传向验电器
D.验电器原来带负电荷,接触时有电子从验电器传向玻璃棒
解析:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当它接触验电器时,箔片张角变大,说明验电器原来也带正电,且电荷量比玻璃棒小,箔片张角变大说明验电器所带正电荷量增加,带正电荷实质是失去电子,说明验电器失去电子,即电子从验电器传向玻璃棒,故A对.
答案:A
导体和绝缘体
师 带电的物体有时会与其他的物体接触,从而失去电荷.那么,什么物体容易传导电荷,什么物体不容易传导电荷呢?下面我们通过实验来研究.
教师演示教材P34“演示——电荷在金属棒中的定向移动”中的两个实验,并对实验现象进行解说:
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.这种不容易导电的物体叫做绝缘体.橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体.绝缘体中的带电粒子相互约束,不能自由移动.
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.这表明,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,说明金属容易导电,我们把这种容易导电的物体叫做导体.金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体.金属中有自由电子,能够导电,酸、碱、盐的水溶液中也有能够自由移动的带电粒子.好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.电线芯线用金属来做,因为金属是导体,容易导电;电线芯线外面包上一层橡胶或塑料,因为它们是绝缘体,能够防止漏电.
备课笔记
小组问题讨论:
1.导体和绝缘体的区别是什么?
2.导体和绝缘体之间的界限是绝对的吗?
板书:(1)导体:容易导电的物体.如金属、人体、大地等都是导体.
(2)绝缘体:不容易导电的物体.如橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体.
(3)在金属中,部分电子可以脱离原子核的束缚,而在金属内部自由移动,这种电子叫做自由电子.金属导电,靠的就是自由电子.
【例4】 我们经常在加油站看到一条醒目的标语“严禁用塑料桶装运汽油”,这是因为桶内汽油会不断与塑料桶摩擦,使塑料桶带了电,而塑料是(选填“导体”或“绝缘体”),不能及时将电荷转移,易造成火灾隐患.
解析:汽油是易燃物质,当用塑料桶装运汽油时,由于在运输过程中,汽油不断与桶壁摩擦而使塑料桶带电.又因塑料是绝缘物质,桶上的电荷不能传递与转移,从而桶上的电荷越积越多.当桶上电荷积累到一定程度,就会发生放电现象.放电产生的火花会引燃汽油,造成火灾或油桶爆炸事故,所以加油站用醒目的标语提醒人们不要用塑料桶装运汽油,以免发生意外事故.
答案:绝缘体
教师总结:导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化.例如,当某些绝缘体加热后部分电子挣脱原子的束缚变为自由电荷,从而使该绝缘体变成了导体.
教
学
板
书
课堂小结
这节课,我们学习了电荷的有关知识,知道了摩擦起电现象.正负电荷和电荷间的相互作用以及导体和绝缘体的有关知识,为电学的学习奠定了良好的基础,电能在生活和生产中应用非常广泛,相信大家一定会学好电学知识.
备课笔记
知识拓展:
导体容易导电,绝缘体不容易导电的原因
脱离了原子核束缚,在原子间自由做无规则运动的电子叫自由电子;自由电荷通常有:自由电子、可自由移动的正负离子.导体容易导电是因为导体中有大量可以自由移动的电荷,例如,在各种金属导体中,存在着大量可自由移动的电子,在酸、碱、盐的水溶液中存在着大量可自由移动的正负离子;而在绝缘体中,电荷几乎都束缚在原子的范围内,不能自由移动,所以绝缘体不容易导电.
教
材
习
题
解
答
动手动脑学物理(P35)
1.有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体.如果丙物体带正电,甲物体带哪种电?
解:丙物体带正电,乙物体吸引丙物体,则乙物体带负电,甲物体排斥乙物体,则甲物体带负电.
2.如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面上自由转动.用餐巾纸摩擦吸管使其带电.
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,由此是否可以判断该物体已经带电?
(2)把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近,观察吸管运动的方向,并回答:吸管带的是哪种电?餐巾纸带哪种电?为什么?
(3)吸管和餐巾纸摩擦起电时,哪个失去了电子?哪个得到了电子?
解:(1)不能判断该物体带电,因为带电体有吸引轻小物体的性质,所以该物体可能不带电,或带上与带电吸管不同的电荷.(2)吸管向玻璃棒运动.吸管带负电,餐巾纸带正电.因为吸管与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引,异种电荷相互吸引,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,则餐巾纸摩擦过的吸管带负电;相互摩擦的两个物体如果带电,带的是等量的异种电荷.(3)餐巾纸失去电子带正电,吸管得到电子带负电.
3.金属锡的原子核带有50个大小与电子电荷相等的正电荷,它的原子核外有多少个电子?这些电子总共带多少库仑的电荷?为什么金属锡对外不显电性?
解:金属锡的原子核外带有50个电子,这些电子共带电量Q=50×1.6×10-19C=8×10-18C.金属锡对外不显电性,是因为原子的核内外正负电荷相等,原子整体不显电性.
难
题
解
答
【例5】 用丝线悬挂着A、B、C三个轻质小球,它们之间的相互作用情况如图,若C带负电,则( )
A.B可能带负电
B.A、B一定都带正电
C.B可能不带电
D.A一定带负电
解析:由图可知,A、B相互排斥,说明A、B带电且带同种电荷;B、C相互吸引,说明B、C可能带异种电荷,也可能其中一个不带电,另一个带电.题目已知C带电,分析第一幅图可知B带电,即B、C都带电,且C带负电,所以B带正电,A带正电,故选B.
答案:B
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
备课笔记
教
学
反
思
1.对于“两种电荷的规定”“金属中有大量自由电子”等知识需要很大篇幅才能讲清楚,而这些知识只是要求学生在观察演示实验的过程中有一个感性认识,不需要学生过多地进行深究,因此在教学时只是在实验的基础上简略带过,更多关注的是学生主动探索问题结果的过程,关注培养学生的思维能力,特别是创造性思维的能力.
2.本节“摩擦起电”和“原子结构”的学习是为下一节引入“电流”做铺垫.对于学有余力的学生,可以结合本节“动手动脑学物理”中的问题,启发学生从电子的得失方面去猜想摩擦起电现象的产生,了解摩擦起电的实质是电子的转移,了解静电除尘、静电复印等现代静电技术.在教学中还应告诉学生“电中性”是指原子(或整个物体)对外不显电性.物体呈电中性不等于物体没有电荷,只是物体所带的正电荷和负电荷的数量相等而已.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第2节 电流和电路
课题
电流和电路
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.列举日常生活中常见的电源,知道电源是提供电能的装置;列举日常生活中常见的用电器,知道用电器是消耗电能的装置.
2.认识电路中常用元件的符号,会用这些符号来表示相关元件.
3.知道电源有正极和负极,电源的方向是由电源正极通过用电器流向电源负极的.
4.知道并能够识别通路、断路、短路三种电路状态,知道短路的危害.
能力目标
1.观察简单的电路,尝试用开关控制一个用电器的工作.
2.尝试用符号来表示电路中的元件,绘制最简单的电路图.
素养目标
乐于在周围生活中发现所学过的电源、开关和用电器,敢于动手做物理课的电路实验,在实验中养成严谨的科学态度.
教学重点
1.通过观察和实验,探究电路中形成电流的条件,从而得出电路的基本组成.
2.能用符号来表示电路中的元件,能绘制简单的电路图.
教具准备
干电池、小灯泡、导线若干、开关、小电动机、小门铃、电视机、录像机、学生电源、半导体二极管、发光二极管、实物投影仪.
教学难点
组织、指导学生在连接电路过程中,认真观察和分析,并能得出正确结论.
教学课时
1.5课时
课前预习
1.电流:①导体中电荷的 定向 移动形成电流.②物理学中规定 正 电荷定向移动的方向为电流的方向.③电源接入电路时,电流是从电源的 正 极经过用电器流向 负 极.
2.电路的构成
(1)电路的构成:①a是干电池,它是电路中的 电源 ,它是供电的器件.②b是灯泡 ,它是电路中的用电器,它是利用 电能 来工作的器件.③c是电路中的开关,它是控制电路 通断 的器件.④d是 导线 ,它是将电路元件连接起来的器件.⑤电路是用导线把 电源 、 用电器 、 开关 等连接起来组成的电流可以流过的路径.
(2)有持续电流的条件:①有 电源 ;②电路 闭合 .
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
师 像今天这样阴暗的天气,每个人都会很自然地打开墙上的开关,这时电灯就亮了;还有英语老师上课时,只要把录音机的插头插到墙上的插座时,大家就会听到流利的英语朗读,电就在我们身边,对于电,同学们想知道什么呢?
生1:我觉得电挺神秘的,电是从哪儿来的呢?
生2:为什么一按开关,电灯就会亮了呢?
生3:什么是电路?电路是由哪几部分组成的?
生4:什么是电流,它又是如何流动的?
师 同学们提的问题很好,实际上好多的科学家、发明家就是先有了问题,再对自己的问题不断去“探究”才得出正确结论的.
这节课,让我们也当一回小“科学家”,来继续学习电学的有关知识吧!
进
行
新
课
电流的产生和方向
1.电流的产生和方向
本节课教师可先出示小灯泡、小风扇(带叶片的小电动机)、小电铃、开关、导线、干电池等器材,引导学生思考如何让小灯泡发光、小风扇转动、小电铃发声.
教师演示连接小灯泡电路,引导学生观察老师选用的器材及连结电路的方法.
老师闭合电路开关后,灯泡就发光了,请同学们思考为什么小灯泡能够发光.
生1:因为有电池(电源),它可以给灯泡提供电.
生2:应该是有“电流”流过了灯泡.
教师鼓励学生的回答,用多媒体播放视频课件“电流的形成”:如图所示,导线、灯泡的灯丝,都是金属做的,金属里面有大量自由电子,它们可以自由移动.平时它们运动的方向杂乱无章,接上电池之后,它们就受到了推动力,出现了定向移动,于是形成了电流.(通过课件使学生形象认识电流的形成,激发兴趣,并为电流方向的引出做准备)
电路中电流的方向:正极 用电器 负极
师 电流既然是电荷定向移动形成的,那么电流也是有方向的,它就像自来水的流动有方向,放学时学校门口的人流有方向一样,电流的方向是怎样规定的呢?
生:正电荷定向移动的方向为电流的方向.
教师总结: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.负电荷定向移动的方向与电流方向相反.
板书:(1)电荷的定向移动形成电流.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
(2)当电路闭合时,在电源外部,电流的方向是从电源正极用电器负极.
备课笔记
课外拓展:
电流方向的规定:电荷有正电荷与负电荷两种.科学实验证明,在电路中正电荷、负电荷都可以定向移动,有时还会同时相向移动,但物理学家刚开始研究电流时,并不清楚在不同情况下究竟是什么电荷在移动,当时就规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,而负电荷定向移动的方向一定与电流方向相反,在以后的研究和利用电流的过程中,并未发现这一规定会带来什么影响,所以这一规定一直沿用至今.
进
行
新
课
2.电流形成的条件
师 下面请同学们分组自己动手连接电路使小灯泡亮起来,小风扇转起来,小电铃响起来.(实验警钟:提醒学生任何情况下都不能把电池的两端直接连在一起,否则电池会很快用完,甚至爆炸引起火灾!为防止电池的两端直接连接在一起,我们在确保连接正确之前将开关断开!)
学生在老师的指导下认真完成实验,对实验操作有误的学生,要及时纠正.
师 同学们做了实验后,请大家思考:你们是如何使电路中获得持续的电流的?
生1:要有电源.因为我将导线、开关、灯泡连接起来时,闭合开关后,因为没有电池,灯泡不亮,我加上电池后,灯泡就亮了.
生2:开关要闭合.因为我将开关、导线、电源、灯泡连接起来时,由于开关没闭合,灯泡不亮,当我把开关闭合后,灯泡就亮了.
教师鼓励学生的回答,并总结板书“电流形成的条件”.
板书:电路中电流形成的条件:(1)有电源;(2)电路要闭合.
(教学说明:采用动手实验的方式,让学生探索电流形成的条件,激发学生学习兴趣的同时,加深了印象,帮助学生快速理解和记忆)
电路的构成
教师展示之前学生所连接的灯泡电路图,引导学生思考这个简单的电路由哪几部分组成?
生:由电池、导线、开关、小灯泡四个部分组成.
师 在物理学中通常用一些电学符号将电池、小灯泡等表示出来,这就构成了电路图.下面我们学习各种元件的作用和对应的电学符号:
(1)电源:电源在电路中是提供电能的装置,干电池、蓄电池都是电源,电学符号是().
(2)用电器:灯泡、电风扇、电动机、电阻都是用电器,用电器是消耗电能的装置,电学符号有:灯泡()、电动机()、电阻()、电铃().
(3)开关:开关的作用在于控制电路的通断,电学符号是().
(4)导线:导线把电源、用电器、开关连接起来,以便开关闭合时形成电流的通路.
师 下面请同学们说说你还知道其他电源吗?
生:555电池,纽扣电池,手机电池,发电机等.
教师演示并提问:由一节电池和小电动机开关组成的电路中,为什么电动机越转越慢?
生:因为电池没电了,干脆扔掉算了.
师 对,电池没电了,电动机当然就转得慢了.不过废旧电池对环境是有污染的,不能随便乱扔.
教师用多媒体投影电池的表面说明:不能扔到火里或两端短接,否则会引起爆炸!(培养环保意识,再次加强安全教育)
师 请同学们说说生活中除了电动机、小灯泡,你还知道其他用电器吗?
备课笔记
知识拓展:
在电源内部,电流从负极流向正极.
进
行
新
课
生:电视、空调、洗衣机等.
师 同学们说得很好,随着科技水平的提高,我国自主生产的很多产品已经打入了国际市场,享誉国内外,只要同学们继续努力,保证我们科技的领先地位,那么中华民族将永远屹立于世界民族之林!(适时教育学生热爱科学,并进行爱国主义思想渗透.)
板书:电路由电源、用电器、开关、导线四个部分组成.电源——提供电能的装置;用电器——消耗电能的装置;导线——输送电能的装置;开关——控制电流通断的装置.
电路图
师 之前我们简单了解了灯泡、开关、电源等元件,下面我们进一步学习电学中的常用符号.(老师用多媒体展示,并讲解)
板书:电路图:用电路元件符号表示电路连接情况的图.
教师示范画出小灯泡正常发光时的电路图,然后引导学生尝试画出电动机、小电铃的电路图.(有部分学生因不熟悉电路元件符号而出错,有部分学生连接电路图时出错)
师 (特意挑选一两位同学的典型错误)请同学们来判断一下,下面这些电路的画法中存在哪些问题?应如何修改才美观清晰?
学生思考后,积极发言:
生1:应规范使用电路元件符号,不能画得不标准.
生2:应合理安排元件符号的位置,转弯处一般画成直角.
教师鼓励学生的回答,并进行总结:
画电路图时应注意几个问题:
①电路元件符号要用统一规定的符号,不能自造符号;
②所画元件的次序要注意和实物图对应;
③合理的安排电路元件符号,应尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路图中,使画成的电路图清晰美观;
④导线要画得横平竖直,转弯处画成直角,元件符号一般不能画在电路图的转弯处;
⑤电路图最好呈长方形、有角有棱、大小比例适中.
【例1】 在如图所示的四个电路图中,符合电路基本组成条件且连接正确的是( ).
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解析:一个完整的电路至少由电源、用电器、开关、导线四部分组成.对照这个标准观察图中的电路图可以发现:甲图中缺少用电器;乙图中的电源正、负极之间直接用导线连接起来,发生了短路,是不允许的连接方式;丁图中缺少电源;只有丙图是完整且连接正确的电路.
答案:C
备课笔记
特别提醒:
学生电源接入电路时,应该处于关闭状态,且开关也应处于断开状态,以保证安全,确认电路连接无误后,再开启电源,闭合开关.
课外拓展:
电路图主要有两个方面的意义:一方面是便于分辨电路中各元件的连接情况;另一方面是有利于电路的设计与维修.
规律总结:
对电路图要求“三会”:(1)会看,能看懂电路图,知道电路中各元件的连接方式;(2)会画,给定元件和连接方式时,能按照要求画出电路图;(3)会连,会根据电路图连接实物电路.
进
行
新
课
通路、断路、短路
教师用多媒体展示甲、乙、丙、丁四个实物电路图,并引导学生说说四个电路图中,哪些连接错误,哪些连接正确,哪些可以使灯泡正常发光.
生1:甲图错误,灯泡不会发光,因为导线没有连接灯泡,相当于电池左右两端直接连接了,这是不允许的,会烧坏电池.
生2:乙图错误,因为多出了一根线,我之前也是这样连接的,不仅灯泡不亮,而且使电池发热了,时间长了可能会引起火灾.
生3:丙图连接正确,但因为开关没有闭合,灯泡不会发光.
生4:丁图连接正确,而且开关是闭合的,所以灯泡正常发光.
师 同学们回答得很好,其实上面四个图展示了电路的三种状态:通路、断路、短路,下面我们就一起来学习.(可用多媒体展示)
通路、断路、短路(多媒体展示)
(1)通路:电路接好后,闭合开关,处处连通的电路(如图丁).通路中有电流,用电器能正常工作.
(2)断路(开路):开关未闭合,或电线断裂等致使线路在某处断开的电路(如图丙),断路中无电流,用电器不能正常工作.
(3)短路:导线不经过用电路直接跟电源两极连接的电路(如图甲、乙),短路电路中的电流很大,用电器不能正常工作,电源或导线会因为发热过多而烧坏,也可能会烧坏电路中的其他元件.
板书:电路的三种状态:
(1)通路:处处连通的电路.有电流,用电器可以工作.(闭合电路)
(2)断路:某处断开的电路.无电流,用电器不能工作.(正常断路为开关断开)
(3)短路:导线把电源的两极直接连起来了.危害大,电源烧毁,用电器不工作.
【例2】 一种声光报警器的电路如图所示,各元件均能正常工作,对可能出现的现象描述正确的是( )
A.灯亮,铃一定响
B.铃响,灯一定亮
C.灯亮,铃一定不响
D.铃响,灯一定不亮
解析:从题中电路图可知,开关S1控制整个电路,只闭合S1时,灯亮,铃响,S1、S2均闭合时,灯亮,铃不响,此时铃被短路,所以此电路中灯可以单独亮,而铃不能单独响,铃若响,则灯一定亮,答案为B.
答案:B
备课笔记
小组问题探讨:
1.短路有什么危害?
2.怎样避免短路?
教
学
板
书
课
堂
小
结
本节课我们主要学习电流、电路的有关知识,通过亲自动手实验,合作的探究,既为电学学习添了砖加了瓦,又提高了动手实验的能力,对电流的形成和电流方向等抽象知识融会贯通了.大家已经步入了电学的门槛,希望大家继续努力,相信大家一定能轻松愉快地学好电学知识.
教
材
习
题
解
答
想想做做(P37)
利用发光二极管判断电流的方向
发光二极管是一种电子元件,简称LED.它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极.当电流由正极经过LED流向负极时,LED发光,表明它处于导通状态;反之,电流不能从负极流向正极,LED不会发光.所以,根据其发光与否可以判断电路中是否有电流及电流的方向.
请你将LED接入某电路中,闭合开关,观察LED是否发光,判断电路中电流的方向.
解:将LED接入电路中,闭合开关,若LED发光,则与LED较长的引脚相连的为电源的正极,另一端为电源的负极.在电源外部,电流从电源的正极出发,经LED的正极流进LED,从LED负极流出,流回电源的负极.
动手动脑学物理(P40)
1.图甲是把电池和玩具电风扇连接起来的电路图.请在图乙中用笔画线表示导线,连接相应的电路.
备课笔记
课外拓展:
发光二极管的特点
与白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱.由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器.把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9,10个阿拉伯数字以及A,B,C,D,E,F等部分字母(必须区分大小写).
教
材
习
题
解
答
解:
2.在图中有电子门铃、电源和开关,请用笔画线表示导线把它们连起来,使得门铃能够正常工作,并画出相应的电路图.电子门铃可以用“”这样的符号表示.
解:
3.观察如图所示的手电筒结构图.按下按键时,电路是怎样接通的?在图中画出电流流过的路径.另画出手电筒的电路图.
解:
解:按下按键,相当于闭合开关,电流流经灯泡、开关、流回电源的负极.如图所示.
4.如图是某人连接的电路,小电动机能转吗? 在接错的那根导线上打一个“×”,表示这根导线不要,再把正确接法的导线画出来,并在三根导线上分别标明电流的方向.
解:
5.图甲、乙中,各有一根导线接错而使小灯泡被短接,请把这根导线找出来,在上面打一个“×”.
解:
难
题
解
答
【例3】 小明在使用手电筒时发现小灯泡不亮,进行检修前,他对造成该现象的直接原因进行了以下几种判断,其中不可能的是( )
A.开关处出现短路 B.小灯泡灯丝断了
C.小灯泡接触不良 D.电池两端电压过低
备课笔记
难
题
解
答
解析:如果开关处出现短路,则电路始终是通路,小灯泡会始终发光,不会是小灯泡不亮,所以选项A的判断是不可能的.小灯泡的灯丝断了和小灯泡接触不良时,电路会出现断路,会使小灯泡不亮,这是可能的.电池两端电压过低时,虽然电路中有电流,但由于电流太小,所以这时也会发现小灯泡不亮.
答案:A
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教
学
反
思
1.本节课的教学,可以分成四个层次:第一层次,对电流的产生和电流方向的认识;第二层次,对简单电路及元件的认识;第三层次,对电路的通路、断路和短路的认识,特别是对短路危害的认识,需要给学生留下深刻的印象;第四层次,把具体的电路元件抽象成符号,能根据具体的实物电路画出电路图,及根据电路图连接实物电路.
2.对于“电流和电路”学习内容的设计,突出了学生可操作性,在操作的过程中认识通路、断路、短路的现象;“组装电路”教学内容的呈现形式,力求通过实验思考落实教学内容,避免了教师的传统讲授,让学生手脑并用,积极主动地学习.对电流、电压、电阻概念的建立,也降低了理解的难度,突出了简单、形象,只是让学生初步知道是什么含义即可,而不需追求概念的严密性和科学性.
3.通过创设问题情境,激发学生探究的积极性,扩展学生对自己学习的责任感.通过让学生亲自动手实验,营造民主、和谐、合作的探究氛围,给学生的主动探索、自主学习和提高能力留有充足的空间.通过使用多媒体技术,帮助学生对电流的形成和电流方向等抽象知识的学习,优化课堂教学,提高教学效率和质量.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第3节 串联和并联
课题
串联和并联
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1. 知道什么事串联电路和并联电路,会画简单的串、并联图.
2. 通过实验探究串、并联电路的特点,会连接简单的串联和并联电路.
3. 尝试根据已有知识、经验按要求设计简单的串、并联电路.
能力目标
1.掌握两个灯泡(或用电器)串联和并联的连接顺序和方法,做到快而准.
2.尝试用探究的方法认识串联和并联电路,通过按照具体要求练习连接电路,掌握解决问题的方法.
3.通过引导学生根据实际需求设计简单的串、并联电路,从而培养学生对实际问题的探究能力,分析问题和解决问题的能力.
素养目标
1.通过探究学习串联电路和并联电路的特点,体会物理学知识的应用价值,培养学生乐于将所学知识应用于实际生活的兴趣.
2.在学生探究并设计串、并联电路的过程中,培养学生大胆实验,执着探究的精神.
教学重点
通过观察和实验,探究串、并联电路的特点
教具准备
电路示教板、节日彩灯、4节电池、2只灯泡、3只开关、导线、多媒体课件
教学难点
掌握正确连接串、并联电路的方法,培养学生勤动手、勤动脑的习惯,逐步学会自己独立设计电路
教学课时
1课时
课前预习
1.串联电路
(1)定义:由电路元件首尾 顺次连接 组成的电路.
(2)串联电路图如 甲 图.(选填“甲”或“乙”)
(3)串联电路中开关控制 整个电路 的通断;各用电器之间 有 (选填“有”或“无”)影响.
2.并联电路
(1)定义:由用电器 并列连接 组成的电路.
(2)并联电路图如 乙 图.(选填“甲”或“乙”)
(3)在并联电路中,电流有多条分支,干路开关控制 整个电路 ,支路开关控制 其所在的支路 ;各用电器之间 无 (选填“有”或“无”)影响.
生活中的电路:串联电路和 并联 电路是最基本的电路.节日里的一串小彩灯是串联 的,家庭电路中的电灯、电冰箱、电视机是 并联 的,开关和它控制的电灯是 串联 的.
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师引导学生观看两个演示实验.
演示实验1:教师将一串节日彩灯以串联方式接入电路中,闭合开关时,这串彩灯同时发光;断开开关时,彩灯同时熄灭.(多次重复闭合或断开开关的操作,让彩灯闪烁跳舞)
演示实验2:教师将两个灯泡以并联方式接入电路中,将一只开关S2与一只灯泡L1串联在支路上,一只开关S1串联在干路上(如图所示).当教师闭合所有开关时,两个灯泡都正常发光;当教师断开开关S2时,灯泡L1熄灭,L2正常发光.当教师断开开关S1时,两个灯泡都熄灭.(多次重复闭合或断开开关S1、S2,让两个灯泡闪烁跳舞)
学生观察实验后,都很好奇这两个电路是如何设计的呢?居然可以自由地控制灯泡发光或熄灭.这真是太神奇了!
师 大家肯定都很疑惑老师是如何“变魔法”让灯泡“跳舞”的,下面我们就一起来探究吧.
进
行
新
课
串联电路和并联电路
1.认识串联电路和并联电路
教师提问:首先请同学们用桌上的器材(电池组、2只灯泡、导线)在老师发的白纸上设计一个电路图,要求两只灯泡同时亮.
学生四人一小组热烈地讨论后,各小组画出自己设计的电路图,并争先恐后地要求将自己的电路图板书到黑板.学生设计的电路图多种多样,经师生共同分析归纳,共有如下两种较合理的电路图.
师 请同学们说说为什么想到这样的设计?
生:因为电流可能依次通过两个灯泡;也可能同时流入两个灯泡,同时流出两个灯泡.
(学生回答的同时,教师通过课件演示在串联和并联电路中电流通过两个灯泡的动态效果.这样可使学生在一番摸索之后,整理一下设计思路,有利于思维条理性的培养.)
师 这两个电路的连接方式一样吗?
生:不一样.一个是两只灯泡首尾相连;另一个是两只灯泡两端分别相连.
师 同学们观察得很仔细,这两种连接方式不同的电路分别叫做串联电路和并联电路.
板书:(1)串联电路:两个灯泡首尾顺次相连的电路.
(2)并联电路:两个灯泡两端分别相连的电路.
备课笔记
小组问题探讨:
1.路灯坏了一盏,不影响其他路灯正常工作,这是为什么?.
2.每家每户的电器是怎样接入电路中的?
进
行
新
课
(通过学生设计电路图并观察连接方式的不同,得出串联电路和并联电路的定义,这样可使学生变接受性学习为探究性学习,体验知识的获得过程)
实验活动:为了了解同学们对串联电路和并联电路的连接方式的认识情况,教
师请各小组先派三个同学表演串联电路的连接方式,然后再派三个同学表演并联电路的连接方式,其中两个同学演“灯泡”,一个同学演“电源”.
(用学生表演的方式来突破本节课重点和难点,为下面的连接实物和探究电路特点打基础)
教师引导学生根据电路图用笔画线代替导线连接实物图(各电路元件的实物已画好在一张纸上发给学生,学生在表演的基础上很快连好实物图,且正确率很高,这就为下面连接实物培养了自信心)
2.串联电路和并联电路的特点
师 下面请同学们用你们已连接好的串联电路和并联电路去摸索一下它们的特点.
教师给学生充足的时间进行探索.学生有的把串联电路中的灯泡拧下来,有的把串联电路的导线拆下来,有的把并联电路支路上的导线拆下来,有的把并联电路干路上的导线拆下来……
教师提问:你们发现了什么?请三位同学到前面来用示教板上已接好的串联电路和并联电路去演示一下你的发现.
生1(边演示边回答):我发现在串联电路中,拧下一只灯泡后另一只灯泡不亮了.而在并联电路中,拧下了一只灯泡后另一只灯泡仍然亮.
生2(边演示边回答):我发现不管在串联电路还是并联电路中,只要把接电源的导线(主干电路的导线)断开,灯泡都不能发光.
生3(边演示边回答):我发现在串联电路中有一根线接触不好,整个电路都不通了;而在并联电路中,接在电源上的线松了,整个电路都不通,但接在其中一只灯泡上的线松了,另一只灯泡仍然亮着.
(学生的回答多种多样,说明此过程培养了学生的探索能力)
教师鼓励学生的回答,并用多媒体展示课件“串联电路和并联电路的特点对比”.
备课笔记
特别提醒:
电路中的用电器只要不同时工作就是并联的,用电器同时工作,串联、并联都有可能.
进
行
新
课
【例1】 串联电路和并联电路是最基本的电路,它们的实际应用非常普遍,节日的小彩灯是联的,安装在教室里的几盏日光灯是联的.
解析:节日小彩灯如果有一个熄灭,这一组的灯都会熄灭,因此是串联的;教室里的灯如果有一盏熄灭,其他的灯不会受到影响,照常工作,因此是并联的.
答案:串 并
【例2】 如图所示的电路中,开关只控制灯L2的电路是()
解析:A中,开关闭合后L1短路,而开关断开后L1、L2都亮,故不正确;B中,开关S控制L1;C中,开关S控制L2;D中,开关S同时控制两灯,故选C.
答案:C
串、并联电路的识别与作图
1.串、并联电路的识别
师 光知道串、并联电路的特点还不行,我们还要学会识别并灵活运用串、并联电路的方法,下面我们就一起来学习吧.
教师用多媒体展示课件“串联电路和并联电路的识别方法”,并针对性地讲解.
【例3】 在如图所示的电路中,两个灯泡组成并联电路的是( )
解析:根据串联电路的特点,电流只有一条通路,故A、C图中两灯是串联的.根据并联电路的特点,并联电路中电流有分支,各支路上的用电器可独立工作.B图中两盏灯都能独立工作,互不影响,它们各自都能与电源构成通路,所以是并联电路.D图中的电路处于短路状态.
答案:B
2.串联电路和并联电路的作图
师 学会了识别串、并联电路,我们还要学会正确连接串、并联电路,下面我们做个例题.
【例4】 按如图甲所示的电路图,用铅笔画线代替导线把图乙所示实物连接起来.
解析:因电路中待接入的元件较多,且两灯并联,开关分别控制两灯,所以采用以下方法可以使连接变得更为简单,即先选取连接电路元件最多的一条支路将它串联起来(如图丙),再将另一条支路并联在上述串联电路上(如图丁).
备课笔记
课外拓展:
节日里的小彩灯
节日里常见的小彩灯是串联还是并联?是串联!
如果是串联为什么个别灯坏了,其它灯还亮呀?原来节日小彩灯的内部结构与一般的灯不一样.一般有以下两种情况:
第一种情况,每个小灯泡除了有灯丝以外还有一个电阻并联在两个灯脚之间,这个电阻的阻值远大于灯丝的电阻.因此,小灯在发光时绝大部分电流是通过灯丝的,只有少量电流通过电阻,于是小灯泡正常发光.当灯丝被烧毁后电流全部通过电阻,电阻上的电压将大大增加,这样使其它灯上的电压减小,所以其它的灯泡变得比原来暗一些,但都是亮的.
第二种情况,彩灯灯丝下边多并联了一段涂有氧化铜的细金属丝.一旦有一个彩灯灯丝熔断了,其他彩灯瞬间会熄灭,使这个灯泡两端的电压达到220V,从而瞬间击穿那段细金属丝表面的氧化铜涂层,使这个彩灯重新形成通路,又使其灯泡继续工作.因为彩灯熔断后击穿金属丝相当于被短路了,留下的灯泡两端各自分担的电压就多了,所以会比原来更亮.
进
行
新
课
答案:具体做法如下:
(1)选取L2所在支路,将它跟电源、开关S和S2串联起来,如图丙所示.
(2)将L1和S1串联起来,把L1的左端接到S2的左端(或电源正极)上,把S1的左端接到L2的右端(或开关S的右端)上即可,如图丁所示.
生活中的串、并联电路
你能说出在日常生活中,一些用电器的连接方式吗?现在全班同学分成A、B两大组.A组同学说出日常生活中的某一电路,要求B组回答它的连接方式.然后B组同学说出某一电路,要求A组回答它的连接方式,两组比一比,赛一赛,哪一组发现的电路多,哪一组判断的正确率高.在要求判别电路的连接方式时,还要说出你判断的理由.(培养学生发现问题的能力和运用所学知识解决实际问题的能力.同时也培养了学生不服输的精神.)
A组问:你家中的电灯和洗衣机是怎么连接的?
B组答:并联.因为电灯亮时,洗衣机不一定工作.
B组问:教室中的日光灯是如何连接的?
A组答:并联.因为一盏灯不亮时,其余的灯仍正常发光.
A组问:街道上的路灯之间是如何连接的?
B组答:并联.因为我发现有一路灯不亮,其余的路灯仍然亮着.
B组问:节日彩灯中两串彩灯是怎么连接的?
A组答:并联,因为一串彩灯亮的时候另一串却不亮.
A组问:在一串节日彩灯中的各灯是怎么连接的?
B组答:串联.因为它们同时亮,同时灭.
A组反驳:在并联电路中,也有可能所有的灯同时亮同时灭.我认为串联和并联都有可能,甚至还有可能几只串联后再与另几只并联.
(全班此时争论的气氛很热烈,由于这个问题在课上无法马上解决,所以让学生课后通过查资料,做实验等多种途径去探索解决这个问题,这是本节课的一个闪光点.)
师 同学们表现得都很好,下面我们做几个例题,进一步了解生活中串、并联电路的设计.
【例5】 抽油烟机装有照明灯和排气扇(排气扇中,电动机的符号是).使用中,有时需要它们单独工作,有时需要它们同时工作.如图所示的四个电路中,你认为符合上述要求的是( )
备课笔记
怎么又是变暗又是更亮呀?关键是灯丝是短路还是断路了,短路则更亮断路则变暗.
实际上节日中的小彩灯一串彩灯上的每个小彩灯之间是串联,而每串与每串之间是并联的,这样彩灯即不会烧坏,也不会因一个灯坏,而导致全不亮.成网状或其他形式只是外观布置与电路本身无关.另外,节日小彩灯是用混联控制的.
知识拓展:
实际电路不管看起来有多么复杂,都是由最基本的串联电路和并联电路组成的.
进
行
新
课
解析:电路的基本连接方式有两种,即串联和并联.本题中照明灯和排气扇在工作时要互不影响,由串、并联的特点知,它们应该是并联的,既然它们能单独工作,说明它们分别由一个开关控制,符合上述要求的只有选项A,故A正确.
答案:A
串、并联电路的设计在生活中的应用
师 下面我们要学习的是根据一段文字信息情景,按要求设计一个符合要求的电路图.这是本节课的重点和难点,要求同学们灵活运用所学的知识,并与生活中的串、并联电路相结合,考查了大家探究、设计、创新的能力.下面我们先看个例题.
【例6】 给你下列器材:一只红灯泡、一只绿灯泡、一只电铃、一个电池组、两只开关S1和S2、若干条导线,请按要求设计一个报警器的电路.要求是:合上开关S1时,绿灯亮,表示平安;合上开关S2时,电铃响同时红灯亮,表示有情况.请你根据上述要求在下列虚线框中画出电路图.
解析:合上开关S1时,绿灯亮表示S1控制绿灯;合上开关S2时,电铃响同时红灯亮,表示S2同时控制电铃和红灯.绿灯和红灯的工作互不影响,表明这两灯应该是并联关系.
答案:如图所示(两种方法,任画一种即可)
教学板书
课
堂
小
结
通过这节课的学习,我们知道了串、并联电路的特点,学习了识别串、并联电路的方法,并进一步学习了如何正确连接串、并联电路.串联电路和并联电路是电学中最基本的电路,我相信经过大家的不断努力,再复杂的电路大家都能弄懂它们,这节课就学到这.谢谢!
教
材
习
题
解
答
想想议议(P43)
如图是一个简化了的玩具警车的电路图.学习了串联电路和并联电路的知识,你能看懂这个电路图吗?电路图中的小灯泡L与小电动机M是串联的还是并联的?
解:玩具警车的电路图中小灯泡与小电动机是并联的,每个用电器由一个开关控制.小灯泡和电动机可以同时工作,也可以单独工作.
动手动脑学物理(P43~44)
1.如图,要用两个开关分别控制两个灯泡,应该怎样连接电路?请在图中画出接线.
解:
2.按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,把图乙中所示的实物连接起来,并用箭头在电路图中标出干路和两个支路在开关闭合时的电流方向.
解:
3.请分别根据如图所示的两个实物电路画出它们的电路图.
解:
4.如图所示,学校前、后两个门,在前、后门各装一个按钮开关,学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组.要求:前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮.请设计电路图并在实物图中连线.
教
材
习
题
解
答
4.如图所示,学校前、后两个门,在前、后门各装一个按钮开关,学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组.要求:前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮.请设计电路图并在实物图中连线.
解:
5.居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着浪费电.但是,如果有人夜晚出来,没有灯又很不方便.现有一种自动控制的楼道灯,当有人走动发出声音时,电路才会接通,灯亮.不过,只有夜晚天黑之后灯才能亮.白天,不论发出多大的声音,电灯也“无动于衷”.这是因为在控制开关中装有“声敏”和“光敏”装置.
“声敏”和“光敏”的自动装置都是比较复杂的,我们不妨分别用和这样两个符号代表它们.实际上,这就是两个开关:有声音响时是闭合的;环境光线非常暗时,是闭合的.想想看,怎样连接电路便可以实现上面的功能?请画出电路图.
解:
难
题
解
答
【例7】 如图所示的电路盒,面板上有红、绿灯各一个,三个拨动开关S1、S2、S3.为了在不打开盒子的情况下探究盒内的电路结构,小明做了多次实验,并将结果填入下表:
规律总结:
电路的连接,常用的连接方法共有三种:①电流流向法:即从电源的一个极开始,顺着或逆着电流的方向根据电路图连接实物元件,最后连接到电源的另外一个极;②先通后补法:即从电源正极出发按电流的方向,先连通一条支路,在分流点和汇流点再补接其他支路;③先支后干法:将各个支路分别连接好,再在分流点、汇流点将各支路的“头、头”相连,“尾、尾”相连,最后连接电源正负极与分流点、汇流点之间的连线.
难
题
解
答
解析:由实验结果可知:当S1、S3都闭合时,两灯都不亮,S1、S2闭合时红灯亮,S2、S3闭合时绿灯亮,则两灯必是并联,S2在干路上,S1、S3分别在两个支路上,而且S1控制红灯,S3控制绿灯.
答案:如图所示.
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教学反思
认识串、并联电路的特点是识别电路、辨别电路连接形式和进行电路设计的基础.本节教学不能满足于仅让学生知道串联、并联两种连接方式,而要把重点放在通过学生动手实验、实际连接操作的过程,分析归纳出小灯泡的连接形式及串联、并联的各自特点.辨认实际电路是串联还是并联,根据要求画出电路图或根据电路图连接实物图,尤其是连接并联电路,对于初学电路知识的学生来说是比较困难的.因此在教学中应注意把教师的讲述和学生的动手紧密结合起来.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第4节 电流的测量
课题
电流的测量
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.认识电流的大小,知道电流的单位、符号,关心生活中有关用电器工作的电流值.
2.知道电流表的用途、符号,知道正确使用电流表的规则,并会将电流表正确接入电路,画出相应的电路图.
3.能认识电流表的量程,正确读出电流表的示数.
能力目标
1.通过用电流的效应来研究电流的强弱,提高学生用间接研究问题的方法解决实际问题的能力.
2.通过连接电路的实验活动,培养学生动手操作能力.
3.通过电流表的读数,训练学生的观察能力和准确读数的技能.
素养目标
1.通过学生连接电路的实验活动,培养学生团结协作的精神.
2.在学生对电流表读数的过程中,培养学生严谨的科学态度.
教学重点
1.知道电流有强弱,知道如何表示电流的强弱
2.了解电流的单位及单位间的换算
教具准备
手电筒、玩具小汽车、电池、开关、导线、小灯泡、电路示教板
教学难点
会在电路中接入电流表,能够读出电流表的示数.
教学课时
1.5课时
课前预习
1.电流的强弱
(1)定义:电流是表示 电流强弱 的物理量,用字母 I表示.
(2)单位:电流的国际单位是安培,简称 安 ,符号 A .1A= 103 mA= 106μA.
2.认识电流表
(1)电流表的作用:测量电路中的 电流大小 .
(2)电流表的图形符号是,电流表 有 3 个接线柱,有 2个量程,对于0~3A量程,刻度盘上每小格表示的电流是 0.1 A;对于0~0.6A量程,每小格表示的电流是 0.02 A .
3.电流表的使用规则
(1)使用前,应检查指针是否对准 零刻度线 ,如有偏差,需先 校零 ;
(2)电流表必须 串联 在被测的那部分电路中,使电流从电流表的 红色(“+”) 接线柱流入,从 黑色(“-”) 接线柱流出;
(3)被测电流不要超过电流表的 量程 ;
(4)在预先不能估计被测电流大小的情况下,应选用 最大 的量程,并用 试触 法判断被测电流的大小,然后根据情况选用合适的量程.
(5)严禁将电流表与电源或用电器 并联 ,否则会烧坏电流表.
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师用电路示教板展示一个由电池、灯泡、开关、导线构成的电路,引导学生思考电路连接正确时,闭合开关后,将会出现什么现象?这说明了什么?
生:灯泡亮了,这说明电路中有电流.
师 你看到电流了吗?你怎么知道电路中有了电流?
生:电流倒是没看见,但灯泡发光了.
师 对.如果用手摸灯泡,还会感觉到热,这说明电路中通有电流时会产生各种效应,如给灯泡通电后,灯丝会发热,热到白炽状态就会发光,这叫电流的热效应,除此之外,电流还有磁效应和化学效应等.本来电流是看不见、闻不出、听不到的,但我们可以利用电流产生的效应来认识它、研究它.
生:我们周围的空气也看不见、摸不着,只有刮风时才能感觉到它的存在,是不是一个道理?
师 很正确.你们的思维比老师还快.这实际上是一种间接研究问题的巧妙方法,下面我们就一起来学习电流吧!
进
行
新
课
电流的强弱
1.怎样表示电流的强弱
教师播放下雨天狂风暴雨和淅淅沥沥的小雨的视频对比,黑夜中闪电的光亮和街上彩灯的闪亮视频对比,引导学生进入讨论的话题:自然界中强与弱是普遍存在的,大雨与小雨,强光与弱光,那么水流的强弱如何表示呢?
生1:水流的强弱可以用相同时间通过管道横截面的水量来表示,通过的水量越多,水流越大.
生2:还可以用相同的水量流过管道横截面的时间来表示,用的时间越短,水流就越大,例如:接满一脸盆水时,水流越大,时间就越短.
师 (教师分别用一节干电池和三节干电池给同一盏灯泡供电,学生观察现象)同学们观察到什么现象?说明了什么?大家讨论后回答.
生:用三节干电池供电的灯泡比一节干电池供电的灯泡亮一些,这说明电流也有强弱.
师 同学们回答得很好,水分子定向移动形成水流,电荷定向移动形成电流,与水流类比,怎样表示电流强弱呢?请大家讨论后回答.
生1:可以用相同的时间内通过导体横截面的电荷多少表示.相同时间内通过的电荷数越多,电流就越强.
生2:可以用通过导体横截面的电荷数相同时所用时间长短表示.时间越短,电流越大.
生3:可以用1s内通过导体横截面的电荷数来表示.
教师鼓励学生的发言,并肯定生3的表述最好.
2.电流的单位
师 那么用什么物理量表述电流的强弱呢?它的单位有哪些呢?单位之间的换算有什么关系呢?请同学们阅读教材后进行回答.
备课笔记
知识拓展:
物体温度达到1700℃以上就会发白光,这种状态叫白炽状态.白炽灯就是利用电流的热效应制成的.当电流通过灯丝时,灯丝热到白炽状态,就会发出很亮的光,可以供我们照明,灯丝的温度越高,发出的光就越亮.
课外拓展:
电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量,用公式表示是,其中Q的单位是库(C),t的单位是秒(s),1A=1C/s.在物理学中,每一个物理量都有确定的符号,如电流用I表示,电流的单位是安培,用符号A表示;再如温度用t表示,单位用摄氏度(℃)表示,注意不能将物理量与其单位混淆.
进
行
新
课
学生交流讨论后积极发言,教师进行点评、总结,并板书.
板书:(1)电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示.
(2)电流的单位是安培,简称安,符号是A,常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA).
(3)电流的单位换位换算关系是:
1A=1000mA,1mA=1000μA,即电流单位之间都是1000进率关系.
教师总结:电流单位由大到小都是1000进率,换算时,找相邻的两个单位换算.跨单位换算一定要找准这两个单位的关系,才能进行换算.
师 同学们一定很好奇为什么电流的单位是安培,安培是哪来的呢?下面我们简单了解安培:(可用多媒体播放)安培是法国的科学家,他在物理、化学、数学等方面都有很深的造诣,安培在电学方面的研究成果尤为突出,被后人称为“电学中的牛顿”,为了纪念他,物理学中用安培作为电流的单位,希望同学们能向安培学习,刻苦钻研,勇于开拓和创新.
【例1】 如图所示是某型号电池外壳上的说明文字,其中的参数600mA·h是该电池储存的电荷量,可理解成:若电池以600mA的电流对外供电,可持续供电1h.若用该电池给一只工作电流为0.1A的收音机供电,则可供此收音机持续工作_____h.图案打“×”表示不可扔进垃圾箱,它告诉我们___________________.
解析:本题考查了电流通电时间与电荷量的关系.虽然电荷量是我们不熟悉的物理量,但根据题意,我们可以知道电荷量在大小上等于电流跟时间的乘积.如果设收音机持续工作的时间为th,则依题意有.
答案:6 用过的电池不能随意丢弃
电流的测量——电流表
1.认识电流表
教师展示电压表和电流表给学生看(如图).引导学生观察后思考这两个仪器中哪个电表是用于测电流大小的?
生:这个表上有一个“A”字母,它是电流的单位安培,它肯定是用来测电流大小的.
师 同学们回答得很好,这个带有“A”字母的电表是“电流表”,这个带有“V”字母的电表是“电压表”(我们以后将学).下面请大家说说电流表由什么构件组成(指看见的外部)?有什么作用?请讨论后回答.
生:(1)电流表有个外壳,外壳起保护作用.
(2)电流表有个刻度盘,上面有两排数字,它表示有两个测量范围(即量程),一个是0~0.6A,另一个是0~3A.
(3)刻度盘上有指针,当电流表接入电路时,会偏转,它能指示电流值.
(4)它有3个接线柱,使用时要将接线柱连入电路中.
备课笔记
特别提醒:
“电流”有两个意思,一个是电荷的定向流动,一个是单位时间内通过导体横截面的电荷量.
进
行
新
课
师 同学们回答得很好,值得注意的是,如果开始指针不对零,可以机械调零.(老师演示调零过程)
2.电流表的使用
教师用多媒体展示课件“电流表的使用”,然后出示电流表,一边讲解,一边演示使用方法,加深学生的印象.
板书:正确连接电流表:
①电流表必须和被测用电器串联.
②电流必须从“+”接线柱流进去;“-”接线柱流出来.
③不要超过电流表的量程.
④任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极上.
教师请三位同学上台演示用电流表测小灯泡电流的实验.(教师展示三块配电板电路,其中第一个电路中只有一个灯泡,第二个电路中有两个灯泡串联,第三个电路中有两个灯泡并联,每一块配电板都有一个灯泡被老师用烧坏的灯泡代换,当学生上台闭合开关时,每个电路中都至少有一个灯泡不亮)
实验活动1:三名学生上台按照正确的方法连接电流表(注意电流表要与小灯泡串联),演示使用电流表测量灯泡电流的实验.
生1:闭合开关时,灯泡不亮,电流表不偏转.(生1吓住了,反复检查自己电路的情况)
生2:闭合开关时,灯泡不亮,电流表不偏转.(生2也很疑惑,无法找出原因)
生3:闭合开关时,有一个灯泡亮,有一个灯泡不亮,电流表有示数.(教师鼓励生3摘掉不亮的灯泡,发现电流表无变化,然后给生3一个好的灯泡,帮助生3将灯泡用并联的方式接入电路,发现电流表偏转得更厉害了)
教师安慰3位同学,并告诉他们三个电路中都有一只灯泡是烧掉的,所以才会有电路故障.
师 老师之所以用烧掉的灯泡替换了好灯泡,是想要同学们知道:当电路中有故障时,一定要找出故障原因,使电路都正常时,才能接入电流表,否则电流表就不能正常工作了.
【例2】 如下图所示的电路中,哪种接法会烧坏电流表的错误接法?
答案:甲图接法会烧坏电流表
3.电流表的读数
师我们知道电流表有两个量程0~0.6A和0~3A,当我们将电流表正确连入电路后,又如何读出它的示数呢?请同学们阅读教材相应的内容后讨论和交流,拟定一个好的方案后做出回答.
生1:当电流表指针偏转到某个位置后,先看使用了哪个量程.
生2:再观察这个量程的每一个大格,表示多少安,每一个小格,表示多少安.
备课笔记
规律总结:
电流表的读数口诀
一看接线柱,明确其量程;二看最小格,确定分度值;三看指针处,垂直仔细读.
进
行
新
课
例如:当电流表接入0~0.6A量程时,每一大格表示0.2A,每一小格表示0.02A;当电流表接入0~3A量程时,每一大格表示1A,每一小格表示0.1A.
生3:看清指针向右偏转了几个大格和几个小格,用大格的数加上大格之后的小格的总数,就是电流值.
教师展示电流表的纸板模型,选用0~0.6A量程,使指针对着0.2A后的第一格(如图),问学生此时的电流值是多少?是怎样算出来的,讨论后回答.
生:是0.22A,因为选用了0~0.6A量程,每个大格是0.2A,每个小格是0.02A,则有11×0.02A=0.22A,或0.2A×1+0.02A×1=0.22A.
教师鼓励学生的回答,然后用一本书盖住所选的量程,引导学生思考:在不知道量程的情况下,你可以读出几个值?它们有什么样的关系?
生:可以读出0.22A或1.1A两个值,而且1.1A是0.22A的5倍,这说明大量程的刻度是小量程的5倍.
实验活动2:教师引导学生分组练习使用电流表测量电流,教师巡视指导,学生分组交流和评估自己的实验.
【例3】 某同学做用电流表测电流的实验,正确连接了电路,闭合开关后,电流表的读数如图所示.由此可以看出实验中存在的问题是_____________________,使实验结果更为精确的做法是_____________.
解析:本题考查选择电流表量程的技巧.题中电流表选用的量程是“0~3A”,电流值大约为0.3A左右.此值小于0.6A,完全可以选用读数更为精确的0~0.6A量程,避免测量不精确的问题.
答案:电流表指针偏转幅度较小,读数不精确 换用小量程
教
学
板
书
备课笔记
课堂
小结
通过本节课的学习.我们知道了电流是表示电流强弱的物理量,知道了它的单位和单位之间的换算方法.我们还进一步学会了连接电流表和读出示数的方法.这节课我们就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
动手动脑学物理(P48)
1.流过某手电筒小灯泡的电流大约是0.25A,等于多少毫安?某半导体收音机电池的供电电流最大可达120mA,等于多少安?
解:250mA;0.12A
2.画线连接下面的实物图,使小灯泡能够发光并且电流表能够测出流过小灯泡的电流(估计为0.1~0.3A).
解:
3.图中电流表的读数各是多少安?
解:甲的读数为0.32A;乙的读数为0.58A;丙的读数为1.4A.
4.在图中,能正确测量通过灯L1电流的电路是( )
解:丙、丁
难
题
解
答
【例4】在用电流表测串联电路的实验中,如图所示.
(1)当把最后一根导线连入电路中的时候,电流表指针立刻偏转的原因是______________________________________.
(2)闭合开关电流表立即偏转过最大刻度的原因可能是___________________________.
(3)闭合开关电流表指针立刻向左反偏的原因是_______________________.
(4)闭合开关前发现电流表的指针指在0.02A处的原因是_______________.
(5)闭合开关后发现电流表的指针偏转幅度很小的原因是_______________.
解析:连接电路时,为了安全,开关应该断开;当电流表的量程选择太小时,电流表的指针将偏转过最大刻度;当电流表的正负接线柱接反时,电流表的指针将反向偏转;使用电流表前,需进行校零;当电流表的量程选择太大时,电流表指针偏转的角度很小.
答案:连接电路时,开关没有断开 电流表的量程选择太小 电流表的正负接线柱接反了 没有进行校零 电流表的量程选择太大
备课笔记
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教
学
反
思
1.电流是摸不着,看不清的,电流的强弱只有间接地通过其他手段知道.教学中,我首先让学生观察灯泡通电后会发光发热来感受电流的存在,然后通过比较三节电池下灯泡发光强度和一节电池下灯泡发光强度来进一步引导学生感知电流也有大小.最后我将水流与电流进行类比,让学生变抽象为具体.
2.电流表是电学的一个基本仪表,教学中,要引导学生安全、准确地将电流表接入电路.读出电表的读数,是电学实验中必须具备的基本技能,是教学重点.教师在引导学生读数时,一定先判断选用的量程,再看分度值,最后读数.养成这个习惯,才能准确读出仪表示数.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第5节 串、并联电路中电流的规律
课题
串、并联电路中电流的规律
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.通过探究式实验,得出串、并联电路中电流的规律,学习科学探究的方法.
2.在实验过程中,巩固连接电路的训练.
3.正确使用电流表,识记使用规则.
能力目标
1.通过观察和实验,探究串、并联电路中电流的规律,提高学生对问题的探究能力.
2.通过学习和实验,培养学生动手操作能力.
3.通过对实验结论的归纳和总结,培养学生概括能力和语言表达能力.
素养目标
1.通过教师、学生的双边教学活动,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学,主动参与、乐于探究的精神.
2.在实验过程中,进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神.
教学重点
在实验中探究串、并联电路中电流的规律
教具准备
电池、开关、灯泡、电铃、导线、投影仪、多媒体课件
教学难点
组织、指导学生在探究过程中,认真观察、分析、得出正确结论
教学课时
2课时
课前预习
1.探究串联电路中电流的规律:在串联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC.由IA = IB = IC可知,串联电路中各处电流相等.
2.串联电路中电流处处相等的原因:因为电流是电荷的定向移动形成的,电流的大小与单位时间内通过导体某横截面的电荷量有关.在电流稳定流动时,单位时间流进某段导体的电荷多少一定 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)同样时间流出这段导体的电荷的多少.这样才不会使电荷在某处中断或堆积,才会保持电流持续稳定的流动,所以串联电路中电流处处相等.
串联电路
备课笔记
课前预习
3.探究并联电路中电流的规律:在并联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC.由IA=IB+IC可知,并联电路中干路电流等于各支路中的 电流之和 .
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师在黑板上画一个由两个小灯泡组成的串联电路,并标出各点(如图),引导学生思考电路中各点的电流之间有什么关系?
巩固复习
教师启发学生进行各种猜想并积极发言:
生1:我猜想电流是由大到小的,电流每经过一个小灯泡,就消耗一部分电能,回到负极时就最小了.
生2:我认为灯泡一样亮,电路中各点的电流应该相同.
生3:我有不同意见,我觉得电流有时大有时小.如大灯泡比较亮,它需要的电流大,小灯泡暗,需要的电流就小,好像与用电器有关.
生4:我的想法是导线粗的地方电流大;导线细的地方电流小.像粗水管中的水流大,细水管中的水流小一样.
同学们的猜想很多,那到底谁说的对呢?下面我们就一起通过实验来探究串联电路中的电流规律.
进
行
新
课
1.设计实验
既然同学们的猜想听起来似乎都挺有道理,而大家又都坚持己见,下面我们就针对上面的4种猜想分成4个小组,讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到验证.
学生按4种猜想分成了4个小组,并针对猜想制订了自己的实验计划.
甲组:我们用电源、导线、开关和3个小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后在甲图中取A、B、C、D四点分别串联电流表就可得出结论.
备课笔记
小组问题探讨:
在串联电路中电流依次流过每一个用电器,那么电流是越来越小还是大小不变呢?或者还有其他情况?
进
行
新
课
乙组:我们组用电源、导线、开关和2个小灯泡组成了串联电路(如图乙),然后在A、B、C三点分别串联接入电流表,并测出该点的相应电流值.
丙组:我们组用电源、导线、开关、大灯泡、小灯泡、电铃组成一个串联电路(如图丙),然后在A、B、C、D四点分别串联接入电流表.
丁组:我们组的设计和乙组大体相同,电路图如丁图,只是将A、B、C三点间换成了不同粗细的导线进行了实验.
2.进行实验
教师点评学生设计的实验计划,并引导学生动手进行实验,教师及时给予指导.(实验中由于电源、开关、导线的质量问题,接触不良问题,学生会有许多实验难关,教师要耐心指导)
教师提醒实验时要注意的问题:
①连接电路时,开关应断开.
②电流表应串联在被测电路中.
③应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个首尾顺次连接起来.
④接通电路前必须先用电流表的大量程试触,若发现电流表指针反偏,则应调换正、负接线柱;若超过量程,则要更换更大量程的电流表;若偏转角度过小,则应改用小量程.
⑤读数时要客观、精确,视线与刻度线垂直,读数完毕,断开开关,切断电源,整理好仪器.
⑥为了公正客观,电路中可以测3次,最好是再多选几点多测几次.
3.分析实验数据,得出结论
学生分组完成实验后,针对各组的实验现象和实验数据,总结出实验结论.
甲组:我们组用了三个灯泡,猜想的是电流从正极回到负极时会越变越小,实际结果是A、B、C、D四点的电流值都几乎相同.
乙组:我们组猜想的是串联电路中各处电流相同,而实验结果表明A、B、C三处的电流也几乎相同,符合猜想.
丙组:我们组猜想用电器不同时,串联电路中通过各用电器的电流也不同,即通过大灯泡、小灯泡和电铃的电流不同,可是实验结果是A、B、C、D四点的电流趋于相等.
丁组:我们组用粗、细导线(并改变导线位置)做了两次实验,两次实验稍有
备课笔记
特别提醒:
1.连接实验电路时,开关应断开,电流表应串联接在被测电路中.
2.应从电源正极(或负极)起按电路图把元件逐个连接起来.
3.连接好电路后,要先用开关试触,观察电流表的指针偏转情况,确认无误后,再闭合开关,观察示数.
4.读数时要客观、精确,视线与刻度盘垂直,读数完毕,断开开关,切断电源,整理好仪器.
5.电流表的量程选择过小,会使指针偏转过大,损坏电流表;电流表的量程选择过大,会使指针偏转过小,测量不准确.一般来说,选择的量程,应使指针偏转到刻度盘的到之间.
进
行
新
课
偏差,但在同一电路中,A、B、C三点的电流值相等.
教师鼓励学生的回答并进行总结和板书.
板书:经过实验证明串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2=…=In
师 串联电路的电流规律是由同学们自己设计实验方案得出的.我们做完作业,在交卷之前,总要再次检查一遍,看看解题是否合理,步骤是否得当,结果是否正确,同样,一项实验完成之后,我们也要从实验原理、操作、数据可靠性方面进行评估、检查、反思,看看此实验的可信度如何,有哪些值得总结的经验或要吸取的教训,下面就请大家交流讨论自己的实验心得吧!
生1:我在平时连接实物电路时很粗心,以致小灯泡不亮,后来发现把电池的同一个极连入了电路,把电路连接到电池的两极,灯就亮了.
生2:我在实验中发现电流表反偏了,经检查把电流表的正、负接线柱接反了,交换接线柱后就正常了.
生3:我在实验中发现,电流表偏转角度太小,无法读数,我把它换到小量程,偏转就明显了,说明实验中要选择合适量程才能精确读数.
生4:我的电流表没有接入电路时,指针没有对准零刻度线,我觉得会影响读数.
生5:我们小组的数据中,三次电流并不正好相等,有微小的差别,你觉得影响实验结论吗?
教师鼓励学生的回答,并引导学生思考:在串联电路中电流为什么处处相等呢?
学生思考后很疑惑,不知如何回答.
教师总结:因为电流是电荷的定向移动形成的,电流的大小与单位时间内通过导体某横截面的电荷的多少有关.在电流稳定流动时,单位时间流进某段导体的电荷多少一定等于同样时间流出这段导体的电荷的多少.这样才不会使电荷在某处中断或堆积,才会保持电流持续稳定的流动,所以串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2=…In.
【例1】 小明在学习“探究串联电路中的电流”时,对于电路中的电流,他根据“电路中每一个用电器都消耗一定的电能”这一生活经验,提出猜想:“串联电路中的电流越来越小,最终减为零”.给你电源、开关、电流表各1个、灯泡3个、导线若干,请用实验检验小明的猜想是否正确.
(1)画出你设计的电路图.
(2)扼要写出你的操作步骤.
解析:把三个灯泡与电源组成串联电路,用电流表测出电路各处的电流,根据各处电流的大小,得出结论.
答案:(1)实验电路图:实验电路如右图所示.
(2)实验步骤:①根据电路图连接好电路;②闭合开关S,读出电流表的示数Ia;③将电流表分别接在b、c处,读出电流表示数Ib、Ic;④比较Ia、Ib、Ic,得出结论.
备课笔记
进
行
新
课
并联电路中电流的规律
1. 猜想与假设
师 我们知道,串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径,我们把并联电路的各分支叫支路,总路径叫干路,而实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系,如下图所示,下面请同学们猜想一下干路和支路电流的关系吧!
生1:我猜想如果两个灯泡相同,那两条支路的电流可能会相同,那干路电流是不是有可能和支路电流也相等呢?
生2:这个电路图看起来是干路电流分成了两条支路后又汇总在一起,因此我猜想两条支路电流的和应等于干路电流.
生3:我猜想如果支路上的两个灯泡不一样,两条支路电流的和会超过干路电流.
2.设计实验
师 下面我们就针对上面3个猜想将同学们分成3个小组,讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到验证.
学生按3种猜想分成了3个小组,并针对猜想制订了自己的实验方案.
甲组:我们用电池、导线、一个开关、两个相同的灯泡组成并联电路.然后在干路上的A点接入电流表,测出A点的电流;再在两条支路上分别接入电流表,测出两条支路中B点、C点的电流,这样就可得出干路A点电流与支路B点、C点电流的关系了.我们组设计的电路图如下,只要按照设计的电路图进行实验,就会得出结果了.为了保证实验的可靠性,我们还换用了另外2个相同的灯泡进行了实验.
我们小组还设计了一个实验表格(如下),以方便数据的记录和处理.
备课笔记
特别提醒:
可以参考上一课时探究串联电路中电流的规律实验进行本课时的实验设计.探究串、并联电路中电流关系时可类比水流进行研究.
知识拓展:
正确理解串联电路和并联电路中电流的特点:(1)串联电路中电流的特点:从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷不会消失,也不会无根据地增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷量应该一样多,也就是说串联电路中电流处处相等;(2)并联电路中电流的特点:电流与水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠里的水流小.同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点.
进
行
新
课
乙组:我们组设计的电路和甲组一样,只是我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
丙组:我们组设计的电路和甲组也一样,只是我们组选用了不相同的两个小灯泡进行实验,而且我们相信两条支路电流之和一定会大于干路电流的.
3.进行实验
教师点评学生设计的实验计划,并引导学生动手进行实验,教师及时给予指导.(实验中由于电源、开关的质量问题,接触不良问题,学生会有许多实验难关,教师要耐心指导)
4.分析实验数据,得出结论
学生分组完成实验后,针对各组的实验现象和实验数据,总结出实验结论.
甲组:我们的结论是A点的电流约等于B点和C点电流的和.数据在如下的表格内,我们发现并联电路中电流和串联电路中电流关系不同.我们分析,A点即干路电流比两支路电流之和稍小些,是由于导线也消耗了电能.
乙组:我们组设计的电路和甲组一样,只是我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
丙组:我们组设计的电路和甲组也一样,只是我们组选用了不相同的两个小灯泡进行实验,而且我们相信两条支路电流之和一定会大于干路电流的.
教师点评:同学们分析得很好,可是请同学们思考为什么甲、乙两组的实验方案、实验器材都一样,为什么甲组测出的干路电流值会比乙组的略小呢?真的是因为导线消耗了部分电流吗?
学生分析:可能是甲组同学读数时误差较大,导致干路电流值偏小.
师 同学们分析得很对,确实是甲组同学在读数时造成了误差.请同学们课后继续探讨为什么丙组同学换成不相同的灯泡后,支路电流变了,干路总电流也变了.
教师用多媒体播放一段关于并联电路电流的动画视频,并进行讲解.(从并联电路的动画中,学生可以清楚地观察到电流怎样从正极流出,然后分流到两个灯泡中,最后汇总后又流向负极的具体情况,教师可以在动画中使用闪烁效果,突出分支处和汇合处的位置,并配以音响效果,活跃学生的思维)
板书:并联电路中,干路电流等于各个支路电流之和,I总=I1+I2+…+In
备课笔记
进
行
新
课
教师引导学生通过对比后正确理解串联电路和并联电路中电流的特点:
①串联电路电流的特点:从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷不会消失,也不会无根据地增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多,也就是说串联电路中电流处处相等.
②并联电路电流的特点:电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路中的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路中的水流都比干渠里的水流小.同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点.
【例2】 在探究并联电路中电流关系的活动中,小路连好如图所示的电路后,用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=1A、IB=0.4A、IC=0.6A,并将数据记录在表格中,下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.改变电流表的量程或换电流表再测几次
解析:探究并联电路中电流的关系,测量出一组数据后,应改变电路中的电流再测量几组数据,通过分析几次数据得出结论.改变电流表的量程或换电流表不能改变电路中的电流,因此应该换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值.
答案:C
【例3】 如图所示,电流表A2测的是_______的电流,电流表A1测的是______的电流,A1和A2的读数分别为I1和I2,比较其大小,则I1______I2.
解析:先观察电路图,分析其结构:灯L1与L2并联,电流表A1接在干路中,显然A1是测干路的电流;电流表A2与灯L2串联,是用来测灯L2的电流.由并联电路中电流的规律可知,干路电流总比每一条支路的电流要大,所以I1>I2.
答案:灯L2 干路 >
【例4】 如图所示,当开关闭合后,三个电流表的示数分别用I1、I2、I3表示,则它们的关系是( )
A.I1>I2>I3
B.I1<I2<I3
C.I1-I2=I3
D.I1=I2+I3
解析:A1在干路测L1、L2、L3三条支路的总电流,所以I1最大.A2测L2、L3两条支路的总电路,A3测L3的电流,所以I2>I3,所以I1>I2>I3.
答案:A
备课笔记
教学
板书
1.串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2=…In.
2.实验中仅凭测量2到3次电流就得到串联电路中电流处处相等的结论,是不完全的,最好要串联更多的小灯泡,选择不同的地方多测量几次.
3.并联电路中,干路电流等于各个支路电流之和,I总=I1+I2+…+In.
4.实验中仅凭测量2到3次电流就得到并联电路中干路电流等于各个支路电流之和的结论是不完全的,最好要并联更多的小灯,选择不同的灯泡多测几次.
课堂
小结
通过本节课的学习,我们知道了串联电路中的电流处处相等,并联电路中干路电流等于各个支路电流之和,这节课我们就学到这.谢谢!
教
材
习
题
解
答
动手动脑学物理(P51~52)
1.如图,当开关闭合后,电流表A1的示数为0.3A,通过小灯泡L1的电流是多少安?电流表A2的示数是多少安?
解:通过小灯泡L1的电流是0.3A,电流表A2的示数是0.3A.
2. 根据图甲所示的电路图,在图乙的实物图上用笔画出连线.在闭合开关后,如果电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,则通过小灯泡L1、L2的电流分别是多少安?
解:
3.课堂上按图做“探究串联电路中各处电流的关系”的实验时,每个实验小组只有一个电流表.实验完成后,小明借来其他小组的电流表,同时测量三个位置的电流以验证探究的结果.图中有三个电流表和两个小灯泡,请你按小明的设计在图中画出连线,注意连线不要交叉.
解:
备课笔记
规律总结:
用类比法理解串、并联电路中电流的关系
教
材
习
题
解
答
解:如图所示,通过小灯泡L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A.
4.小明用三个电流表和两个小灯泡做实验,检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,其连接的电路如图所示.这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,表示这根导线不能这样连接,然后画出正确的连接位置.
解:
难
题
解
答
【例5】 如图所示,某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路.已知通过R1和R2的电流分别为4mA和10mA,则通过R3的电流可能是( )
A.4mA B.6mA
C.10mA D.14mA
解析:本题有两种情况,当通过R3的电流的方向是从节点流向R3时,R1与R2并联后再与R3串联,通过R3的电流是4+10=14mA;当通过R3的电流的方向是从R3流向节点时,R1与R3并联后再与R2串联,通过R3的电流是10-4=6mA.
答案:BD
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教学反思
1.本课是在学生初步了解电路和电流的概念,认识了串、并联电路的特点以及会正确使用电流表测量电流的基础上,通过让学生在观察中提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验、收集数据、对数据进行分析论证、评估交流等自主活动,让学生初步体验科学探究的过程,初步领会科学研究的方法.
2.对实验数据的处理要求学生采取实事求是的态度,不草率、不弄虚做假,如有偏差,共同研究存在的原因.而实验编组不能太少,应该让每个学生有尽可能多的机会动手,若学生实验有困难,教师可进行一次本实验的示范操作,以减少学生实验的盲目性,示范时应把知识、技能、非智力因素交叉融合在一起,提高学生动手实验的兴趣和能力.
备课笔记
知识拓展:
家庭电路中的用电器之间都是并联的,而并联电路中干路电流等于各支路电流之和.当用一个插座同时给微波炉、电熨斗、电视机、电冰箱、电炉子等供电时,由于干路电流过大,容易引起导线、开关、插座等发热,不仅会加速材料老化或烧坏熔丝,甚至会引起火灾.这种现象就是过载.
过载是指电路中并联的用电器同时工作得过多,导致线路总电流超过额定值的现象.过载容易引起导线、开关、插座等发热,会加速绝缘材料老化或烧坏熔丝,甚至引发火灾
教学反思
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
本章复习训练
教
学
目
标
1.认识摩擦起电现象,知道两种电荷及它们的相互作用.
2.认识电源、开关、用电器等简单的电路元件,会读、会画简单的电路图.
3.了解串、并联电路的特点,能连接简单的串联电路和并联电路,能说出生活中采用简单串联电路和并联电路的实例.
4.知道电流,会使用电流表测电流,知道串、并联电路中电流的规律.
5.在探究串、并联电路的电流规律的过程中,体验科学研究的方法和科学探究的步骤.
教
学
方
法
1.归纳法:通过对本章知识的归纳总结,体会知识内容之间的联系,进而系统地复习本章知识.
2.引导分析法:通过引导学生对典型事例的分析,帮助学生进一步理解物理概念、规律,锻炼学生分析问题、解决问题的能力.
3.讲练结合法:通过典型习题的讲练,帮助学生加深理解知识的内涵、熟悉解题方法与技巧.
教具准备
多媒体课件
教学课时
1课时
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
本
章
总
结
电荷及其相互作用
【例1】 为了研究电荷之间的相互作用力与什么因素有关,小宇同学做了如下实验:把一个带正电的物体放在A处,然后用绝缘丝线将带正电的小球先后悬挂在B、C、D处,发现的情况如图所示.
(1)由此,小宇初步得出的结论是_________________________________.
(2)在实验中,小宇需要比较带电小球悬挂在B、C、D三处时受到的排斥力的大小,在你看来,小宇是通过分析什么现象来做出比较的?你能简述他的分析过程吗?
(3)如果将用丝线悬挂的小球换成带负电的小球,会出现什么现象?请你描述一下.
答案:(1)电荷间的距离越大,作用力越小;距离越小,作用力越大
(2)小宇是通过分析悬挂的小球偏离竖直方向的夹角来判断和比较斥力的大小的.小球悬挂于B处的偏离角度最大,即小球受到的斥力最大;小球悬挂在C处的偏离角度次之;小球悬挂在D处的偏离角度最小,即小球受到的斥力最小.
(3)小球向左偏,且偏离角度由大到小顺序是B处、C处、D处.
备课笔记
课外拓展:
电荷量越大,距离越小,电荷间的作用力越大.
本
章
总
结
导体与绝缘体
【例2】 在我们的生活和生产中,经常要对物体进行分类.如以下物品可分为两类:①铅笔芯、铝质易拉罐、铜导线,②塑料笔套、橡皮、食盐.这两类物品分别属于( )
A.导体和绝缘体 B.金属和非金属
C.磁性材料和非磁性材料 D.晶体和非晶体
解析:①中的物品都是导体,容易导电,②中的物品都是绝缘体,不容易导电,因此这两类物品是以导电性能来分类的,分别属于导体和绝缘体.
答案:A
电路及其设计
【例3】 小明家台灯的插头插在如图所示的插座上,插座上有一个开关和一个指示灯(相当于电阻很大的灯泡).若插座开关和指示灯用S1、L1表示,台灯开关和灯泡用S2、L2表示.小明断开或闭合S1、S2时,记录现象如下表,则符合事实的电路图是( )
解析:插座上指示灯与台灯是并联的,根据开关闭合情况可判断,开关S1控制着开关S2,因为只有S1闭合的情况下,再闭合S2,台灯才会发光,所以S1在干路上,S2在台灯支路上,正确的电路为C.
答案:C
【例4】 A、B两办公室彼此相距较远,为了传呼方便,两间办公室各装一个电铃,每个电铃配备一只开关,都能使对方的电铃发声,电池要装在B办公室.试设计一个符合要求的电路图.
解析:本题中没有给出基础电路的排列和元件,需要由设计者自己根据题意进行元件定位和设计.因为任意一方只要按下开关,都能使对方的电铃发声,所以可以判定两只电铃是独立工作的,电路属并联.又因一室内的开关能使对方的电铃发声,则表明本室的开关与对方的电铃串联.由此可知,两只开关分别接在两条支路上,分别控制着对方的电铃.
备课笔记
规律总结:
串联电路与并联电路
本
章
总
结
答案:电路图如图所示.
电流、电流表
【例5】 如图所示,现有一个电池组、两只电流表A1和A2、两只小灯泡L1和L2、一个开关、导线若干条(用笔画线代替导线).请你设计一个电路,要求开关闭合后,L1和L2并联;两只电流表接在电路中,且电流表A1测干路电流、电流表A2测L2电流.
(1)请在虚线框中画出你所设计的电路图.
(2)按照你所设计的电路图,将图中的元件连接起来.(导线不要交叉)
解析:在连接实物电路之前,应先根据题意设计好电路图,再按电路图连接实物电路.在连接电路的过程中,要注意电流表的正确使用规则:A1在干路上、A2和L2串联在其中一条支路上;让电流从“+”进、从“-”出.
答案:设计的电路图和连接的实物图如下:
串、并联电路中电流的规律
【例6】 小明等3人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验过程如下:
(1)把电流表分别接入到电路中A、B、C处,将第一次测出的电流填入下表:
(2)为了防止个别偶然因素的影响,他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量.
备课笔记
本
章
总
结
方法一:改变电源电压
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)
请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题.
①拆接电路时,开关必须________.
②上面设计的表格中存在的不足之处是___________
_____________________.
③表格补充完整后,通过对上面数据的分析可知:后面两次实验是采用方法______来进行的.实验的结论是:并联电路中干路的电流等于__________________.
解析:在拆接电路时,开关都必须断开,这样可以有效地防止因短路而损坏用电器或电源,记录实验数据时都必须同时记录该物理量的单位.从数据表格可以看出,第二次测量电流均为第一次测量电流的2倍,第三次测量电流均为第一次测量电流的2.5倍,由于并联电路两端电压相等,若采取第二种方法,则未更换灯泡的支路中电流不变,这与实验数据不符,故采用的是第一种方法,即在实验过程中两灯泡不变,只是改变电源电压.根据三次实验数据可以得出的结论,并联电路电流的关系是:并联电路中干路的电流等于各支路上电流之和.
答案:①断开 ②缺少电流的单位 ③一 各支路上电流之和
教
学
板
书
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
备课笔记
第十五章 电流和电路
三环:自学 展示 反馈
声、光、热、力、电、磁现象是自然界中的基本现象,本章是在“声现象”“光现象”“力现象”“热现象”学习的基础上,开始让学生接触有关“电现象”的初步知识.本章教学内容,就是从最基本、最简单的电路开始学习,学习电荷和摩擦起电,学习简单的串、并联电路,学习电流的测量,学习串、并联电路中电流的规律.
本章共分5节:
1.第1节“两种电荷”,主要讲述了摩擦起电的现象,两种电荷及它们之间的相互作用,要求学生知道电荷量及其单位,了解电子是带电量最小的电荷,知道金属中存在大量可自由移动的电子.
2.第2节“电流和电路”,本节是本章的重点教学内容,本节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,会画简单的电路图上,并注意从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.
3.第3节“串联和并联”,本节主要讲述了串联电路和并联电路的特点,要求学生能正确识别串、并联电路,能画简单的串联、并联电路图,能根据电路图连接实际电路.
4.第4节“电流的测量”,本节的内容可以分成三个部分:第一,用类比的方法建立电流概念;第二,电流的单位及换算;第三,电流表的使用——用电流表测电路的电流.
5.第5节“串、并联电路中电流的规律”,本节主要是在学生初步了解电路和电流的概念、认识了串联电路和并联电路的特点以及会正确使用电流表测量电流的基础上,通过让学生在观察中提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对数据进行分析论证、评估交流等自主活动,让学生体验科学探究的过程,领会科学研究的方法.
【教学目标】
1.在知识目标方面:①认识摩擦起电现象,认识两种电荷及它们的相互作用.②从能量的角度认识电源和用电器的作用.③会读、会画简单的电路图.④了解串、并联电路的特点;能连接简单的串联电路和并联电路.⑤能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例.⑥知道电流, 会使用电流表测电流,知道串、并联电路中电流的规律.
2.在能力目标方面:①在认识自然界只有两种电荷的过程中,感受人们所用的推理方法.②在动手实验的过程中,学习观察实验现象,学习从现象中分析归纳出规律的方法.③在认识和使用电流表的过程中,学会阅读说明书,对照实物,掌握正确使用测量工具的方法.④在探究串、并联电路的电流规律的过程中,体验科学研究的方法和科学探究的步骤.
3.在素养目标方面:①关心生活、生产、自然现象中常见的电现象,如摩擦起电等.②具有对科学的求知欲,乐于探索、善于观察、勤于分析,具有创新的精神.
【课时建议】本章共有5节,建议9课时.
第1节 两种电荷……………………………1.5课时
第2节 电流和电路…………………………1.5课时
第3节 串联和并联…………………………1课时
第4节 电流的测量…………………………1.5课时
第5节 串、并联电路中电流的规律…………2课时
本章复习和总结…………………………1.5课时
1.类比法:将电流类比水流,认识电荷的定向移动形成电流.
2.归纳法:将串、并联电路的特点进行比较归纳,认识其不同点,有利于分析电路.
3.等效法:在分析电路时,可以将电流表等效于一根导线;在分析复杂的电路时,在保证电路连接效果相同的前提下,转换成一个个简单的电路.
第1节 两种电荷
课题
两种电荷
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.认识摩擦起电的现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用.
2.了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位.
3.了解原子结构,认识自由电子和电荷的移动.
能力目标
1.通过实验活动感受摩擦起电,知道带电体的性质.
2.在认识自然界只有两种电荷的过程中,感受人们所用的推理方法.
素养目标
1.注意观察静电现象,对电荷种类的探究产生兴趣,能主动利用简易器材动手做实验,激发学生主动学习的兴趣.
2.鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力,引导学生关注社会、初步认识科学及相关知识对人类生活的影响.
教学重点
1.知道两种电荷和电荷间的相互作用.
2.掌握电荷量及其单位,了解原子结构.
教具准备
玻璃棒、橡胶棒、细线、铁架台、纸屑、毛皮、丝绸、验电器、有绝缘手柄的金属杆、空易拉罐、梳子、气球、多媒体课件.
教学难点
1.运用电荷间的相互作用,判断物体带电的性质,并解释简单的静电现象.
2.理解金属中的电子可以自由移动.
教学课时
1.5课时
课前预习
1.两种电荷
(1)摩擦起电:用 摩擦 的方法使物体带电.
(2)带电体的性质:能够 吸引 轻小物体.
(3)自然界中的两种电荷:①用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做 正 电荷;②用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做 负 电荷;③同种电荷互相 排斥 ,异种电荷互相 吸引 .
(4)电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称 电荷 .电荷量的单位是 库仑 ,简称 库 ,符号是 C .
(5)验电器:实验室里常用 验电器 来检验物体是否带电,验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的,从验电器 张角的大小 ,可以判断所带电荷的多少.
2.原子及其结构:原子是由位于原子中心的 原子核 和核外 电子 组成的,其中原子核 带正电,核外 电子 带负电,整个原子 不 带电.电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为 1.6×10-19 C.
3.导体和绝缘体:容易导电的物体叫做 导体 ,不容易导电的物体叫做 绝缘体 .金属能够导电是因为金属中有 自由电子 .
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一章内容,并讲解学生所做的习题(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新
课
导
入
教师播放视频“怒发冲冠”,引导学生注意动画中女孩的头发竖起来了.
师 下面老师将演示“怒发冲冠”给你们看.
教师请2位长头发的女生上台,当空气干燥时,教师用塑料梳子梳头发,引导学生注意观察头发随梳子“飘”起来.
师 同学们一定很惊讶为什么头发会“飞舞”,这是因为“摩擦起电”,下面我们就一起来学习吧!
进
行
新
课
摩擦起电和两种电荷
1.摩擦起电
教师将“摩擦”过的气球“挂”在黑板上,引导学生思考为什么气球会吸在黑板上.
生1:是不是因为黑板和气球具有磁性,所以它们可以互相吸引.
生2:气球怎么可能具有磁性,这是因为老师刚“摩擦”了气球,使气球带电了,所以才会吸在黑板上.
教师不需着急解答,先引导学生观察两组实验:
实验1:教师用“未摩擦过”的梳子靠近易拉罐,用“未摩擦过”的玻璃棒靠近碎纸屑,用“未摩擦过”的橡胶棒靠近碎纸屑.(现象:无法吸引)
实验2:教师用“摩擦过”的梳子靠近易拉罐,用丝绸“摩擦过”的玻璃棒靠近碎纸屑,用毛皮“摩擦过”的橡胶棒靠近碎纸屑.(现象:可以吸引)
师 请同学们说说两组实验中的“玻璃棒”“橡胶棒”“梳子”有什么不同?
生:摩擦过的玻璃棒、橡胶棒、梳子能吸引轻小物体,没有经过摩擦的玻璃棒、橡胶棒、梳子不能吸引轻小物体.
教师鼓励学生的回答,引出摩擦起电的概念,并进行总结和板书.
板书:(1)物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电,或者说带了电荷.
(2)用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电.
师 下面请同学们说说你还见过哪些“摩擦起电”现象?
生1:摩擦过的小塑料尺能吸引头发.
生2:电风扇的“叶子”易招灰尘.
生3:如果我们身上穿了化纤衣服,衣服会粘在皮肤上,在晚上脱衣时,有时会发出响声,甚至出现火花.
师 同学们回答得很好,下面我们来做个例题.
【例1】把一张干燥的报纸紧贴在竖直墙壁上,松手后报纸会自行脱落.如果用铅笔的侧面迅速在报纸上摩擦几下,报纸就会“贴”在墙壁上.这是报纸和铅笔摩擦_______后,报纸与墙壁相互吸引的缘故.此时报纸相对于墙壁是________的.
解析:报纸与铅笔摩擦后带了电荷,带电体能够吸引轻小物体,将报纸靠近墙
备课笔记
小组问题探讨:
1.除了摩擦起电,还有其他使物体带电的方式吗?
2.所有的物体都可以带上电吗?
知识拓展:
1.只有两种不同物质组成的物体相互摩擦才会带电.
2.使物体带电的方法有三种,即摩擦起电、接触起电、感应起电.
进
行
新
课
壁时,与墙壁表面相互吸引,所以报纸能粘在墙壁上,此时报纸与墙壁的位置没有发生改变,所以相对静止.
答案:起电(带电或带了电荷) 静止
2.两种电荷及相互作用
教师引导学生观察3个实验(教师可以边演示边解说).
实验3:用两块相同的丝绸分别摩擦两根完全相同的玻璃棒,再将两根玻璃棒互相靠近.(现象:互相排斥)
实验4:用两块相同的毛皮分别摩擦两根完全相同的橡胶棒,再将两根橡胶棒互相靠近.(现象:互相排斥)
实验5:将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒.(现象:互相吸引)
教师引导学生说说从上面3个实验中,可以发现什么规律.
生1:丝绸摩擦过的两根玻璃棒带同种电荷,靠近时互相排斥;两根橡胶棒都是用毛皮摩擦的,它们带同种电荷,靠近时也互相排斥,由此可知,同种电荷互相排斥.
生2:既然同种电荷互相排斥,而用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相吸引,说明它们带的是异种电荷,异种电荷互相吸引.
教师鼓励学生的回答,并进行总结和板书.
板书:两种电荷及相互作用:自然界中只有两种电荷——正电荷和负电荷.
(1)正电荷:人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷,可以用“+”表示.
(2)负电荷:人们把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷,可以用“-”表示.
(3)两种电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.
验电器
1.认识电荷量
师 物体所带电荷有多有少,电荷的多少叫做电荷量,下面我们就一起来认识电荷量.
板书:(1)电荷的多少叫做电荷量,也可简称电荷.
(2)电荷量的单位是库仑,简称库,符号是C.
(3)一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C.
2.认识验电器
教师出示两种不同型号的验电器,并介绍其结构.(如图甲、乙)
板书:验电器的作用:检验物体是否带电.
师 同学们一定很奇怪为什么验电器可以检验物体是否带电,它又是怎样工作的呢?大家不要着急,我们先来观察一组实验.
知识拓展:
自然界中的所有带电体,如果与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引,就一定与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥;如果与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,就一定与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引;没有一种带电体既可以与被丝绸摩擦过的玻璃棒吸引,同时又能与被毛皮摩擦过的橡胶棒吸引,即没有第三种电荷,既与被丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相异,又与被毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相异.
进
行
新
课
教师演示实验:
①用不带电的玻璃棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片不张开)
②用不带电的橡胶棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片不张开)
③用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开)
④用带负电的橡胶棒接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开)
⑤用力摩擦玻璃棒、橡胶棒,再将它们分别接触验电器的金属球.(现象:金属箔片张开更大了)
教师引导学生说说从这组实验中,你发现了什么.
生1:没有带电的物体接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片不张开,带电的物体接触验电器的金属球时,验电器的金属箔片张开了.
生2:带电多的物体接触验电器的金属球时,金属箔片的张角更大,所以,验电器不光可以用来检验物体是否带电,还可以检验出带电量的多少.
师 同学们回答得很好,下面请同学们思考:为什么带电体接触金属球时,金属箔片会张开呢?
学生讨论后总结得出结论:用带电体接触验电器的金属球时,有一部分电荷转移到验电器的两个金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开.
教师鼓励学生的回答并进行总结和板书.
板书:验电器的工作原理:同种电荷互相排斥.
原子及其结构
1.原子及其结构
通过前面的学习,我们知道物质是由分子和原子构成的,有的分子由多个原子构成,有的分子由一个原子构成,下面我们就一起来学习原子的结构.
教师用多媒体播放课件“原子的结构”,并讲解.
原子的结构(多媒体课件)
(1)原子的结构与太阳系十分相似,它的中心是原子核,在原子核外有一定数目的电子在绕核运动(如图甲所示).电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10-19C.
原子核带正电,电子带负电,通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性.
(2)原子很小,直径为10-10m,如果将原子比作一座大楼,原子核就如乒乓球那么大,可见原子核非常小.但是原子核又可以再分,它是由质子和中子组成的(质子带正电,中子不带电),而质子和中子还有更小的精细结构——夸克(如图乙所示).关于原子核结构的问题,本节课我们只需了解,不作深入探究,这些内容我们以后再学.
甲:原子结构 乙:原子核结构
备课笔记
课外拓展:
将带电体与验电器的金属球接触时,会使验电器带上与带电体性质相同的电荷,这种使物体带电的方法叫接触带电.如果此时用一个与验电器带等量异种电荷的带电体接触该验电器的金属球时,原先张开的金属箔就会闭合,这种现象叫做电的中和.
规律总结:
检验物体是否带电有三种方法:
(1)看物体能否吸引轻小物体;
(2)利用验电器检验;
(3)利用电荷间相互作用的规律判断.
进
行
新
课
(3)氢原子的结构最简单,原子核中有1个正电荷(其电荷量与电子电荷量相等),核外有1个电子.氦原子核中有2个正电荷,核外有2个电子.(如图丙)
丙:氢原子和氦原子的结构
板书:(1)原子由位于中心的原子核和核外绕核旋转的电子组成,原子的核式结构与太阳系相似.
(2)电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10-19C.
(3)通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,使得整个原子不显电性.
【例2】 下列关于原子、原子核的说法正确的是( )
A.原子核不带电
B.原子核几乎占据了原子的全部空间
C.原子带正电荷
D.原子由带正电的原子核和带负电的电子组成
答案:D
2.摩擦起电的实质
师 前面我们学习了“摩擦起电”,请同学们思考为什么用摩擦的方法可以使物体带电呢?摩擦起电创造了电荷吗?下面我们就一起来学习“摩擦起电的实质”.
摩擦起电的实质(多媒体展示)
不同物质的原子核束缚电子的本领不同.当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上.失去电子的物体因为缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余的电子而带等量的负电.摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开.
板书:(1)摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的本领不同.
(2)摩擦起电的实质是电荷的转移.
(3)摩擦起电的特点是失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,所以相互摩擦的两个物体,分别带上了等量的异种电荷,摩擦起电过程中电荷总量保持不变.
【课外拓展】
三种起电方式(多媒体展示)
备课笔记
知识拓展:
同种物质摩擦不带电的原因
同种物质的原子核束缚电子的本领相同,相互摩擦时不会出现电子的转移,故不会带电.
进
行
新
课
师 下面我们将做一个小实验来证明电荷的转移,请同学们注意观察金属箔片的张角情况.
教师演示实验:将带正电的验电器A和不带电的验电器B的金属球用带有绝缘手柄的金属杆连起来.(现象:验电器A的金属箔片张角变小,验电器B的金属箔片张角变大)
师 请同学们说说这个实验说明了什么?
生:这个实验说明验电器A所带电荷减少,验电器B所带电荷增大,由此我可以联想到正电荷由验电器A移动到了验电器B.
【例3】 用一根与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触一个金属箔已张开小角度的验电器,接触时发现验电器金属箔片张角变大,由此判断( )
A.验电器原来带正电荷,接触时有电子从验电器传向玻璃棒
B.验电器原来带正电荷,接触时有电子从玻璃棒传向验电器
C.验电器原来带负电荷,接触时有电子从玻璃棒传向验电器
D.验电器原来带负电荷,接触时有电子从验电器传向玻璃棒
解析:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当它接触验电器时,箔片张角变大,说明验电器原来也带正电,且电荷量比玻璃棒小,箔片张角变大说明验电器所带正电荷量增加,带正电荷实质是失去电子,说明验电器失去电子,即电子从验电器传向玻璃棒,故A对.
答案:A
导体和绝缘体
师 带电的物体有时会与其他的物体接触,从而失去电荷.那么,什么物体容易传导电荷,什么物体不容易传导电荷呢?下面我们通过实验来研究.
教师演示教材P34“演示——电荷在金属棒中的定向移动”中的两个实验,并对实验现象进行解说:
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.这种不容易导电的物体叫做绝缘体.橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体.绝缘体中的带电粒子相互约束,不能自由移动.
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.这表明,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,说明金属容易导电,我们把这种容易导电的物体叫做导体.金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等都是导体.金属中有自由电子,能够导电,酸、碱、盐的水溶液中也有能够自由移动的带电粒子.好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.电线芯线用金属来做,因为金属是导体,容易导电;电线芯线外面包上一层橡胶或塑料,因为它们是绝缘体,能够防止漏电.
备课笔记
小组问题讨论:
1.导体和绝缘体的区别是什么?
2.导体和绝缘体之间的界限是绝对的吗?
板书:(1)导体:容易导电的物体.如金属、人体、大地等都是导体.
(2)绝缘体:不容易导电的物体.如橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体.
(3)在金属中,部分电子可以脱离原子核的束缚,而在金属内部自由移动,这种电子叫做自由电子.金属导电,靠的就是自由电子.
【例4】 我们经常在加油站看到一条醒目的标语“严禁用塑料桶装运汽油”,这是因为桶内汽油会不断与塑料桶摩擦,使塑料桶带了电,而塑料是(选填“导体”或“绝缘体”),不能及时将电荷转移,易造成火灾隐患.
解析:汽油是易燃物质,当用塑料桶装运汽油时,由于在运输过程中,汽油不断与桶壁摩擦而使塑料桶带电.又因塑料是绝缘物质,桶上的电荷不能传递与转移,从而桶上的电荷越积越多.当桶上电荷积累到一定程度,就会发生放电现象.放电产生的火花会引燃汽油,造成火灾或油桶爆炸事故,所以加油站用醒目的标语提醒人们不要用塑料桶装运汽油,以免发生意外事故.
答案:绝缘体
教师总结:导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化.例如,当某些绝缘体加热后部分电子挣脱原子的束缚变为自由电荷,从而使该绝缘体变成了导体.
教
学
板
书
课堂小结
这节课,我们学习了电荷的有关知识,知道了摩擦起电现象.正负电荷和电荷间的相互作用以及导体和绝缘体的有关知识,为电学的学习奠定了良好的基础,电能在生活和生产中应用非常广泛,相信大家一定会学好电学知识.
备课笔记
知识拓展:
导体容易导电,绝缘体不容易导电的原因
脱离了原子核束缚,在原子间自由做无规则运动的电子叫自由电子;自由电荷通常有:自由电子、可自由移动的正负离子.导体容易导电是因为导体中有大量可以自由移动的电荷,例如,在各种金属导体中,存在着大量可自由移动的电子,在酸、碱、盐的水溶液中存在着大量可自由移动的正负离子;而在绝缘体中,电荷几乎都束缚在原子的范围内,不能自由移动,所以绝缘体不容易导电.
教
材
习
题
解
答
动手动脑学物理(P35)
1.有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体.如果丙物体带正电,甲物体带哪种电?
解:丙物体带正电,乙物体吸引丙物体,则乙物体带负电,甲物体排斥乙物体,则甲物体带负电.
2.如图,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面上自由转动.用餐巾纸摩擦吸管使其带电.
(1)把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近,由此是否可以判断该物体已经带电?
(2)把丝绸摩擦过的玻璃棒放在带电吸管一端的附近,观察吸管运动的方向,并回答:吸管带的是哪种电?餐巾纸带哪种电?为什么?
(3)吸管和餐巾纸摩擦起电时,哪个失去了电子?哪个得到了电子?
解:(1)不能判断该物体带电,因为带电体有吸引轻小物体的性质,所以该物体可能不带电,或带上与带电吸管不同的电荷.(2)吸管向玻璃棒运动.吸管带负电,餐巾纸带正电.因为吸管与丝绸摩擦过的玻璃棒相互吸引,异种电荷相互吸引,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,则餐巾纸摩擦过的吸管带负电;相互摩擦的两个物体如果带电,带的是等量的异种电荷.(3)餐巾纸失去电子带正电,吸管得到电子带负电.
3.金属锡的原子核带有50个大小与电子电荷相等的正电荷,它的原子核外有多少个电子?这些电子总共带多少库仑的电荷?为什么金属锡对外不显电性?
解:金属锡的原子核外带有50个电子,这些电子共带电量Q=50×1.6×10-19C=8×10-18C.金属锡对外不显电性,是因为原子的核内外正负电荷相等,原子整体不显电性.
难
题
解
答
【例5】 用丝线悬挂着A、B、C三个轻质小球,它们之间的相互作用情况如图,若C带负电,则( )
A.B可能带负电
B.A、B一定都带正电
C.B可能不带电
D.A一定带负电
解析:由图可知,A、B相互排斥,说明A、B带电且带同种电荷;B、C相互吸引,说明B、C可能带异种电荷,也可能其中一个不带电,另一个带电.题目已知C带电,分析第一幅图可知B带电,即B、C都带电,且C带负电,所以B带正电,A带正电,故选B.
答案:B
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
备课笔记
教
学
反
思
1.对于“两种电荷的规定”“金属中有大量自由电子”等知识需要很大篇幅才能讲清楚,而这些知识只是要求学生在观察演示实验的过程中有一个感性认识,不需要学生过多地进行深究,因此在教学时只是在实验的基础上简略带过,更多关注的是学生主动探索问题结果的过程,关注培养学生的思维能力,特别是创造性思维的能力.
2.本节“摩擦起电”和“原子结构”的学习是为下一节引入“电流”做铺垫.对于学有余力的学生,可以结合本节“动手动脑学物理”中的问题,启发学生从电子的得失方面去猜想摩擦起电现象的产生,了解摩擦起电的实质是电子的转移,了解静电除尘、静电复印等现代静电技术.在教学中还应告诉学生“电中性”是指原子(或整个物体)对外不显电性.物体呈电中性不等于物体没有电荷,只是物体所带的正电荷和负电荷的数量相等而已.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第2节 电流和电路
课题
电流和电路
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.列举日常生活中常见的电源,知道电源是提供电能的装置;列举日常生活中常见的用电器,知道用电器是消耗电能的装置.
2.认识电路中常用元件的符号,会用这些符号来表示相关元件.
3.知道电源有正极和负极,电源的方向是由电源正极通过用电器流向电源负极的.
4.知道并能够识别通路、断路、短路三种电路状态,知道短路的危害.
能力目标
1.观察简单的电路,尝试用开关控制一个用电器的工作.
2.尝试用符号来表示电路中的元件,绘制最简单的电路图.
素养目标
乐于在周围生活中发现所学过的电源、开关和用电器,敢于动手做物理课的电路实验,在实验中养成严谨的科学态度.
教学重点
1.通过观察和实验,探究电路中形成电流的条件,从而得出电路的基本组成.
2.能用符号来表示电路中的元件,能绘制简单的电路图.
教具准备
干电池、小灯泡、导线若干、开关、小电动机、小门铃、电视机、录像机、学生电源、半导体二极管、发光二极管、实物投影仪.
教学难点
组织、指导学生在连接电路过程中,认真观察和分析,并能得出正确结论.
教学课时
1.5课时
课前预习
1.电流:①导体中电荷的 定向 移动形成电流.②物理学中规定 正 电荷定向移动的方向为电流的方向.③电源接入电路时,电流是从电源的 正 极经过用电器流向 负 极.
2.电路的构成
(1)电路的构成:①a是干电池,它是电路中的 电源 ,它是供电的器件.②b是灯泡 ,它是电路中的用电器,它是利用 电能 来工作的器件.③c是电路中的开关,它是控制电路 通断 的器件.④d是 导线 ,它是将电路元件连接起来的器件.⑤电路是用导线把 电源 、 用电器 、 开关 等连接起来组成的电流可以流过的路径.
(2)有持续电流的条件:①有 电源 ;②电路 闭合 .
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
师 像今天这样阴暗的天气,每个人都会很自然地打开墙上的开关,这时电灯就亮了;还有英语老师上课时,只要把录音机的插头插到墙上的插座时,大家就会听到流利的英语朗读,电就在我们身边,对于电,同学们想知道什么呢?
生1:我觉得电挺神秘的,电是从哪儿来的呢?
生2:为什么一按开关,电灯就会亮了呢?
生3:什么是电路?电路是由哪几部分组成的?
生4:什么是电流,它又是如何流动的?
师 同学们提的问题很好,实际上好多的科学家、发明家就是先有了问题,再对自己的问题不断去“探究”才得出正确结论的.
这节课,让我们也当一回小“科学家”,来继续学习电学的有关知识吧!
进
行
新
课
电流的产生和方向
1.电流的产生和方向
本节课教师可先出示小灯泡、小风扇(带叶片的小电动机)、小电铃、开关、导线、干电池等器材,引导学生思考如何让小灯泡发光、小风扇转动、小电铃发声.
教师演示连接小灯泡电路,引导学生观察老师选用的器材及连结电路的方法.
老师闭合电路开关后,灯泡就发光了,请同学们思考为什么小灯泡能够发光.
生1:因为有电池(电源),它可以给灯泡提供电.
生2:应该是有“电流”流过了灯泡.
教师鼓励学生的回答,用多媒体播放视频课件“电流的形成”:如图所示,导线、灯泡的灯丝,都是金属做的,金属里面有大量自由电子,它们可以自由移动.平时它们运动的方向杂乱无章,接上电池之后,它们就受到了推动力,出现了定向移动,于是形成了电流.(通过课件使学生形象认识电流的形成,激发兴趣,并为电流方向的引出做准备)
电路中电流的方向:正极 用电器 负极
师 电流既然是电荷定向移动形成的,那么电流也是有方向的,它就像自来水的流动有方向,放学时学校门口的人流有方向一样,电流的方向是怎样规定的呢?
生:正电荷定向移动的方向为电流的方向.
教师总结: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.负电荷定向移动的方向与电流方向相反.
板书:(1)电荷的定向移动形成电流.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
(2)当电路闭合时,在电源外部,电流的方向是从电源正极用电器负极.
备课笔记
课外拓展:
电流方向的规定:电荷有正电荷与负电荷两种.科学实验证明,在电路中正电荷、负电荷都可以定向移动,有时还会同时相向移动,但物理学家刚开始研究电流时,并不清楚在不同情况下究竟是什么电荷在移动,当时就规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,而负电荷定向移动的方向一定与电流方向相反,在以后的研究和利用电流的过程中,并未发现这一规定会带来什么影响,所以这一规定一直沿用至今.
进
行
新
课
2.电流形成的条件
师 下面请同学们分组自己动手连接电路使小灯泡亮起来,小风扇转起来,小电铃响起来.(实验警钟:提醒学生任何情况下都不能把电池的两端直接连在一起,否则电池会很快用完,甚至爆炸引起火灾!为防止电池的两端直接连接在一起,我们在确保连接正确之前将开关断开!)
学生在老师的指导下认真完成实验,对实验操作有误的学生,要及时纠正.
师 同学们做了实验后,请大家思考:你们是如何使电路中获得持续的电流的?
生1:要有电源.因为我将导线、开关、灯泡连接起来时,闭合开关后,因为没有电池,灯泡不亮,我加上电池后,灯泡就亮了.
生2:开关要闭合.因为我将开关、导线、电源、灯泡连接起来时,由于开关没闭合,灯泡不亮,当我把开关闭合后,灯泡就亮了.
教师鼓励学生的回答,并总结板书“电流形成的条件”.
板书:电路中电流形成的条件:(1)有电源;(2)电路要闭合.
(教学说明:采用动手实验的方式,让学生探索电流形成的条件,激发学生学习兴趣的同时,加深了印象,帮助学生快速理解和记忆)
电路的构成
教师展示之前学生所连接的灯泡电路图,引导学生思考这个简单的电路由哪几部分组成?
生:由电池、导线、开关、小灯泡四个部分组成.
师 在物理学中通常用一些电学符号将电池、小灯泡等表示出来,这就构成了电路图.下面我们学习各种元件的作用和对应的电学符号:
(1)电源:电源在电路中是提供电能的装置,干电池、蓄电池都是电源,电学符号是().
(2)用电器:灯泡、电风扇、电动机、电阻都是用电器,用电器是消耗电能的装置,电学符号有:灯泡()、电动机()、电阻()、电铃().
(3)开关:开关的作用在于控制电路的通断,电学符号是().
(4)导线:导线把电源、用电器、开关连接起来,以便开关闭合时形成电流的通路.
师 下面请同学们说说你还知道其他电源吗?
生:555电池,纽扣电池,手机电池,发电机等.
教师演示并提问:由一节电池和小电动机开关组成的电路中,为什么电动机越转越慢?
生:因为电池没电了,干脆扔掉算了.
师 对,电池没电了,电动机当然就转得慢了.不过废旧电池对环境是有污染的,不能随便乱扔.
教师用多媒体投影电池的表面说明:不能扔到火里或两端短接,否则会引起爆炸!(培养环保意识,再次加强安全教育)
师 请同学们说说生活中除了电动机、小灯泡,你还知道其他用电器吗?
备课笔记
知识拓展:
在电源内部,电流从负极流向正极.
进
行
新
课
生:电视、空调、洗衣机等.
师 同学们说得很好,随着科技水平的提高,我国自主生产的很多产品已经打入了国际市场,享誉国内外,只要同学们继续努力,保证我们科技的领先地位,那么中华民族将永远屹立于世界民族之林!(适时教育学生热爱科学,并进行爱国主义思想渗透.)
板书:电路由电源、用电器、开关、导线四个部分组成.电源——提供电能的装置;用电器——消耗电能的装置;导线——输送电能的装置;开关——控制电流通断的装置.
电路图
师 之前我们简单了解了灯泡、开关、电源等元件,下面我们进一步学习电学中的常用符号.(老师用多媒体展示,并讲解)
板书:电路图:用电路元件符号表示电路连接情况的图.
教师示范画出小灯泡正常发光时的电路图,然后引导学生尝试画出电动机、小电铃的电路图.(有部分学生因不熟悉电路元件符号而出错,有部分学生连接电路图时出错)
师 (特意挑选一两位同学的典型错误)请同学们来判断一下,下面这些电路的画法中存在哪些问题?应如何修改才美观清晰?
学生思考后,积极发言:
生1:应规范使用电路元件符号,不能画得不标准.
生2:应合理安排元件符号的位置,转弯处一般画成直角.
教师鼓励学生的回答,并进行总结:
画电路图时应注意几个问题:
①电路元件符号要用统一规定的符号,不能自造符号;
②所画元件的次序要注意和实物图对应;
③合理的安排电路元件符号,应尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路图中,使画成的电路图清晰美观;
④导线要画得横平竖直,转弯处画成直角,元件符号一般不能画在电路图的转弯处;
⑤电路图最好呈长方形、有角有棱、大小比例适中.
【例1】 在如图所示的四个电路图中,符合电路基本组成条件且连接正确的是( ).
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解析:一个完整的电路至少由电源、用电器、开关、导线四部分组成.对照这个标准观察图中的电路图可以发现:甲图中缺少用电器;乙图中的电源正、负极之间直接用导线连接起来,发生了短路,是不允许的连接方式;丁图中缺少电源;只有丙图是完整且连接正确的电路.
答案:C
备课笔记
特别提醒:
学生电源接入电路时,应该处于关闭状态,且开关也应处于断开状态,以保证安全,确认电路连接无误后,再开启电源,闭合开关.
课外拓展:
电路图主要有两个方面的意义:一方面是便于分辨电路中各元件的连接情况;另一方面是有利于电路的设计与维修.
规律总结:
对电路图要求“三会”:(1)会看,能看懂电路图,知道电路中各元件的连接方式;(2)会画,给定元件和连接方式时,能按照要求画出电路图;(3)会连,会根据电路图连接实物电路.
进
行
新
课
通路、断路、短路
教师用多媒体展示甲、乙、丙、丁四个实物电路图,并引导学生说说四个电路图中,哪些连接错误,哪些连接正确,哪些可以使灯泡正常发光.
生1:甲图错误,灯泡不会发光,因为导线没有连接灯泡,相当于电池左右两端直接连接了,这是不允许的,会烧坏电池.
生2:乙图错误,因为多出了一根线,我之前也是这样连接的,不仅灯泡不亮,而且使电池发热了,时间长了可能会引起火灾.
生3:丙图连接正确,但因为开关没有闭合,灯泡不会发光.
生4:丁图连接正确,而且开关是闭合的,所以灯泡正常发光.
师 同学们回答得很好,其实上面四个图展示了电路的三种状态:通路、断路、短路,下面我们就一起来学习.(可用多媒体展示)
通路、断路、短路(多媒体展示)
(1)通路:电路接好后,闭合开关,处处连通的电路(如图丁).通路中有电流,用电器能正常工作.
(2)断路(开路):开关未闭合,或电线断裂等致使线路在某处断开的电路(如图丙),断路中无电流,用电器不能正常工作.
(3)短路:导线不经过用电路直接跟电源两极连接的电路(如图甲、乙),短路电路中的电流很大,用电器不能正常工作,电源或导线会因为发热过多而烧坏,也可能会烧坏电路中的其他元件.
板书:电路的三种状态:
(1)通路:处处连通的电路.有电流,用电器可以工作.(闭合电路)
(2)断路:某处断开的电路.无电流,用电器不能工作.(正常断路为开关断开)
(3)短路:导线把电源的两极直接连起来了.危害大,电源烧毁,用电器不工作.
【例2】 一种声光报警器的电路如图所示,各元件均能正常工作,对可能出现的现象描述正确的是( )
A.灯亮,铃一定响
B.铃响,灯一定亮
C.灯亮,铃一定不响
D.铃响,灯一定不亮
解析:从题中电路图可知,开关S1控制整个电路,只闭合S1时,灯亮,铃响,S1、S2均闭合时,灯亮,铃不响,此时铃被短路,所以此电路中灯可以单独亮,而铃不能单独响,铃若响,则灯一定亮,答案为B.
答案:B
备课笔记
小组问题探讨:
1.短路有什么危害?
2.怎样避免短路?
教
学
板
书
课
堂
小
结
本节课我们主要学习电流、电路的有关知识,通过亲自动手实验,合作的探究,既为电学学习添了砖加了瓦,又提高了动手实验的能力,对电流的形成和电流方向等抽象知识融会贯通了.大家已经步入了电学的门槛,希望大家继续努力,相信大家一定能轻松愉快地学好电学知识.
教
材
习
题
解
答
想想做做(P37)
利用发光二极管判断电流的方向
发光二极管是一种电子元件,简称LED.它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极.当电流由正极经过LED流向负极时,LED发光,表明它处于导通状态;反之,电流不能从负极流向正极,LED不会发光.所以,根据其发光与否可以判断电路中是否有电流及电流的方向.
请你将LED接入某电路中,闭合开关,观察LED是否发光,判断电路中电流的方向.
解:将LED接入电路中,闭合开关,若LED发光,则与LED较长的引脚相连的为电源的正极,另一端为电源的负极.在电源外部,电流从电源的正极出发,经LED的正极流进LED,从LED负极流出,流回电源的负极.
动手动脑学物理(P40)
1.图甲是把电池和玩具电风扇连接起来的电路图.请在图乙中用笔画线表示导线,连接相应的电路.
备课笔记
课外拓展:
发光二极管的特点
与白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱.由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器.把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9,10个阿拉伯数字以及A,B,C,D,E,F等部分字母(必须区分大小写).
教
材
习
题
解
答
解:
2.在图中有电子门铃、电源和开关,请用笔画线表示导线把它们连起来,使得门铃能够正常工作,并画出相应的电路图.电子门铃可以用“”这样的符号表示.
解:
3.观察如图所示的手电筒结构图.按下按键时,电路是怎样接通的?在图中画出电流流过的路径.另画出手电筒的电路图.
解:
解:按下按键,相当于闭合开关,电流流经灯泡、开关、流回电源的负极.如图所示.
4.如图是某人连接的电路,小电动机能转吗? 在接错的那根导线上打一个“×”,表示这根导线不要,再把正确接法的导线画出来,并在三根导线上分别标明电流的方向.
解:
5.图甲、乙中,各有一根导线接错而使小灯泡被短接,请把这根导线找出来,在上面打一个“×”.
解:
难
题
解
答
【例3】 小明在使用手电筒时发现小灯泡不亮,进行检修前,他对造成该现象的直接原因进行了以下几种判断,其中不可能的是( )
A.开关处出现短路 B.小灯泡灯丝断了
C.小灯泡接触不良 D.电池两端电压过低
备课笔记
难
题
解
答
解析:如果开关处出现短路,则电路始终是通路,小灯泡会始终发光,不会是小灯泡不亮,所以选项A的判断是不可能的.小灯泡的灯丝断了和小灯泡接触不良时,电路会出现断路,会使小灯泡不亮,这是可能的.电池两端电压过低时,虽然电路中有电流,但由于电流太小,所以这时也会发现小灯泡不亮.
答案:A
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教
学
反
思
1.本节课的教学,可以分成四个层次:第一层次,对电流的产生和电流方向的认识;第二层次,对简单电路及元件的认识;第三层次,对电路的通路、断路和短路的认识,特别是对短路危害的认识,需要给学生留下深刻的印象;第四层次,把具体的电路元件抽象成符号,能根据具体的实物电路画出电路图,及根据电路图连接实物电路.
2.对于“电流和电路”学习内容的设计,突出了学生可操作性,在操作的过程中认识通路、断路、短路的现象;“组装电路”教学内容的呈现形式,力求通过实验思考落实教学内容,避免了教师的传统讲授,让学生手脑并用,积极主动地学习.对电流、电压、电阻概念的建立,也降低了理解的难度,突出了简单、形象,只是让学生初步知道是什么含义即可,而不需追求概念的严密性和科学性.
3.通过创设问题情境,激发学生探究的积极性,扩展学生对自己学习的责任感.通过让学生亲自动手实验,营造民主、和谐、合作的探究氛围,给学生的主动探索、自主学习和提高能力留有充足的空间.通过使用多媒体技术,帮助学生对电流的形成和电流方向等抽象知识的学习,优化课堂教学,提高教学效率和质量.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第3节 串联和并联
课题
串联和并联
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1. 知道什么事串联电路和并联电路,会画简单的串、并联图.
2. 通过实验探究串、并联电路的特点,会连接简单的串联和并联电路.
3. 尝试根据已有知识、经验按要求设计简单的串、并联电路.
能力目标
1.掌握两个灯泡(或用电器)串联和并联的连接顺序和方法,做到快而准.
2.尝试用探究的方法认识串联和并联电路,通过按照具体要求练习连接电路,掌握解决问题的方法.
3.通过引导学生根据实际需求设计简单的串、并联电路,从而培养学生对实际问题的探究能力,分析问题和解决问题的能力.
素养目标
1.通过探究学习串联电路和并联电路的特点,体会物理学知识的应用价值,培养学生乐于将所学知识应用于实际生活的兴趣.
2.在学生探究并设计串、并联电路的过程中,培养学生大胆实验,执着探究的精神.
教学重点
通过观察和实验,探究串、并联电路的特点
教具准备
电路示教板、节日彩灯、4节电池、2只灯泡、3只开关、导线、多媒体课件
教学难点
掌握正确连接串、并联电路的方法,培养学生勤动手、勤动脑的习惯,逐步学会自己独立设计电路
教学课时
1课时
课前预习
1.串联电路
(1)定义:由电路元件首尾 顺次连接 组成的电路.
(2)串联电路图如 甲 图.(选填“甲”或“乙”)
(3)串联电路中开关控制 整个电路 的通断;各用电器之间 有 (选填“有”或“无”)影响.
2.并联电路
(1)定义:由用电器 并列连接 组成的电路.
(2)并联电路图如 乙 图.(选填“甲”或“乙”)
(3)在并联电路中,电流有多条分支,干路开关控制 整个电路 ,支路开关控制 其所在的支路 ;各用电器之间 无 (选填“有”或“无”)影响.
生活中的电路:串联电路和 并联 电路是最基本的电路.节日里的一串小彩灯是串联 的,家庭电路中的电灯、电冰箱、电视机是 并联 的,开关和它控制的电灯是 串联 的.
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师引导学生观看两个演示实验.
演示实验1:教师将一串节日彩灯以串联方式接入电路中,闭合开关时,这串彩灯同时发光;断开开关时,彩灯同时熄灭.(多次重复闭合或断开开关的操作,让彩灯闪烁跳舞)
演示实验2:教师将两个灯泡以并联方式接入电路中,将一只开关S2与一只灯泡L1串联在支路上,一只开关S1串联在干路上(如图所示).当教师闭合所有开关时,两个灯泡都正常发光;当教师断开开关S2时,灯泡L1熄灭,L2正常发光.当教师断开开关S1时,两个灯泡都熄灭.(多次重复闭合或断开开关S1、S2,让两个灯泡闪烁跳舞)
学生观察实验后,都很好奇这两个电路是如何设计的呢?居然可以自由地控制灯泡发光或熄灭.这真是太神奇了!
师 大家肯定都很疑惑老师是如何“变魔法”让灯泡“跳舞”的,下面我们就一起来探究吧.
进
行
新
课
串联电路和并联电路
1.认识串联电路和并联电路
教师提问:首先请同学们用桌上的器材(电池组、2只灯泡、导线)在老师发的白纸上设计一个电路图,要求两只灯泡同时亮.
学生四人一小组热烈地讨论后,各小组画出自己设计的电路图,并争先恐后地要求将自己的电路图板书到黑板.学生设计的电路图多种多样,经师生共同分析归纳,共有如下两种较合理的电路图.
师 请同学们说说为什么想到这样的设计?
生:因为电流可能依次通过两个灯泡;也可能同时流入两个灯泡,同时流出两个灯泡.
(学生回答的同时,教师通过课件演示在串联和并联电路中电流通过两个灯泡的动态效果.这样可使学生在一番摸索之后,整理一下设计思路,有利于思维条理性的培养.)
师 这两个电路的连接方式一样吗?
生:不一样.一个是两只灯泡首尾相连;另一个是两只灯泡两端分别相连.
师 同学们观察得很仔细,这两种连接方式不同的电路分别叫做串联电路和并联电路.
板书:(1)串联电路:两个灯泡首尾顺次相连的电路.
(2)并联电路:两个灯泡两端分别相连的电路.
备课笔记
小组问题探讨:
1.路灯坏了一盏,不影响其他路灯正常工作,这是为什么?.
2.每家每户的电器是怎样接入电路中的?
进
行
新
课
(通过学生设计电路图并观察连接方式的不同,得出串联电路和并联电路的定义,这样可使学生变接受性学习为探究性学习,体验知识的获得过程)
实验活动:为了了解同学们对串联电路和并联电路的连接方式的认识情况,教
师请各小组先派三个同学表演串联电路的连接方式,然后再派三个同学表演并联电路的连接方式,其中两个同学演“灯泡”,一个同学演“电源”.
(用学生表演的方式来突破本节课重点和难点,为下面的连接实物和探究电路特点打基础)
教师引导学生根据电路图用笔画线代替导线连接实物图(各电路元件的实物已画好在一张纸上发给学生,学生在表演的基础上很快连好实物图,且正确率很高,这就为下面连接实物培养了自信心)
2.串联电路和并联电路的特点
师 下面请同学们用你们已连接好的串联电路和并联电路去摸索一下它们的特点.
教师给学生充足的时间进行探索.学生有的把串联电路中的灯泡拧下来,有的把串联电路的导线拆下来,有的把并联电路支路上的导线拆下来,有的把并联电路干路上的导线拆下来……
教师提问:你们发现了什么?请三位同学到前面来用示教板上已接好的串联电路和并联电路去演示一下你的发现.
生1(边演示边回答):我发现在串联电路中,拧下一只灯泡后另一只灯泡不亮了.而在并联电路中,拧下了一只灯泡后另一只灯泡仍然亮.
生2(边演示边回答):我发现不管在串联电路还是并联电路中,只要把接电源的导线(主干电路的导线)断开,灯泡都不能发光.
生3(边演示边回答):我发现在串联电路中有一根线接触不好,整个电路都不通了;而在并联电路中,接在电源上的线松了,整个电路都不通,但接在其中一只灯泡上的线松了,另一只灯泡仍然亮着.
(学生的回答多种多样,说明此过程培养了学生的探索能力)
教师鼓励学生的回答,并用多媒体展示课件“串联电路和并联电路的特点对比”.
备课笔记
特别提醒:
电路中的用电器只要不同时工作就是并联的,用电器同时工作,串联、并联都有可能.
进
行
新
课
【例1】 串联电路和并联电路是最基本的电路,它们的实际应用非常普遍,节日的小彩灯是联的,安装在教室里的几盏日光灯是联的.
解析:节日小彩灯如果有一个熄灭,这一组的灯都会熄灭,因此是串联的;教室里的灯如果有一盏熄灭,其他的灯不会受到影响,照常工作,因此是并联的.
答案:串 并
【例2】 如图所示的电路中,开关只控制灯L2的电路是()
解析:A中,开关闭合后L1短路,而开关断开后L1、L2都亮,故不正确;B中,开关S控制L1;C中,开关S控制L2;D中,开关S同时控制两灯,故选C.
答案:C
串、并联电路的识别与作图
1.串、并联电路的识别
师 光知道串、并联电路的特点还不行,我们还要学会识别并灵活运用串、并联电路的方法,下面我们就一起来学习吧.
教师用多媒体展示课件“串联电路和并联电路的识别方法”,并针对性地讲解.
【例3】 在如图所示的电路中,两个灯泡组成并联电路的是( )
解析:根据串联电路的特点,电流只有一条通路,故A、C图中两灯是串联的.根据并联电路的特点,并联电路中电流有分支,各支路上的用电器可独立工作.B图中两盏灯都能独立工作,互不影响,它们各自都能与电源构成通路,所以是并联电路.D图中的电路处于短路状态.
答案:B
2.串联电路和并联电路的作图
师 学会了识别串、并联电路,我们还要学会正确连接串、并联电路,下面我们做个例题.
【例4】 按如图甲所示的电路图,用铅笔画线代替导线把图乙所示实物连接起来.
解析:因电路中待接入的元件较多,且两灯并联,开关分别控制两灯,所以采用以下方法可以使连接变得更为简单,即先选取连接电路元件最多的一条支路将它串联起来(如图丙),再将另一条支路并联在上述串联电路上(如图丁).
备课笔记
课外拓展:
节日里的小彩灯
节日里常见的小彩灯是串联还是并联?是串联!
如果是串联为什么个别灯坏了,其它灯还亮呀?原来节日小彩灯的内部结构与一般的灯不一样.一般有以下两种情况:
第一种情况,每个小灯泡除了有灯丝以外还有一个电阻并联在两个灯脚之间,这个电阻的阻值远大于灯丝的电阻.因此,小灯在发光时绝大部分电流是通过灯丝的,只有少量电流通过电阻,于是小灯泡正常发光.当灯丝被烧毁后电流全部通过电阻,电阻上的电压将大大增加,这样使其它灯上的电压减小,所以其它的灯泡变得比原来暗一些,但都是亮的.
第二种情况,彩灯灯丝下边多并联了一段涂有氧化铜的细金属丝.一旦有一个彩灯灯丝熔断了,其他彩灯瞬间会熄灭,使这个灯泡两端的电压达到220V,从而瞬间击穿那段细金属丝表面的氧化铜涂层,使这个彩灯重新形成通路,又使其灯泡继续工作.因为彩灯熔断后击穿金属丝相当于被短路了,留下的灯泡两端各自分担的电压就多了,所以会比原来更亮.
进
行
新
课
答案:具体做法如下:
(1)选取L2所在支路,将它跟电源、开关S和S2串联起来,如图丙所示.
(2)将L1和S1串联起来,把L1的左端接到S2的左端(或电源正极)上,把S1的左端接到L2的右端(或开关S的右端)上即可,如图丁所示.
生活中的串、并联电路
你能说出在日常生活中,一些用电器的连接方式吗?现在全班同学分成A、B两大组.A组同学说出日常生活中的某一电路,要求B组回答它的连接方式.然后B组同学说出某一电路,要求A组回答它的连接方式,两组比一比,赛一赛,哪一组发现的电路多,哪一组判断的正确率高.在要求判别电路的连接方式时,还要说出你判断的理由.(培养学生发现问题的能力和运用所学知识解决实际问题的能力.同时也培养了学生不服输的精神.)
A组问:你家中的电灯和洗衣机是怎么连接的?
B组答:并联.因为电灯亮时,洗衣机不一定工作.
B组问:教室中的日光灯是如何连接的?
A组答:并联.因为一盏灯不亮时,其余的灯仍正常发光.
A组问:街道上的路灯之间是如何连接的?
B组答:并联.因为我发现有一路灯不亮,其余的路灯仍然亮着.
B组问:节日彩灯中两串彩灯是怎么连接的?
A组答:并联,因为一串彩灯亮的时候另一串却不亮.
A组问:在一串节日彩灯中的各灯是怎么连接的?
B组答:串联.因为它们同时亮,同时灭.
A组反驳:在并联电路中,也有可能所有的灯同时亮同时灭.我认为串联和并联都有可能,甚至还有可能几只串联后再与另几只并联.
(全班此时争论的气氛很热烈,由于这个问题在课上无法马上解决,所以让学生课后通过查资料,做实验等多种途径去探索解决这个问题,这是本节课的一个闪光点.)
师 同学们表现得都很好,下面我们做几个例题,进一步了解生活中串、并联电路的设计.
【例5】 抽油烟机装有照明灯和排气扇(排气扇中,电动机的符号是).使用中,有时需要它们单独工作,有时需要它们同时工作.如图所示的四个电路中,你认为符合上述要求的是( )
备课笔记
怎么又是变暗又是更亮呀?关键是灯丝是短路还是断路了,短路则更亮断路则变暗.
实际上节日中的小彩灯一串彩灯上的每个小彩灯之间是串联,而每串与每串之间是并联的,这样彩灯即不会烧坏,也不会因一个灯坏,而导致全不亮.成网状或其他形式只是外观布置与电路本身无关.另外,节日小彩灯是用混联控制的.
知识拓展:
实际电路不管看起来有多么复杂,都是由最基本的串联电路和并联电路组成的.
进
行
新
课
解析:电路的基本连接方式有两种,即串联和并联.本题中照明灯和排气扇在工作时要互不影响,由串、并联的特点知,它们应该是并联的,既然它们能单独工作,说明它们分别由一个开关控制,符合上述要求的只有选项A,故A正确.
答案:A
串、并联电路的设计在生活中的应用
师 下面我们要学习的是根据一段文字信息情景,按要求设计一个符合要求的电路图.这是本节课的重点和难点,要求同学们灵活运用所学的知识,并与生活中的串、并联电路相结合,考查了大家探究、设计、创新的能力.下面我们先看个例题.
【例6】 给你下列器材:一只红灯泡、一只绿灯泡、一只电铃、一个电池组、两只开关S1和S2、若干条导线,请按要求设计一个报警器的电路.要求是:合上开关S1时,绿灯亮,表示平安;合上开关S2时,电铃响同时红灯亮,表示有情况.请你根据上述要求在下列虚线框中画出电路图.
解析:合上开关S1时,绿灯亮表示S1控制绿灯;合上开关S2时,电铃响同时红灯亮,表示S2同时控制电铃和红灯.绿灯和红灯的工作互不影响,表明这两灯应该是并联关系.
答案:如图所示(两种方法,任画一种即可)
教学板书
课
堂
小
结
通过这节课的学习,我们知道了串、并联电路的特点,学习了识别串、并联电路的方法,并进一步学习了如何正确连接串、并联电路.串联电路和并联电路是电学中最基本的电路,我相信经过大家的不断努力,再复杂的电路大家都能弄懂它们,这节课就学到这.谢谢!
教
材
习
题
解
答
想想议议(P43)
如图是一个简化了的玩具警车的电路图.学习了串联电路和并联电路的知识,你能看懂这个电路图吗?电路图中的小灯泡L与小电动机M是串联的还是并联的?
解:玩具警车的电路图中小灯泡与小电动机是并联的,每个用电器由一个开关控制.小灯泡和电动机可以同时工作,也可以单独工作.
动手动脑学物理(P43~44)
1.如图,要用两个开关分别控制两个灯泡,应该怎样连接电路?请在图中画出接线.
解:
2.按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,把图乙中所示的实物连接起来,并用箭头在电路图中标出干路和两个支路在开关闭合时的电流方向.
解:
3.请分别根据如图所示的两个实物电路画出它们的电路图.
解:
4.如图所示,学校前、后两个门,在前、后门各装一个按钮开关,学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组.要求:前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮.请设计电路图并在实物图中连线.
教
材
习
题
解
答
4.如图所示,学校前、后两个门,在前、后门各装一个按钮开关,学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组.要求:前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮.请设计电路图并在实物图中连线.
解:
5.居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着浪费电.但是,如果有人夜晚出来,没有灯又很不方便.现有一种自动控制的楼道灯,当有人走动发出声音时,电路才会接通,灯亮.不过,只有夜晚天黑之后灯才能亮.白天,不论发出多大的声音,电灯也“无动于衷”.这是因为在控制开关中装有“声敏”和“光敏”装置.
“声敏”和“光敏”的自动装置都是比较复杂的,我们不妨分别用和这样两个符号代表它们.实际上,这就是两个开关:有声音响时是闭合的;环境光线非常暗时,是闭合的.想想看,怎样连接电路便可以实现上面的功能?请画出电路图.
解:
难
题
解
答
【例7】 如图所示的电路盒,面板上有红、绿灯各一个,三个拨动开关S1、S2、S3.为了在不打开盒子的情况下探究盒内的电路结构,小明做了多次实验,并将结果填入下表:
规律总结:
电路的连接,常用的连接方法共有三种:①电流流向法:即从电源的一个极开始,顺着或逆着电流的方向根据电路图连接实物元件,最后连接到电源的另外一个极;②先通后补法:即从电源正极出发按电流的方向,先连通一条支路,在分流点和汇流点再补接其他支路;③先支后干法:将各个支路分别连接好,再在分流点、汇流点将各支路的“头、头”相连,“尾、尾”相连,最后连接电源正负极与分流点、汇流点之间的连线.
难
题
解
答
解析:由实验结果可知:当S1、S3都闭合时,两灯都不亮,S1、S2闭合时红灯亮,S2、S3闭合时绿灯亮,则两灯必是并联,S2在干路上,S1、S3分别在两个支路上,而且S1控制红灯,S3控制绿灯.
答案:如图所示.
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教学反思
认识串、并联电路的特点是识别电路、辨别电路连接形式和进行电路设计的基础.本节教学不能满足于仅让学生知道串联、并联两种连接方式,而要把重点放在通过学生动手实验、实际连接操作的过程,分析归纳出小灯泡的连接形式及串联、并联的各自特点.辨认实际电路是串联还是并联,根据要求画出电路图或根据电路图连接实物图,尤其是连接并联电路,对于初学电路知识的学生来说是比较困难的.因此在教学中应注意把教师的讲述和学生的动手紧密结合起来.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第4节 电流的测量
课题
电流的测量
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.认识电流的大小,知道电流的单位、符号,关心生活中有关用电器工作的电流值.
2.知道电流表的用途、符号,知道正确使用电流表的规则,并会将电流表正确接入电路,画出相应的电路图.
3.能认识电流表的量程,正确读出电流表的示数.
能力目标
1.通过用电流的效应来研究电流的强弱,提高学生用间接研究问题的方法解决实际问题的能力.
2.通过连接电路的实验活动,培养学生动手操作能力.
3.通过电流表的读数,训练学生的观察能力和准确读数的技能.
素养目标
1.通过学生连接电路的实验活动,培养学生团结协作的精神.
2.在学生对电流表读数的过程中,培养学生严谨的科学态度.
教学重点
1.知道电流有强弱,知道如何表示电流的强弱
2.了解电流的单位及单位间的换算
教具准备
手电筒、玩具小汽车、电池、开关、导线、小灯泡、电路示教板
教学难点
会在电路中接入电流表,能够读出电流表的示数.
教学课时
1.5课时
课前预习
1.电流的强弱
(1)定义:电流是表示 电流强弱 的物理量,用字母 I表示.
(2)单位:电流的国际单位是安培,简称 安 ,符号 A .1A= 103 mA= 106μA.
2.认识电流表
(1)电流表的作用:测量电路中的 电流大小 .
(2)电流表的图形符号是,电流表 有 3 个接线柱,有 2个量程,对于0~3A量程,刻度盘上每小格表示的电流是 0.1 A;对于0~0.6A量程,每小格表示的电流是 0.02 A .
3.电流表的使用规则
(1)使用前,应检查指针是否对准 零刻度线 ,如有偏差,需先 校零 ;
(2)电流表必须 串联 在被测的那部分电路中,使电流从电流表的 红色(“+”) 接线柱流入,从 黑色(“-”) 接线柱流出;
(3)被测电流不要超过电流表的 量程 ;
(4)在预先不能估计被测电流大小的情况下,应选用 最大 的量程,并用 试触 法判断被测电流的大小,然后根据情况选用合适的量程.
(5)严禁将电流表与电源或用电器 并联 ,否则会烧坏电流表.
备课笔记
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师用电路示教板展示一个由电池、灯泡、开关、导线构成的电路,引导学生思考电路连接正确时,闭合开关后,将会出现什么现象?这说明了什么?
生:灯泡亮了,这说明电路中有电流.
师 你看到电流了吗?你怎么知道电路中有了电流?
生:电流倒是没看见,但灯泡发光了.
师 对.如果用手摸灯泡,还会感觉到热,这说明电路中通有电流时会产生各种效应,如给灯泡通电后,灯丝会发热,热到白炽状态就会发光,这叫电流的热效应,除此之外,电流还有磁效应和化学效应等.本来电流是看不见、闻不出、听不到的,但我们可以利用电流产生的效应来认识它、研究它.
生:我们周围的空气也看不见、摸不着,只有刮风时才能感觉到它的存在,是不是一个道理?
师 很正确.你们的思维比老师还快.这实际上是一种间接研究问题的巧妙方法,下面我们就一起来学习电流吧!
进
行
新
课
电流的强弱
1.怎样表示电流的强弱
教师播放下雨天狂风暴雨和淅淅沥沥的小雨的视频对比,黑夜中闪电的光亮和街上彩灯的闪亮视频对比,引导学生进入讨论的话题:自然界中强与弱是普遍存在的,大雨与小雨,强光与弱光,那么水流的强弱如何表示呢?
生1:水流的强弱可以用相同时间通过管道横截面的水量来表示,通过的水量越多,水流越大.
生2:还可以用相同的水量流过管道横截面的时间来表示,用的时间越短,水流就越大,例如:接满一脸盆水时,水流越大,时间就越短.
师 (教师分别用一节干电池和三节干电池给同一盏灯泡供电,学生观察现象)同学们观察到什么现象?说明了什么?大家讨论后回答.
生:用三节干电池供电的灯泡比一节干电池供电的灯泡亮一些,这说明电流也有强弱.
师 同学们回答得很好,水分子定向移动形成水流,电荷定向移动形成电流,与水流类比,怎样表示电流强弱呢?请大家讨论后回答.
生1:可以用相同的时间内通过导体横截面的电荷多少表示.相同时间内通过的电荷数越多,电流就越强.
生2:可以用通过导体横截面的电荷数相同时所用时间长短表示.时间越短,电流越大.
生3:可以用1s内通过导体横截面的电荷数来表示.
教师鼓励学生的发言,并肯定生3的表述最好.
2.电流的单位
师 那么用什么物理量表述电流的强弱呢?它的单位有哪些呢?单位之间的换算有什么关系呢?请同学们阅读教材后进行回答.
备课笔记
知识拓展:
物体温度达到1700℃以上就会发白光,这种状态叫白炽状态.白炽灯就是利用电流的热效应制成的.当电流通过灯丝时,灯丝热到白炽状态,就会发出很亮的光,可以供我们照明,灯丝的温度越高,发出的光就越亮.
课外拓展:
电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量,用公式表示是,其中Q的单位是库(C),t的单位是秒(s),1A=1C/s.在物理学中,每一个物理量都有确定的符号,如电流用I表示,电流的单位是安培,用符号A表示;再如温度用t表示,单位用摄氏度(℃)表示,注意不能将物理量与其单位混淆.
进
行
新
课
学生交流讨论后积极发言,教师进行点评、总结,并板书.
板书:(1)电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示.
(2)电流的单位是安培,简称安,符号是A,常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA).
(3)电流的单位换位换算关系是:
1A=1000mA,1mA=1000μA,即电流单位之间都是1000进率关系.
教师总结:电流单位由大到小都是1000进率,换算时,找相邻的两个单位换算.跨单位换算一定要找准这两个单位的关系,才能进行换算.
师 同学们一定很好奇为什么电流的单位是安培,安培是哪来的呢?下面我们简单了解安培:(可用多媒体播放)安培是法国的科学家,他在物理、化学、数学等方面都有很深的造诣,安培在电学方面的研究成果尤为突出,被后人称为“电学中的牛顿”,为了纪念他,物理学中用安培作为电流的单位,希望同学们能向安培学习,刻苦钻研,勇于开拓和创新.
【例1】 如图所示是某型号电池外壳上的说明文字,其中的参数600mA·h是该电池储存的电荷量,可理解成:若电池以600mA的电流对外供电,可持续供电1h.若用该电池给一只工作电流为0.1A的收音机供电,则可供此收音机持续工作_____h.图案打“×”表示不可扔进垃圾箱,它告诉我们___________________.
解析:本题考查了电流通电时间与电荷量的关系.虽然电荷量是我们不熟悉的物理量,但根据题意,我们可以知道电荷量在大小上等于电流跟时间的乘积.如果设收音机持续工作的时间为th,则依题意有.
答案:6 用过的电池不能随意丢弃
电流的测量——电流表
1.认识电流表
教师展示电压表和电流表给学生看(如图).引导学生观察后思考这两个仪器中哪个电表是用于测电流大小的?
生:这个表上有一个“A”字母,它是电流的单位安培,它肯定是用来测电流大小的.
师 同学们回答得很好,这个带有“A”字母的电表是“电流表”,这个带有“V”字母的电表是“电压表”(我们以后将学).下面请大家说说电流表由什么构件组成(指看见的外部)?有什么作用?请讨论后回答.
生:(1)电流表有个外壳,外壳起保护作用.
(2)电流表有个刻度盘,上面有两排数字,它表示有两个测量范围(即量程),一个是0~0.6A,另一个是0~3A.
(3)刻度盘上有指针,当电流表接入电路时,会偏转,它能指示电流值.
(4)它有3个接线柱,使用时要将接线柱连入电路中.
备课笔记
特别提醒:
“电流”有两个意思,一个是电荷的定向流动,一个是单位时间内通过导体横截面的电荷量.
进
行
新
课
师 同学们回答得很好,值得注意的是,如果开始指针不对零,可以机械调零.(老师演示调零过程)
2.电流表的使用
教师用多媒体展示课件“电流表的使用”,然后出示电流表,一边讲解,一边演示使用方法,加深学生的印象.
板书:正确连接电流表:
①电流表必须和被测用电器串联.
②电流必须从“+”接线柱流进去;“-”接线柱流出来.
③不要超过电流表的量程.
④任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极上.
教师请三位同学上台演示用电流表测小灯泡电流的实验.(教师展示三块配电板电路,其中第一个电路中只有一个灯泡,第二个电路中有两个灯泡串联,第三个电路中有两个灯泡并联,每一块配电板都有一个灯泡被老师用烧坏的灯泡代换,当学生上台闭合开关时,每个电路中都至少有一个灯泡不亮)
实验活动1:三名学生上台按照正确的方法连接电流表(注意电流表要与小灯泡串联),演示使用电流表测量灯泡电流的实验.
生1:闭合开关时,灯泡不亮,电流表不偏转.(生1吓住了,反复检查自己电路的情况)
生2:闭合开关时,灯泡不亮,电流表不偏转.(生2也很疑惑,无法找出原因)
生3:闭合开关时,有一个灯泡亮,有一个灯泡不亮,电流表有示数.(教师鼓励生3摘掉不亮的灯泡,发现电流表无变化,然后给生3一个好的灯泡,帮助生3将灯泡用并联的方式接入电路,发现电流表偏转得更厉害了)
教师安慰3位同学,并告诉他们三个电路中都有一只灯泡是烧掉的,所以才会有电路故障.
师 老师之所以用烧掉的灯泡替换了好灯泡,是想要同学们知道:当电路中有故障时,一定要找出故障原因,使电路都正常时,才能接入电流表,否则电流表就不能正常工作了.
【例2】 如下图所示的电路中,哪种接法会烧坏电流表的错误接法?
答案:甲图接法会烧坏电流表
3.电流表的读数
师我们知道电流表有两个量程0~0.6A和0~3A,当我们将电流表正确连入电路后,又如何读出它的示数呢?请同学们阅读教材相应的内容后讨论和交流,拟定一个好的方案后做出回答.
生1:当电流表指针偏转到某个位置后,先看使用了哪个量程.
生2:再观察这个量程的每一个大格,表示多少安,每一个小格,表示多少安.
备课笔记
规律总结:
电流表的读数口诀
一看接线柱,明确其量程;二看最小格,确定分度值;三看指针处,垂直仔细读.
进
行
新
课
例如:当电流表接入0~0.6A量程时,每一大格表示0.2A,每一小格表示0.02A;当电流表接入0~3A量程时,每一大格表示1A,每一小格表示0.1A.
生3:看清指针向右偏转了几个大格和几个小格,用大格的数加上大格之后的小格的总数,就是电流值.
教师展示电流表的纸板模型,选用0~0.6A量程,使指针对着0.2A后的第一格(如图),问学生此时的电流值是多少?是怎样算出来的,讨论后回答.
生:是0.22A,因为选用了0~0.6A量程,每个大格是0.2A,每个小格是0.02A,则有11×0.02A=0.22A,或0.2A×1+0.02A×1=0.22A.
教师鼓励学生的回答,然后用一本书盖住所选的量程,引导学生思考:在不知道量程的情况下,你可以读出几个值?它们有什么样的关系?
生:可以读出0.22A或1.1A两个值,而且1.1A是0.22A的5倍,这说明大量程的刻度是小量程的5倍.
实验活动2:教师引导学生分组练习使用电流表测量电流,教师巡视指导,学生分组交流和评估自己的实验.
【例3】 某同学做用电流表测电流的实验,正确连接了电路,闭合开关后,电流表的读数如图所示.由此可以看出实验中存在的问题是_____________________,使实验结果更为精确的做法是_____________.
解析:本题考查选择电流表量程的技巧.题中电流表选用的量程是“0~3A”,电流值大约为0.3A左右.此值小于0.6A,完全可以选用读数更为精确的0~0.6A量程,避免测量不精确的问题.
答案:电流表指针偏转幅度较小,读数不精确 换用小量程
教
学
板
书
备课笔记
课堂
小结
通过本节课的学习.我们知道了电流是表示电流强弱的物理量,知道了它的单位和单位之间的换算方法.我们还进一步学会了连接电流表和读出示数的方法.这节课我们就学到这,谢谢!
教
材
习
题
解
答
动手动脑学物理(P48)
1.流过某手电筒小灯泡的电流大约是0.25A,等于多少毫安?某半导体收音机电池的供电电流最大可达120mA,等于多少安?
解:250mA;0.12A
2.画线连接下面的实物图,使小灯泡能够发光并且电流表能够测出流过小灯泡的电流(估计为0.1~0.3A).
解:
3.图中电流表的读数各是多少安?
解:甲的读数为0.32A;乙的读数为0.58A;丙的读数为1.4A.
4.在图中,能正确测量通过灯L1电流的电路是( )
解:丙、丁
难
题
解
答
【例4】在用电流表测串联电路的实验中,如图所示.
(1)当把最后一根导线连入电路中的时候,电流表指针立刻偏转的原因是______________________________________.
(2)闭合开关电流表立即偏转过最大刻度的原因可能是___________________________.
(3)闭合开关电流表指针立刻向左反偏的原因是_______________________.
(4)闭合开关前发现电流表的指针指在0.02A处的原因是_______________.
(5)闭合开关后发现电流表的指针偏转幅度很小的原因是_______________.
解析:连接电路时,为了安全,开关应该断开;当电流表的量程选择太小时,电流表的指针将偏转过最大刻度;当电流表的正负接线柱接反时,电流表的指针将反向偏转;使用电流表前,需进行校零;当电流表的量程选择太大时,电流表指针偏转的角度很小.
答案:连接电路时,开关没有断开 电流表的量程选择太小 电流表的正负接线柱接反了 没有进行校零 电流表的量程选择太大
备课笔记
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教
学
反
思
1.电流是摸不着,看不清的,电流的强弱只有间接地通过其他手段知道.教学中,我首先让学生观察灯泡通电后会发光发热来感受电流的存在,然后通过比较三节电池下灯泡发光强度和一节电池下灯泡发光强度来进一步引导学生感知电流也有大小.最后我将水流与电流进行类比,让学生变抽象为具体.
2.电流表是电学的一个基本仪表,教学中,要引导学生安全、准确地将电流表接入电路.读出电表的读数,是电学实验中必须具备的基本技能,是教学重点.教师在引导学生读数时,一定先判断选用的量程,再看分度值,最后读数.养成这个习惯,才能准确读出仪表示数.
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
备课笔记
第5节 串、并联电路中电流的规律
课题
串、并联电路中电流的规律
课型
新授课
教
学
目
标
知识目标
1.通过探究式实验,得出串、并联电路中电流的规律,学习科学探究的方法.
2.在实验过程中,巩固连接电路的训练.
3.正确使用电流表,识记使用规则.
能力目标
1.通过观察和实验,探究串、并联电路中电流的规律,提高学生对问题的探究能力.
2.通过学习和实验,培养学生动手操作能力.
3.通过对实验结论的归纳和总结,培养学生概括能力和语言表达能力.
素养目标
1.通过教师、学生的双边教学活动,激发学生的学习兴趣,培养学生热爱科学,主动参与、乐于探究的精神.
2.在实验过程中,进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神.
教学重点
在实验中探究串、并联电路中电流的规律
教具准备
电池、开关、灯泡、电铃、导线、投影仪、多媒体课件
教学难点
组织、指导学生在探究过程中,认真观察、分析、得出正确结论
教学课时
2课时
课前预习
1.探究串联电路中电流的规律:在串联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC.由IA = IB = IC可知,串联电路中各处电流相等.
2.串联电路中电流处处相等的原因:因为电流是电荷的定向移动形成的,电流的大小与单位时间内通过导体某横截面的电荷量有关.在电流稳定流动时,单位时间流进某段导体的电荷多少一定 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)同样时间流出这段导体的电荷的多少.这样才不会使电荷在某处中断或堆积,才会保持电流持续稳定的流动,所以串联电路中电流处处相等.
串联电路
备课笔记
课前预习
3.探究并联电路中电流的规律:在并联电路中用电流表分别测出A、B、C三点处的电流IA、IB、IC.由IA=IB+IC可知,并联电路中干路电流等于各支路中的 电流之和 .
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
新课导入
教师在黑板上画一个由两个小灯泡组成的串联电路,并标出各点(如图),引导学生思考电路中各点的电流之间有什么关系?
巩固复习
教师启发学生进行各种猜想并积极发言:
生1:我猜想电流是由大到小的,电流每经过一个小灯泡,就消耗一部分电能,回到负极时就最小了.
生2:我认为灯泡一样亮,电路中各点的电流应该相同.
生3:我有不同意见,我觉得电流有时大有时小.如大灯泡比较亮,它需要的电流大,小灯泡暗,需要的电流就小,好像与用电器有关.
生4:我的想法是导线粗的地方电流大;导线细的地方电流小.像粗水管中的水流大,细水管中的水流小一样.
同学们的猜想很多,那到底谁说的对呢?下面我们就一起通过实验来探究串联电路中的电流规律.
进
行
新
课
1.设计实验
既然同学们的猜想听起来似乎都挺有道理,而大家又都坚持己见,下面我们就针对上面的4种猜想分成4个小组,讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到验证.
学生按4种猜想分成了4个小组,并针对猜想制订了自己的实验计划.
甲组:我们用电源、导线、开关和3个小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后在甲图中取A、B、C、D四点分别串联电流表就可得出结论.
备课笔记
小组问题探讨:
在串联电路中电流依次流过每一个用电器,那么电流是越来越小还是大小不变呢?或者还有其他情况?
进
行
新
课
乙组:我们组用电源、导线、开关和2个小灯泡组成了串联电路(如图乙),然后在A、B、C三点分别串联接入电流表,并测出该点的相应电流值.
丙组:我们组用电源、导线、开关、大灯泡、小灯泡、电铃组成一个串联电路(如图丙),然后在A、B、C、D四点分别串联接入电流表.
丁组:我们组的设计和乙组大体相同,电路图如丁图,只是将A、B、C三点间换成了不同粗细的导线进行了实验.
2.进行实验
教师点评学生设计的实验计划,并引导学生动手进行实验,教师及时给予指导.(实验中由于电源、开关、导线的质量问题,接触不良问题,学生会有许多实验难关,教师要耐心指导)
教师提醒实验时要注意的问题:
①连接电路时,开关应断开.
②电流表应串联在被测电路中.
③应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个首尾顺次连接起来.
④接通电路前必须先用电流表的大量程试触,若发现电流表指针反偏,则应调换正、负接线柱;若超过量程,则要更换更大量程的电流表;若偏转角度过小,则应改用小量程.
⑤读数时要客观、精确,视线与刻度线垂直,读数完毕,断开开关,切断电源,整理好仪器.
⑥为了公正客观,电路中可以测3次,最好是再多选几点多测几次.
3.分析实验数据,得出结论
学生分组完成实验后,针对各组的实验现象和实验数据,总结出实验结论.
甲组:我们组用了三个灯泡,猜想的是电流从正极回到负极时会越变越小,实际结果是A、B、C、D四点的电流值都几乎相同.
乙组:我们组猜想的是串联电路中各处电流相同,而实验结果表明A、B、C三处的电流也几乎相同,符合猜想.
丙组:我们组猜想用电器不同时,串联电路中通过各用电器的电流也不同,即通过大灯泡、小灯泡和电铃的电流不同,可是实验结果是A、B、C、D四点的电流趋于相等.
丁组:我们组用粗、细导线(并改变导线位置)做了两次实验,两次实验稍有
备课笔记
特别提醒:
1.连接实验电路时,开关应断开,电流表应串联接在被测电路中.
2.应从电源正极(或负极)起按电路图把元件逐个连接起来.
3.连接好电路后,要先用开关试触,观察电流表的指针偏转情况,确认无误后,再闭合开关,观察示数.
4.读数时要客观、精确,视线与刻度盘垂直,读数完毕,断开开关,切断电源,整理好仪器.
5.电流表的量程选择过小,会使指针偏转过大,损坏电流表;电流表的量程选择过大,会使指针偏转过小,测量不准确.一般来说,选择的量程,应使指针偏转到刻度盘的到之间.
进
行
新
课
偏差,但在同一电路中,A、B、C三点的电流值相等.
教师鼓励学生的回答并进行总结和板书.
板书:经过实验证明串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2=…=In
师 串联电路的电流规律是由同学们自己设计实验方案得出的.我们做完作业,在交卷之前,总要再次检查一遍,看看解题是否合理,步骤是否得当,结果是否正确,同样,一项实验完成之后,我们也要从实验原理、操作、数据可靠性方面进行评估、检查、反思,看看此实验的可信度如何,有哪些值得总结的经验或要吸取的教训,下面就请大家交流讨论自己的实验心得吧!
生1:我在平时连接实物电路时很粗心,以致小灯泡不亮,后来发现把电池的同一个极连入了电路,把电路连接到电池的两极,灯就亮了.
生2:我在实验中发现电流表反偏了,经检查把电流表的正、负接线柱接反了,交换接线柱后就正常了.
生3:我在实验中发现,电流表偏转角度太小,无法读数,我把它换到小量程,偏转就明显了,说明实验中要选择合适量程才能精确读数.
生4:我的电流表没有接入电路时,指针没有对准零刻度线,我觉得会影响读数.
生5:我们小组的数据中,三次电流并不正好相等,有微小的差别,你觉得影响实验结论吗?
教师鼓励学生的回答,并引导学生思考:在串联电路中电流为什么处处相等呢?
学生思考后很疑惑,不知如何回答.
教师总结:因为电流是电荷的定向移动形成的,电流的大小与单位时间内通过导体某横截面的电荷的多少有关.在电流稳定流动时,单位时间流进某段导体的电荷多少一定等于同样时间流出这段导体的电荷的多少.这样才不会使电荷在某处中断或堆积,才会保持电流持续稳定的流动,所以串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2=…In.
【例1】 小明在学习“探究串联电路中的电流”时,对于电路中的电流,他根据“电路中每一个用电器都消耗一定的电能”这一生活经验,提出猜想:“串联电路中的电流越来越小,最终减为零”.给你电源、开关、电流表各1个、灯泡3个、导线若干,请用实验检验小明的猜想是否正确.
(1)画出你设计的电路图.
(2)扼要写出你的操作步骤.
解析:把三个灯泡与电源组成串联电路,用电流表测出电路各处的电流,根据各处电流的大小,得出结论.
答案:(1)实验电路图:实验电路如右图所示.
(2)实验步骤:①根据电路图连接好电路;②闭合开关S,读出电流表的示数Ia;③将电流表分别接在b、c处,读出电流表示数Ib、Ic;④比较Ia、Ib、Ic,得出结论.
备课笔记
进
行
新
课
并联电路中电流的规律
1. 猜想与假设
师 我们知道,串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径,我们把并联电路的各分支叫支路,总路径叫干路,而实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系,如下图所示,下面请同学们猜想一下干路和支路电流的关系吧!
生1:我猜想如果两个灯泡相同,那两条支路的电流可能会相同,那干路电流是不是有可能和支路电流也相等呢?
生2:这个电路图看起来是干路电流分成了两条支路后又汇总在一起,因此我猜想两条支路电流的和应等于干路电流.
生3:我猜想如果支路上的两个灯泡不一样,两条支路电流的和会超过干路电流.
2.设计实验
师 下面我们就针对上面3个猜想将同学们分成3个小组,讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到验证.
学生按3种猜想分成了3个小组,并针对猜想制订了自己的实验方案.
甲组:我们用电池、导线、一个开关、两个相同的灯泡组成并联电路.然后在干路上的A点接入电流表,测出A点的电流;再在两条支路上分别接入电流表,测出两条支路中B点、C点的电流,这样就可得出干路A点电流与支路B点、C点电流的关系了.我们组设计的电路图如下,只要按照设计的电路图进行实验,就会得出结果了.为了保证实验的可靠性,我们还换用了另外2个相同的灯泡进行了实验.
我们小组还设计了一个实验表格(如下),以方便数据的记录和处理.
备课笔记
特别提醒:
可以参考上一课时探究串联电路中电流的规律实验进行本课时的实验设计.探究串、并联电路中电流关系时可类比水流进行研究.
知识拓展:
正确理解串联电路和并联电路中电流的特点:(1)串联电路中电流的特点:从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷不会消失,也不会无根据地增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷量应该一样多,也就是说串联电路中电流处处相等;(2)并联电路中电流的特点:电流与水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠里的水流小.同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点.
进
行
新
课
乙组:我们组设计的电路和甲组一样,只是我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
丙组:我们组设计的电路和甲组也一样,只是我们组选用了不相同的两个小灯泡进行实验,而且我们相信两条支路电流之和一定会大于干路电流的.
3.进行实验
教师点评学生设计的实验计划,并引导学生动手进行实验,教师及时给予指导.(实验中由于电源、开关的质量问题,接触不良问题,学生会有许多实验难关,教师要耐心指导)
4.分析实验数据,得出结论
学生分组完成实验后,针对各组的实验现象和实验数据,总结出实验结论.
甲组:我们的结论是A点的电流约等于B点和C点电流的和.数据在如下的表格内,我们发现并联电路中电流和串联电路中电流关系不同.我们分析,A点即干路电流比两支路电流之和稍小些,是由于导线也消耗了电能.
乙组:我们组设计的电路和甲组一样,只是我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
丙组:我们组设计的电路和甲组也一样,只是我们组选用了不相同的两个小灯泡进行实验,而且我们相信两条支路电流之和一定会大于干路电流的.
教师点评:同学们分析得很好,可是请同学们思考为什么甲、乙两组的实验方案、实验器材都一样,为什么甲组测出的干路电流值会比乙组的略小呢?真的是因为导线消耗了部分电流吗?
学生分析:可能是甲组同学读数时误差较大,导致干路电流值偏小.
师 同学们分析得很对,确实是甲组同学在读数时造成了误差.请同学们课后继续探讨为什么丙组同学换成不相同的灯泡后,支路电流变了,干路总电流也变了.
教师用多媒体播放一段关于并联电路电流的动画视频,并进行讲解.(从并联电路的动画中,学生可以清楚地观察到电流怎样从正极流出,然后分流到两个灯泡中,最后汇总后又流向负极的具体情况,教师可以在动画中使用闪烁效果,突出分支处和汇合处的位置,并配以音响效果,活跃学生的思维)
板书:并联电路中,干路电流等于各个支路电流之和,I总=I1+I2+…+In
备课笔记
进
行
新
课
教师引导学生通过对比后正确理解串联电路和并联电路中电流的特点:
①串联电路电流的特点:从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷不会消失,也不会无根据地增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多,也就是说串联电路中电流处处相等.
②并联电路电流的特点:电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路中的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路中的水流都比干渠里的水流小.同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点.
【例2】 在探究并联电路中电流关系的活动中,小路连好如图所示的电路后,用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=1A、IB=0.4A、IC=0.6A,并将数据记录在表格中,下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.改变电流表的量程或换电流表再测几次
解析:探究并联电路中电流的关系,测量出一组数据后,应改变电路中的电流再测量几组数据,通过分析几次数据得出结论.改变电流表的量程或换电流表不能改变电路中的电流,因此应该换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值.
答案:C
【例3】 如图所示,电流表A2测的是_______的电流,电流表A1测的是______的电流,A1和A2的读数分别为I1和I2,比较其大小,则I1______I2.
解析:先观察电路图,分析其结构:灯L1与L2并联,电流表A1接在干路中,显然A1是测干路的电流;电流表A2与灯L2串联,是用来测灯L2的电流.由并联电路中电流的规律可知,干路电流总比每一条支路的电流要大,所以I1>I2.
答案:灯L2 干路 >
【例4】 如图所示,当开关闭合后,三个电流表的示数分别用I1、I2、I3表示,则它们的关系是( )
A.I1>I2>I3
B.I1<I2<I3
C.I1-I2=I3
D.I1=I2+I3
解析:A1在干路测L1、L2、L3三条支路的总电流,所以I1最大.A2测L2、L3两条支路的总电路,A3测L3的电流,所以I2>I3,所以I1>I2>I3.
答案:A
备课笔记
教学
板书
1.串联电路中的电流处处相等,即I=I1=I2=…In.
2.实验中仅凭测量2到3次电流就得到串联电路中电流处处相等的结论,是不完全的,最好要串联更多的小灯泡,选择不同的地方多测量几次.
3.并联电路中,干路电流等于各个支路电流之和,I总=I1+I2+…+In.
4.实验中仅凭测量2到3次电流就得到并联电路中干路电流等于各个支路电流之和的结论是不完全的,最好要并联更多的小灯,选择不同的灯泡多测几次.
课堂
小结
通过本节课的学习,我们知道了串联电路中的电流处处相等,并联电路中干路电流等于各个支路电流之和,这节课我们就学到这.谢谢!
教
材
习
题
解
答
动手动脑学物理(P51~52)
1.如图,当开关闭合后,电流表A1的示数为0.3A,通过小灯泡L1的电流是多少安?电流表A2的示数是多少安?
解:通过小灯泡L1的电流是0.3A,电流表A2的示数是0.3A.
2. 根据图甲所示的电路图,在图乙的实物图上用笔画出连线.在闭合开关后,如果电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,则通过小灯泡L1、L2的电流分别是多少安?
解:
3.课堂上按图做“探究串联电路中各处电流的关系”的实验时,每个实验小组只有一个电流表.实验完成后,小明借来其他小组的电流表,同时测量三个位置的电流以验证探究的结果.图中有三个电流表和两个小灯泡,请你按小明的设计在图中画出连线,注意连线不要交叉.
解:
备课笔记
规律总结:
用类比法理解串、并联电路中电流的关系
教
材
习
题
解
答
解:如图所示,通过小灯泡L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A.
4.小明用三个电流表和两个小灯泡做实验,检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,其连接的电路如图所示.这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,表示这根导线不能这样连接,然后画出正确的连接位置.
解:
难
题
解
答
【例5】 如图所示,某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路.已知通过R1和R2的电流分别为4mA和10mA,则通过R3的电流可能是( )
A.4mA B.6mA
C.10mA D.14mA
解析:本题有两种情况,当通过R3的电流的方向是从节点流向R3时,R1与R2并联后再与R3串联,通过R3的电流是4+10=14mA;当通过R3的电流的方向是从R3流向节点时,R1与R3并联后再与R2串联,通过R3的电流是10-4=6mA.
答案:BD
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
教学反思
1.本课是在学生初步了解电路和电流的概念,认识了串、并联电路的特点以及会正确使用电流表测量电流的基础上,通过让学生在观察中提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验、收集数据、对数据进行分析论证、评估交流等自主活动,让学生初步体验科学探究的过程,初步领会科学研究的方法.
2.对实验数据的处理要求学生采取实事求是的态度,不草率、不弄虚做假,如有偏差,共同研究存在的原因.而实验编组不能太少,应该让每个学生有尽可能多的机会动手,若学生实验有困难,教师可进行一次本实验的示范操作,以减少学生实验的盲目性,示范时应把知识、技能、非智力因素交叉融合在一起,提高学生动手实验的兴趣和能力.
备课笔记
知识拓展:
家庭电路中的用电器之间都是并联的,而并联电路中干路电流等于各支路电流之和.当用一个插座同时给微波炉、电熨斗、电视机、电冰箱、电炉子等供电时,由于干路电流过大,容易引起导线、开关、插座等发热,不仅会加速材料老化或烧坏熔丝,甚至会引起火灾.这种现象就是过载.
过载是指电路中并联的用电器同时工作得过多,导致线路总电流超过额定值的现象.过载容易引起导线、开关、插座等发热,会加速绝缘材料老化或烧坏熔丝,甚至引发火灾
教学反思
教学过程中老师的疑问:
教师点评和总结
本章复习训练
教
学
目
标
1.认识摩擦起电现象,知道两种电荷及它们的相互作用.
2.认识电源、开关、用电器等简单的电路元件,会读、会画简单的电路图.
3.了解串、并联电路的特点,能连接简单的串联电路和并联电路,能说出生活中采用简单串联电路和并联电路的实例.
4.知道电流,会使用电流表测电流,知道串、并联电路中电流的规律.
5.在探究串、并联电路的电流规律的过程中,体验科学研究的方法和科学探究的步骤.
教
学
方
法
1.归纳法:通过对本章知识的归纳总结,体会知识内容之间的联系,进而系统地复习本章知识.
2.引导分析法:通过引导学生对典型事例的分析,帮助学生进一步理解物理概念、规律,锻炼学生分析问题、解决问题的能力.
3.讲练结合法:通过典型习题的讲练,帮助学生加深理解知识的内涵、熟悉解题方法与技巧.
教具准备
多媒体课件
教学课时
1课时
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
本
章
总
结
电荷及其相互作用
【例1】 为了研究电荷之间的相互作用力与什么因素有关,小宇同学做了如下实验:把一个带正电的物体放在A处,然后用绝缘丝线将带正电的小球先后悬挂在B、C、D处,发现的情况如图所示.
(1)由此,小宇初步得出的结论是_________________________________.
(2)在实验中,小宇需要比较带电小球悬挂在B、C、D三处时受到的排斥力的大小,在你看来,小宇是通过分析什么现象来做出比较的?你能简述他的分析过程吗?
(3)如果将用丝线悬挂的小球换成带负电的小球,会出现什么现象?请你描述一下.
答案:(1)电荷间的距离越大,作用力越小;距离越小,作用力越大
(2)小宇是通过分析悬挂的小球偏离竖直方向的夹角来判断和比较斥力的大小的.小球悬挂于B处的偏离角度最大,即小球受到的斥力最大;小球悬挂在C处的偏离角度次之;小球悬挂在D处的偏离角度最小,即小球受到的斥力最小.
(3)小球向左偏,且偏离角度由大到小顺序是B处、C处、D处.
备课笔记
课外拓展:
电荷量越大,距离越小,电荷间的作用力越大.
本
章
总
结
导体与绝缘体
【例2】 在我们的生活和生产中,经常要对物体进行分类.如以下物品可分为两类:①铅笔芯、铝质易拉罐、铜导线,②塑料笔套、橡皮、食盐.这两类物品分别属于( )
A.导体和绝缘体 B.金属和非金属
C.磁性材料和非磁性材料 D.晶体和非晶体
解析:①中的物品都是导体,容易导电,②中的物品都是绝缘体,不容易导电,因此这两类物品是以导电性能来分类的,分别属于导体和绝缘体.
答案:A
电路及其设计
【例3】 小明家台灯的插头插在如图所示的插座上,插座上有一个开关和一个指示灯(相当于电阻很大的灯泡).若插座开关和指示灯用S1、L1表示,台灯开关和灯泡用S2、L2表示.小明断开或闭合S1、S2时,记录现象如下表,则符合事实的电路图是( )
解析:插座上指示灯与台灯是并联的,根据开关闭合情况可判断,开关S1控制着开关S2,因为只有S1闭合的情况下,再闭合S2,台灯才会发光,所以S1在干路上,S2在台灯支路上,正确的电路为C.
答案:C
【例4】 A、B两办公室彼此相距较远,为了传呼方便,两间办公室各装一个电铃,每个电铃配备一只开关,都能使对方的电铃发声,电池要装在B办公室.试设计一个符合要求的电路图.
解析:本题中没有给出基础电路的排列和元件,需要由设计者自己根据题意进行元件定位和设计.因为任意一方只要按下开关,都能使对方的电铃发声,所以可以判定两只电铃是独立工作的,电路属并联.又因一室内的开关能使对方的电铃发声,则表明本室的开关与对方的电铃串联.由此可知,两只开关分别接在两条支路上,分别控制着对方的电铃.
备课笔记
规律总结:
串联电路与并联电路
本
章
总
结
答案:电路图如图所示.
电流、电流表
【例5】 如图所示,现有一个电池组、两只电流表A1和A2、两只小灯泡L1和L2、一个开关、导线若干条(用笔画线代替导线).请你设计一个电路,要求开关闭合后,L1和L2并联;两只电流表接在电路中,且电流表A1测干路电流、电流表A2测L2电流.
(1)请在虚线框中画出你所设计的电路图.
(2)按照你所设计的电路图,将图中的元件连接起来.(导线不要交叉)
解析:在连接实物电路之前,应先根据题意设计好电路图,再按电路图连接实物电路.在连接电路的过程中,要注意电流表的正确使用规则:A1在干路上、A2和L2串联在其中一条支路上;让电流从“+”进、从“-”出.
答案:设计的电路图和连接的实物图如下:
串、并联电路中电流的规律
【例6】 小明等3人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验过程如下:
(1)把电流表分别接入到电路中A、B、C处,将第一次测出的电流填入下表:
(2)为了防止个别偶然因素的影响,他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量.
备课笔记
本
章
总
结
方法一:改变电源电压
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)
请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题.
①拆接电路时,开关必须________.
②上面设计的表格中存在的不足之处是___________
_____________________.
③表格补充完整后,通过对上面数据的分析可知:后面两次实验是采用方法______来进行的.实验的结论是:并联电路中干路的电流等于__________________.
解析:在拆接电路时,开关都必须断开,这样可以有效地防止因短路而损坏用电器或电源,记录实验数据时都必须同时记录该物理量的单位.从数据表格可以看出,第二次测量电流均为第一次测量电流的2倍,第三次测量电流均为第一次测量电流的2.5倍,由于并联电路两端电压相等,若采取第二种方法,则未更换灯泡的支路中电流不变,这与实验数据不符,故采用的是第一种方法,即在实验过程中两灯泡不变,只是改变电源电压.根据三次实验数据可以得出的结论,并联电路电流的关系是:并联电路中干路的电流等于各支路上电流之和.
答案:①断开 ②缺少电流的单位 ③一 各支路上电流之和
教
学
板
书
布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.
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