浙教版八年级科学上册教案 第四章 电路探秘

1 / 36 浙教版八年级科学上册教案 第四章 电路探秘 第四章电路探秘 第 1 节电路图 第 2 节电流的测量 第 3 节物质的导电性 第 4 节影响导体电阻大小的因素 第 5 节变阻器的使用 第 6 节电压的测量 第 7 节电流、电压和电阻的关系 第 8 节电路的连接 第四章电路探秘 第 1 节电路图 一、教材分析 从生活中不可缺少的电引入。通过电的应用、产生引起学生的兴趣，再从发电站产生电如何输送来引入电路知识。从电路实物图画法难过渡到电路图。 二、学生分析 对电学生是非常熟悉的事了 ，小学的常识课就已经涉及到了。知道电比老虎还要可怕，电是非常有用的。对于电的2 / 36 产生，电路还是相当陌生的。从实物图过渡到电路图，学生在认知方面有困难。 三、教学目标 1、了解生产、生活中的电现象 2、知道电路的基本组成，并理解每个元件的基本作用。 3、会画电路符号，能用电路符号画出一个简单的电路图。 4、知道用开关控制电路的方法。 四、重点难点分析 重点：电路的基本组成、理解各元件的作用，判断电路的三种状态（通路、开路和短路）和不同的连接方法（串联电路和并联电路） 难点：电路图的连接方法（会连接简单的串联电路和并联电路） 电路图的画法（会画简单的串、并联电路图） 五、方法设计 演示实验和分组实验相结合。 六、教学过程 （一）引入 现代社会是一个电气化社会。在生活中，电是不可缺少的。那么，电在你的家中有哪些用途呢？在生活、生产中哪些地方要用电？电从哪里来，你知道吗？ 家庭和工厂用电是发电厂通过电网远距离输送过来的。3 / 36 各种电池（认识各种电池：干电池、锂电池、铅蓄电池等）可供各种小电器用电。 （二）电路 设问：电 灯为什么会发光？怎样才能使电灯发光呢？ 实验：图 4 3 小灯泡发光实验：合上开关，小灯泡发光。先后取走电路中任一元件，观察小灯泡是否还能继续发光。将小灯泡换成电铃，重复上面的实验。 思考：通过观察实验，让同学思考一个正确的电路都是由哪几部分构成的？ 1、电路的组成： 把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。 说明：一个正确的电路，无论多么复杂，也无论多么简单，都是由这几部分组成的，缺少其中的任一部分，电路都不会处于正常工作的状态。 各部分元件在电路中的作用 电源的作用 ：维持电路中有持续电流，为电路提供电能。电流从电源的正极出发，回到电源的负极。 导线的作用：连接各电路元件的导体，是电流的通道。 用电器的作用：利用电流来工作的设备。在用电器工作时，将电能转化成其他形式的能。 开关的作用：控制电路通、断。 4 / 36 拓展：从能量的角度看，在电路中，电源的作用是提供持续电能的；用电器的作用是消耗电能；导线的作用是输送电能；开关的作用是控制电能有无的。 2、电路的通路、开路和短路 继续刚才实验 1 的演示，重做图 4-3 的实验，合上开关，小灯泡发光。这种处处连通的电路叫 通路，也叫闭合电路。 断开开关，或将电路中的某一部分断开，小灯泡都不会发光，说明电路中没有电流。这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。 将小灯泡取下，即用导线直接把电源的正、负极连接起来，过一会儿手摸导线会感觉到导线发热。这种电路中没有用电器，直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的，可能把电源绕坏，是不允许的。必须防止电源短路。 思考：通路、开路、短路三种状态下电流的大小比较： 电路状态通路开路短路 电流大小电流正常没有电流电流过大 小结：持续电流存在的条件是：除 电路中有电源外，电路还必须是通路，这两个条件缺一不可。发生短路时，电路中会有很大电流，轻则损坏电源，重则发生事故。 观察：观察手电筒电路。看看这个电路是由几部分组成的？（可让学生自带手电筒，作随堂观察）。 5 / 36 思考：手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同？你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关？它们在电路中的作用是否相同？作用相同，结构可以不相同。 （三）电路元件和符号电路图 电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图。 为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。 1、电路元件符号：导线、电池、电池组、灯泡、开关、导线交叉不相连、导线间连接等。 2、电路图：用元件符号代替实物表示电路的图叫电路图。 让同学画出图 4 9 实验电路图。让同学说明电路中的电流方向。 变换一下图实验中元件的位置，再让同学们练习画出电路图。注意纠正错误的画法。 根据同学们画电路图的情况，进行小结，提出画电路图应注意的问题元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形，有棱有角， 导线横平竖直。 实验：图 4 10、图 4 11，画出实验电路图，引入电路的连接方法 6 / 36 3、电路的两种基本连接方法是串联和并联。 如果把元件逐个顺序连接起来接入电路，这种连接方法叫做串联，如果把元件的两端分别连接起来接入电路，这种连接方法叫做并联。 介绍：电路中电流的流向和干路、支路和分支点 补充： 1画好电路图应注意的事项 (1)完整地反映电路的组成，即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中，不能遗漏某一电路器件。 (2)规范地使用器件符号。 (3)合理地安排器件符号的位置， 应尽可能使器件均匀地分布在电路中，画成的电路图应清楚美观。 (4)平直地描绘连接导线，通常用横平、竖直的线段代表连接导线，转弯处一般取直角，使电路图画得简洁、工整。 2识别串、并联电路的方法 识别串、并联电路可以从电路中有无支路入手分析：串联电路没有其它支路，并联电路中有几个支路。也可以从电路的通断来判别：串联电路中，断开任意一个用电器，整个电路就被切断；而在并联电路中，断开任意一条支路，其余支路仍然是通的。 3设计电路的方法 设计电路，就是按照要求确定电路中的各个元件的位7 / 36 置。其方 法是：先将开关和用电器对应地连接起来，要能分析出开关是控制哪个用电器的，在电路中起什么作用（是控制干路，还是控制支路）；再将开关和所控制的用电器串联起来，若开关是在干路中，应与电源串联。然后通过分析，判断出用电器之间是串联，还是并联。在分析的基础上，正确画出电路图。作图时，电路元件要按照规定的符号画出来。最后，根据题中要求，按照所作出的电路图，逐项检查，看是否合乎要求。 4、连接电路时，需注意以下几点： 要按照一定顺序连接； 各元件与导线间的连接要牢靠； 连接过程中，开关应处于断开状态； 连接电路时，一定 要防止用导线把电源直接连接起来。 5、识别串联电路的方法是： (1)从连接方式去识别：在串联电路中，整个电路只有一条电流的路径。 (2)从工作特点去识别。因串联电路只有一条电流路径，所以流过第一个用电器的电流，要全部流过第二个用电器，若第一个或第二个用电器出现问题，另一个用电器一定受到影响，也停止工作，即在串联电路中各用电器彼此互相影响。 (3)通过实验观察识别。只用一个电键就可以控制串联电路的各个用电器。 6、并联电路的识别方法是： 8 / 36 (1)从连接方式去识别：在并联电路中，用电器 是并联在电路的两点间的，所以电流的路径不是一条，而是若干条。 (2)从工作特点去识别：因并联电路中电流的路径是若干条，每条路径都是一个独立的工作电路，各用电器彼此互不影响。 (3)通过实验观察去识别：电路中的开关不只是一个，其中有一个控制整个电路的所有用电器，其余的开关控制各自支路的用电器。 练习： （ 1）串联电路、并联电路连接的特点是什么？连接串联电路和并联电路需要哪些器材（包括名称、数量）？ （ 2）为防止接错或漏接，自己先拟定一个接线顺序。在接线过程中为什么开关应是断开的，并特别注意防 止短路？ （ 3）图 1 所示电路中的开关的接法是否正确？如有错误，把它改正过来。 五、课后反思 课后练习安排的电路图的连接学生很感兴趣。课后纷纷要求教师面批。积极性令人感动。本节内容安排为 1 课时。教材从现实生活着手，带着学生进入电的世界。教材的难点在于电路连接状态的判断。学生在课堂上的表现较好，基本能掌握课堂教学的内容。但在实物图和电路图的转化中却有一定的难度。 9 / 36 第 2 节电流的测量 一、教材分析 从认识电流的方向、表示方法、单位等入手，通过教师演示实验、学生课堂实验方式 学习电流表的使用。再辅助课外制作电池，拓宽学生的知识面。 二、学生分析 通过上节课有关电路原件的学习，基本上能连接电路。学生有进一步认识电路中物理量的要求，但由于电流表是一个精密的仪器，学生有一种畏惧心理。 三、教学目标 1、了解电路中的电流形成原因是电荷（定向）移动。 2、从常用电器的电流值感知电流的单位 “ 安 ” 。 3、了解电流大小与用电器的工作状态的关系。 4、学会把电流表连入电路侧电流。 5、学会电流表使用不同量程时的读数。 四、重点难点分析 重点：电流的概念；电流的单位；学会使用电流表测电流的方法。 难点：正确使用安培计测电流并可熟练测串、并联电路电流。 五、方法设计 演示实难和学生实验法 六、教学过程 10 / 36 （一）实验引入 连接图 4 15的实验图，你只要一按开关，灯立即会亮，这是为什么？ 原来，电路接通后形成的电流把能量从电源输送到了用电器 (电灯 )上。 电流的方向如何呢？从电源的正极流向电源的负极 讲述：在没有发现电子以前，科学家曾经认为电流是正电荷从电源的正极经导线流向负极的。现在 ，人们已经知道金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的，它们是从电源的负极经导线流向正极，电子的移动方向与电流的方向正好相反。 （二）电流的形成与方向 电路中的电流形成原因是电荷定向移动。在金属导体中，是电子发生定向移动形成了电流，电流的方向与电子运动的方向相反。 在电路中电流从电源的正极流向电源的负极 （三）电流的大小、单位 电流我们看不见、摸不着，但是我们可以从水流的情境想象电流的情境。当你打开两个自来水龙头，一般会看到两管中水流的强弱是不相的，在相同的时间里，哪个水龙头从 管口流的水量多，就说这个水流强。 实验：使用同一只灯泡来做两次亮度不同的演示，分别用一11 / 36 节和两节干电池作为电源。由此我们可以想象到导体中通过的电流强弱也会不相同。灯泡越亮，通过的电流越大。 因此需要一个描述电流强度的物理量 电流强度，简称电流，用字母 I 表示，它的单位是安培，简称安，符号为 A；更小的单位为毫安和微安，符号分别为 mA和 µA。 换算关系： 1A 103mA， 1mA 103µA 练习： 3 安 =_毫安 =_微安； 15毫安 =_微安 =_安； 400微安 =_毫安 =_安。 识表：了解常见用电器工作时的电流值 如：普通家用白炽灯约 ；晶体管收音机约 ；晶体管电视机约 ；普通家用空调机约 4A8A。 （四）电流的测量 引入：不同的电路和用电器中的电流的大小不同的，怎样测量电流呢？使用电流表 实验：图 4 16 实验中，灯的亮度随着电池的增多而增加，电流也随之增大。但是，根据灯的亮度并不能确定流过灯的电流的具体数值。我们用电流表来测量电流的大小。 1、电流表的符号： A 2、使用电流表时都有哪 些要求？ 12 / 36 （ 1）接入电路前 一定要检查指针是否对准零刻度线，如果指针在零刻度线偏右处，使用后测量出的数据会比真实值偏大。因此，若发现指针设有指零刻度，一定要进行调整后再使用。 正确选择量程。每个电流表都有一定的测量范围 量程，被测电流超过量程时，电流表会损坏。实验室里使用的电流表通常有两个量程， 0和 03A。当使用 0量程时，每大格表示，每小格表示。当使用 03A 量程时，每大格表示1A，每小格表示。 估测待测电路的电流强度。若小于安培，选 0 安培量程。若在安培 3 安培之间，选 0 3 安培 量程。在不能预先估计被电流大小的情况下，可先拿电路的一个线头迅速试触电流表较大量程的一个接线柱，如指针偏转很小，则可换较小的量程；如指针偏转较大且在量程之内，则可接较大的量程；如指针迅速偏转且超过量程，则所用的电流表不能测量。 （ 2）联入电路时 必须把电流表串联在待测电路中。 必须使电流从 “+” 接线柱流入电流表，从 “ ” 接线柱流出电流表。 (3 绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。 （ 3）联入电路后：电路接完后，在正式接通电源前必须先试触，同时观看电流表的指针偏转情况： 13 / 36 指针不 偏转：可能电路有断开的地方。 指针偏转过激，超过满刻度又被弹回，说明量程选小了。 指针偏转很小，说明量程选大了。 指针反向偏转，接线柱接反了。 应根据情况给予改正后，才能正式接通电源。 （ 4）读数 读数时应 “ 先看量程，再看中点，然后读数 ” 。选用 0量程，指针相邻两个标度值分别为 0 和，其中点值为，指针所指的值是过两小格，每小格为，电流表示数为。这种方法为“ 中点助读 ” ，可有效地防止读错数据。 学生分组实验：用电流表测电流 （五）对串、并联电路中电流关系的理解 1、串联电路各处 的电流强度相等：在串联的电路中，不论电流表连入电路的位置如何，测量的结果都是一样的。因此，串联电路各处的电流强度相等。 2、并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。 如图所示的并联电路中，在这一电路中，干路如同总水管，两并联支路如同两分支水管，在相同的时间内，总水管中的水流量一定等于两分支水管中的水流量；反之，两分支水管中的水流量一定等于总水管中的水流量。因此，并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。 阅读：电池，并要求学生课外实验。 14 / 36 七、课后反思 学生使用电学仪器的能力比 我想像中要强许多，两个班只有一个小组使用时正负极接错，其他小组都能正确使用，并测出电路中的电流。这样看来要多让学生动手自主实验。 第 3 节物质的导电性 一、教材分析 本节教材以可采用学生实验或教师演示实验的方式组织电阻的教学。通过学生设计实验的电路图，交流后再由学生自主实验或教师演示方式研究物质的导电性。从导体和绝缘体中引入半导体，再进一步过渡到电阻。 二、学生分析 这部分知识学生会认为很简单，因为在小学已经接触到了。但要深入到电阻，又变成一个受前概念影响的物理量。 三、教学目标 1能用正确的方法探测电路中的电流的大小 2能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性 3知道常见的导体和绝缘体 4了解导体的导电能力与外界条件有关 5知道半导体材料及其应用 6知道金属导电原因是有自由电子 7理解电阻概念，知道电阻的单位 四、重点难点分析 15 / 36 重点：知道常见的导体和绝缘体；理解电阻概念，知道电阻的单位 难点：能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性 五、方法设计 演示实验法为主 六、 教学过程 （一）实验引入： 实验：取出一段导线，当场剖开，可看到外面的塑料外套和里面的金属丝。问：为什么所有导线都是这样设计的？我能不能换一下，用塑料或橡胶做内导线，金属做外套？这样会有什么问题产生？ （二）探究物质导电能力 1在讲台上展示铜片、铝片、塑料直尺、玻璃棒、铅笔芯、食盐水、蒸馏水、硬币、粉笔等等。 问：根据生活经验，谁能把这些物质分分类，一类是能够导电的，另一类是不能导电的？ 生 板书 这是我们由生活常识得到的结论，正确与否我们得用事实来说话，动手做做实验，验证 一下我们的猜想。首先我们要来设计一下实验方案，画出它的电路图。 讨论：（ 1）用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过？ 16 / 36 （ 2）什么情况下电路中会产生电流？ 所谓导电能力就是要检验物质能否通过电流，这就要依赖用电器显示或电流表检测出来。要设计这样的电路，还需要的器材有：导线、开关、电源及用电器（小灯泡、发光二极管或音乐卡片均可）。这些答案可引导学生得出，并训练他们把设计的实验方案用电路图的形式表达出来。 思考：电路中只接电流表而不接小灯泡等其它负载是否可以？ 当被测物体是导电性能良好的导体时，电路中 会因为电流过大超过电流表量程而导致电流表被烧坏。重新强调电流表使用的规范。 请学生在黑板上画出正确的电路图。 得到结论： （ 1）容易导电的物质叫导体。有金属、石墨、人体、大地和食盐水。不容易导电的物质绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气都是绝缘体。纯净的水机蒸馏水是不导电的，但普通水中往往溶有大量杂质，能够导电。） 2实验：烧红的玻璃能够导电 （注意点：用酒精喷灯加热；电源电压控制在 20 伏左右；负载用发光二极管。） 结论（ 2）物质的导电能力不是绝对的。有些绝缘体在条件改变时会变 成导体。 17 / 36 3半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间 常见的半导体材料有硅、锗。 在上课前可布置学生了解硅谷和中关村高科技产业大概情况，在课上进行交流。指出半导体在电子工业上的重要地位，可做适当拓展，使所学内容贴近当代科技，激发学习热情。 （三）金属导电的微观解释 原子是由原子核和绕原子核高速运动的电子所构成。电子带负电，原子核带正电。 金属内部原子核位置是相对固定的，但有大量能自由移动的电子，它们能从一个地方移动到另一地方，当电路中接入电源，并接通后，金属中的这些自由电子都向同一方向（由电源 的负极经导线向电源的正极）移动，从而形成了电流。 （四）电阻 我们已经知道有些物质容易导电叫做导体，有些物质不容易导电叫做绝缘体。那在物理上到底这样来比较物质导电能力的强弱呢？我们就引入电阻这个概念。 电阻是导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，电阻就越大。 问：导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何？ 所以，电阻越大，导体的导电能力越弱。 七、课后反思 18 / 36 这节课的演示实验中烧红的玻璃能导电没有演示。没有找一个替代实验，对导电相对性教学有一定的影响。 第 4 节影响导体电阻大小的因素 一、教材分析 利用科学猜想引入探究影响导体电阻大小的因素。通过科学实验来研究导体电阻与导体的长度、粗细、材料的关系。再通过超导的学习，增强学生民族的自豪感。 二、学生分析 对于科学探究，学生是不陌生的。但有关电阻科学实验是的一定的难度，学生操作会有一定的困难，改为教师演示是一种选择。 三、教学目标 1、经初步分析能猜测影响电阻的一些因素。 2、知道在与一个物理量的相关因素较多时，能用控制变量法进行实验方案设计。 3、能根据实验思想设计需要的实验方案。 4、能从实验结果定性得出导体电阻与其长度、粗细和组成材料之间的关系。 5、知道金属导体的电阻与温度之间的关系和超导现象。 6、能设计一个实验来探究金属导体的电阻随温度变化的影响。 19 / 36 四、重点难点分析 重点：从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系 难点：根据实验思想设计需要的实验方案 五、方法设计 交互式、探究式教学。 六、教学过程 （一）复习引入 导体和绝缘体的区别是什么？导电能力的差异 这说明什么？说明各种材料的导电能力是不同的。 影响电阻大小的因素之一：材料 （二）新课教学 猜测：影响电阻大小的因素还有哪些？生答：导线的粗细、长度、温度等。 1、研究导体的电阻与长度的关系 控制导体的材料和粗细相同，用镍铬合金导线 cD和 EF做实验，将实验测出的电流表示数填入表内 提问：分析实验数据，可以得到什么结论？ 导体的材料、粗细（横截面积）都相同时，导体越长，电阻越大。 2、研究导体的电阻与粗细的关系 控制导体的材料和长度不变，用镍铬合金线 cD和 GH做20 / 36 实验将实验测出的电流表的示数填入表内 提问：分析实验数据，可以得到什么结论？ 导体的材料、长度都相同时，导体的越细（横截面积越小），电阻越大。 导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作比喻，街道越长，街面越窄，行人受到阻碍的机会越多同理，导体越长、越细，自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多 3、研究导体电阻与材料的关系 在本研究中应该控制导体的长度、横截面积不变，研究当导体的长度发生变化时，导体电阻的变化情况。 在 学生设计的基础上加以归纳，用图所示的装置做演示实验 (1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关实验所用的导线是锰铜线 AB 和镍铬合金线 cD，将电流表示数填入表内 提问：分析实验数据，可以得到什么结论？导体的电阻跟导体的材料有关。 提问；导体的电阻还跟什么因素有关？请大家看下面的演示实验（图 3） 演示实验：灯泡的灯丝按图 3 接入电路，用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后，演示电流表的示数有什么变化。 提问：从电流表示数的变化，得到什么结论？ 21 / 36 导体被加热后，它的温度升高，电流表示数变小，表明导体的电阻变大，这说明导体的电阻还跟温度有关，对大多数导体来说，温度越高电阻越大。 小结：导体的电阻由它自身的条件决定，因此，不同的导体，电阻一般不同，所以说，电阻是导体本身的一种性质 为了表示导体的电阻跟材料的关系，应取相同长度，相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较，课本上的表列出了一些长 1 米、横截面积 1 毫米 2、在 20 时的不同材料的导线的电阻值 提问：从查表，你知道哪些材料的导电性能好？ 银的导电性能最好，因此，在相同长度和横截面积的情况下，它的电阻最小其次是铜，再次是铝 ） 补充阅读：超导体的知识： 一、金属的电阻随温度的升高而增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小 1911年，荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到 -269 左右时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现象 1、超导体：能够发生超导现象的物质，叫做超导体（注意：不是所有物体都会发生超导现象） 2、超导转变温度（又叫超导临界温度）：物质的电阻降到一定温度时，才会出现超导现象，物质电阻变为零的温度叫做超导转变温度，用 Tc表示 22 / 36 3、几种超导体的超导转变温度（ Tc） 铝： - 铅： - 锡： - 水银： - 钨： - 二、超导体的应用前景 因为超导体在很低的温度下才会发生超导现象，目前超导体还不能在常温下应用于实际生产和生活中，只应用于科学实验和高新技术中如果能应用于实际，会给人类带来很大的好处举几例如下： 输电导线利用超导体，可以大大降低输电的电能损耗 如果把发电机和电动机的线圈用超导体制成超导线圈，可以使发电机和电动机的质量减小，功率增大，效率提高 三、超导研究的历史和发展前景 1911年，昂内斯首先发现水银的超导现象 1911年 1986年 3 月经过 75年的努力，找到具有高转变温度的超导材料 铌三锗， Tc为 -250 1987年 2 月 24日，我国宣布获得 Tc为 173 以上的超导体 1989年，我国已找到 Tc为 -141 的超导体材料 目前，各国科学家还在继续研究 Tc 值更高的超导体材料，以将超导应用到生产和生活中去 七、课后反思 学生对超导影响很感兴趣。目前人类在高温超导方向已经取得了比较大的成就。我国已经制作了 15米的超导电缆，23 / 36 日本要在今年实现超导输电。增加学生的课外知识有利于学生对科学产生兴趣。 第 5 节变阻器的使用 一、教材分析 从学生熟悉的生活中实例出发，逐渐深入到改变电路中电流的方法，再延伸到用改变电路中的电阻来改变电流。 二、学生分析 已有的电阻、电流的知识是学习变阻器基础。学生对生活中的调节台灯的明暗、对音量控制等都知道怎么调，但都不知道原理，有学习这部分知识的需求。 三、教学目标 1、认识各种定值电阻实物。 2、知道生活中使用的变阻器。 3、理解滑动变阻器改变电阻的原理。 4、能画出滑动变阻器的结构示意图和符号。 5、能正确连接和使用 滑动变阻器。 四、重点难点分析 重点：理解滑动变阻器改变电阻的原理，能正确连接和使用，滑动变阻器。 难点：正确连接和使用滑动变阻器。 五、方法设计 以实验探究为主线，辅助学生讨论、教师讲授要点。 24 / 36 六、教学过程 （一）引入： 用收音机放一段音乐，调节收音机或是电视上的音量调节开关，发现，音乐的声音可以变大也可以变小。 问：是怎么达到这个目的的呢？ （二）变阻器 实际生活中，我们常常要改变电路中的电流大小。比如，通过改变电流来控制电车的行 驶速度，调节收音机或电视机的音量，电灯的亮暗，电话铃声的大小等等。那么电路中的电流大小又是通过什么途径来改变的呢？ 这里我们就需要认识一个新的电路元 电阻器（也称电阻）。它在电路中占了很重要的地位，很多地方都需要借助它来调节电路中的电压和电流。改变电路中的电阻就可改变电路的电流。 展示各种变阻器实物。 讨论：用什么办法可以改变导体的电阻？哪种方法最简单？ （材料、长度、粗细。改变长度） （三）滑动变阻器 常用的变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的，比如滑动变阻器。展 示实物。讲解原理和接法。 25 / 36 学生使用变阻器。 七、课后反思 让学生自主设计实验，并通过实验培养对滑动变阻器的使用。在实验中很多学生发现闭合开关，小灯泡不亮，急着寻找问题的解决方案，通过小组讨论，多数小组能找到原因。这比教师直接告知好多了。 第 6 节电压的测量 一、教材分析 电压的测量对电流的测量有相似之处，教材在设计方面很好体现这一点。通过学生的课堂实验方式组织电压知识。再通过阅读材料来拓宽学生的课外知识面。 二、学生分析 有了电流测量的基础，学生 对电学的精密仪器不再是害怕会用坏了。在心理上的优势是学习电压表的前提。 三、教学目标 1、知道电压是提供电路中有持续电流的 “ 推动作用 ” 。 2、知道常见的一些电压值。 3、会把电压表正确连入电路。 4、会根据不同的量程读出电压表的读数。 四、重点难点分析 重点：使用电压表电压的测量 难点：电压的概念 26 / 36 五、方法设计 以实验探究为主线，辅助学生讨论、教师讲授要点。 六、教学过程 （一）问题引入 电源接入电路时，为什么电路 中就有电流呢？ 首先明确：电流时电路中的电荷朝一个方向运动产生的。 那么，为什么电荷会运动起来呢 ? 必定有一种力推着它动起来，这种推动力有谁提供呢？ 原来是电源上的电压对电荷产生了推动力由此引入电压 演示：闭合示教板上电路中的开关，灯泡亮了，说明电路中产生了电流。 提问：电流是怎样形成的？电流时电路中的电荷朝一个方向运动产生的 取下电路中的干电池，闭合开关，灯泡不发光。 提出问题：在这种情况下，为什么电路中不能形成电流，电源的作用是什么？ （二）新课教学 为了说明在什么情况下才能形成电流，我们先用水流作比喻，看看水流是怎样形成的？ 提问：将装有水的 U 形管连通器的底部用止水钳夹住，两管27 / 36 内水面相平。打开止水钳，两管内的水会不会发生流动？ 演示：向 U 形管左管内加水，使左管水面高出右管水面 (图1)。 (提问：打开止水钳，两管内的水会不会发生流动，如果发生流动，水怎样流动？ )打开止水钳，水从左管向右管流动。 提出问题：为什么在 U 形管里的水面相平时，水不发生流动，而在左管水面高时，水从左管流向它的右管？ U 形管中的水能不能持续不断地流动？可见，水位差 (又 叫水压 )是使水定向流动形成水流的原因。 甲图中 A 处的水位高于 B 处的水位，打开阀门，管中的水从A 处通过涡轮向 B 处流动，水的流动使涡轮转动。 A 处的水面下降， B 处的水面上升，当 A、 B 两处水面相平时，水位相同，水停止流动，涡轮不再转动，幻灯片要显示上述过程。可见，水位差 (水压 )使水管中形成水流。 现在，我们用一台抽水机不断地把水从 B处抽到 A处 (如图 3 乙所示，将抽水机置入，同时表现出抽水的动态情况 )、使 A 处的水总比 B 处的水位高，由于水管两端总保持一定的水位差 (水压 )，于是水管内就有持续的水流。 说明：电源的 正极聚集有大量的正电荷，负极聚集有大量的负电荷，在电源的正、负极之间就产生了电压。这个电压使电路中电荷发生定向流动，使正电荷从正极流向负极，或者使负电荷从负极流向正极，于是在电路中产生了电流。28 / 36 可见，电压是使电路中形成电流的原因。 在电路中，电源在工作时不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，保持电路两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。电源是提供电压的装置。 板书： 1、电压使电路中形成电流，电源是提供电压的装置。 电压用符号 U 表示 在图 3 所示装置中，不同的抽水机可以在水管两端产生不同的水位差， 即大小不同的水压。同理，不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压，为此，首先要确定电压的单位。在国际单位制里，电压的单位是伏特，简称伏 (V)。此外，常用单位还有千伏 (kV)、毫伏 (mV)、微伏 (V) 等。介绍它们的换算关系。 板书：在国际单位制里，电压的单位是伏特 (V) 看课本几种电压值的表：要求记住的电压值有： 一节干电池电压：伏； 家庭电路的电压： 220伏； 对人体安全的电压：不高于 36伏。 练习题： (1)电压使电路中形成 _， _是提供电压的装置。 (2)220 伏 =_千伏 =_毫伏。 小结：这节课讲授的电压是电学中又一个重要的物理量。由于知识所限，我们用水流作比喻讲述了电压使电路中形成电29 / 36 流。电源是提供电压的装置。要知道电压的单位，会进行单位变换。此外，还要记住干电池和家庭电路电压值。 阅读：水中的高电压、人体电流 说明： 1 “ 电压 ” 这堂课既是重点，又是难点，不易被学生掌握。对于初学电学的学生来说，只要求知道电压是电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置和电压的单位。至于电压的定义、公式和电压的单位 伏特的物理意义留待高中再讲，在这节课 内不要出现这些内容，否则因难度过大使学生不能接受。 2用水流作比喻来讲电压，对于学生来说形象、生动，容易被学生所接受。在这里利用水压引出电压，从而认识电压使电路中形成电流。 3为了使学生便于理解，在讲水流的形成时，最好用复合幻灯片模拟出它的动态过程。有条件的，用电脑设计出程序，将有更好的效果。 七、课后反思 电流如水流，电压似水压，通过对比教学，学生容易理解。电压的测量是关键，也是后面研究电路的基础。 第 7 节电流、电压和电阻的关系 一、教材分析 30 / 36 电流、电 压和电阻的关系是电学第一个规律，是电学的基础。教材是通过学生的实验来研究三者的关系。由于在实验中有三个变量，需要控制其中一个变量，这就是所谓的控制变量法。对欧姆定律的应用是很重要的。 二、学生分析 对于控制变量法来研究三个变量的关系，学生不会很陌生。但对于实验数据的分析，学生还的一定的困难。 三、教学目标 1能总体设计研究电流与电压、电阻之间关系的分步研究程序。 2能按提供的电路图进行实验。 3理解滑动变阻器在电路这的控制作用。 4能从实验数据中找出正比 关系或反比关系。 5能从分步实验结论中总结出欧姆定律。 6会用欧姆定律进行简单的计算。 四、重点难点分析 重点：欧姆定律 难点：欧姆定律 五、方法设计 以实验探究为主线，辅助学生讨论、教师讲授要点。 六、教学过程 （一）复习 31 / 36 总结所学过的电学三个物理量：电流强度（ I）、电压 (U)、电阻 (R)。我们可以得到这样的规律：电压越大，对电流的推动作用也越大；电阻越大，对电路中的电流的阻碍也越大。请大家猜测它们三者之间的关系。 当电路总的电阻一 定时，电压越大，电流。 当电路中的电压一定时，电阻越大，电流。 （二）新课教学 设计实验，探究电流、电压、电阻三个物理量之间的关系。条件控制： （ 1）保持不变，改变，研究电流与电压之间的关系。 （ 2）保持不变，改变，研究电流与电阻之间的关系。 1、电阻不变时，电流与电压的关系 按教材第 152 页图 4-44 所示连接电路，开始实验，把数据记录到表格中。（思考、讨论，请学生寻找规律。） 可以发现：当电阻不变时，电压越大，电流也越大。 2、电压不变时，电流与电阻的关系 把电压控制在 2 伏特。 更换刚才电路中的定值电阻，记录每次的组值。调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压保持不变，从电流表上读出电流值，填入表中。（思考，让学生总结规律。） 从实验数据中，可以总结：电阻两端电压不变时，电阻越大，电流就越小。这个规律早在 1827 年，德国物理学家欧姆就32 / 36 已经研究得出，我们称其为欧姆定律： 导体中电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 表达式： 3、欧姆定律的应用 介绍欧姆的生平，阅读教材中欧姆的介绍，激发刻苦学习的热情。 通过例题的分析，让学生体会欧姆定律在电学中的重要地位 。同时继续强调电学的解体格式，说明作电路图在解体过程中的重要作用。 补充习题： 七、课后反思 对于实验，由于本校实验室没有电流，采用三节电池供电，但还是不能提供 3 伏的稳压电压，给学生实验造成一定的影响。调整实验的要求，多数学生能完成实验。但调整可测的数据后，对实验的结果分析又造成一定的影响。 第 8 节电路的连接 一、教材分析 电路的连接有两种方法，即串联与并联。教材中通过实验来研究这两种电路的特点。通过学生自己归纳串联到并联电路的特点来组织知识。 二、学生分析 33 / 36 对于串联电路与并联电路，学生已有一定的知识基础。对于电压表、电流表、开关、小灯泡和滑动变阻器都会使用。 三、教学目标 1、能用实验方法得到串联电路和并联电路的电压、电流关系式。 2、能从电路的基本原理出发，理解串联电路和并联电路的电压、电流关系。 3、会用电表探测电路的规律，掌握实验技能。 4、从小彩灯连接方式初步体会 “ 黑箱方法 ”. 四