课题5《认识简单的电现象》.doc

课题5：认识简单的电现象 引子：请你闭上眼睛，发挥你的想象力，假如突然之间全世界停电，这世界会是一个什么样子呢？请你描述几个可能见到的情景。 主题一：认识“电流”及其形成原因以及电路的基本组成问题1：给你一张纸，如果你可以无限次的不断地撕开，最终可以撕到什么程度？（也就是说物体如果可以无限次地分割，最小可以分到什么程度？）问题2：你听说过“分子”和“原子”吗？听说过“电子”吗？它们是怎样组成各种不同的物质的呢？物质是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子可以分为原子核和核外电子，原子核可以分为质子和中子，所有物质的质子和中子及电子都是一样的，只是不同的原子核内的质子数和中子数不同，核外的电子数也不同。核外的电子是围绕在原子核周围绕核运动的，有些原子核对电子的束缚作用比较强，它的电子就不容易脱离其控制，这种物质就是绝缘体（如橡胶、陶瓷等），有些物质原子核对核外的电子的束缚能力比较弱，它的电子就比较容易脱离它的控制而成为可以自由活动的电子，这种物质就叫做导体（如金属）问题3：什么叫“电荷”？自然界中有几种“电荷”？在物理学中是怎样规定的呢？（摩擦起电的原理和本质）问题4：水的流动就形成了水流，满足什么条件水才会流动呢？“电流”会不会是“电荷”的流动形成的呢？水有没有流动我们可以用肉眼观察到，“电荷”有没有流动我们无法用肉眼看到，如何判断有没有电流呢？问题5：只要有高度差或有抽水机加上有“水路”（如水管、水沟等）就可以形成水流，要形成持续的电流需要什么条件呢？（电路及其组成）（把“电流”与“水流”做类比，可以让抽象的“电”与具体直观的“水”联系起来理解，这种方法在物理学中经常用到，学会类比是学习物理很重要的方法之一，将来要学会把抽象的事物跟具体的事物做类比，把新的知识与学过的知识做类比，这可以加深你对很多抽象的物理知识的理解。）问题6：电源、开关、导线、用电器就组成了基本的电路，请你说说电路这四部分元件各起到了什么作用？问题7：你知道什么叫“断路”、什么叫“通路”、什么叫“短路”吗？主题二：认识“电压、电流强度、电阻”三个物理量问题1：观察一下这几块电池，不同的电池会标些什么参数？把它们找出来。“电压”作为一个物理量，它通常用什么字母表示？单位是什么？怎么知道它的值有多大？问题2：对电源来说，“电压”是描述其本领的重要物理量，不同的电源会有不同的电压值，你知道以下几种常电的电源值吗？普通干电池、氧化银电源（手表里的电子）、汽车（摩托车、电动车）用到的畜电池、家里用的电的电压、工厂的动力电是压。问题3：把用电器接在电路中，接通电路后，用电器两端也会有电压，如果只有一个用电器，电源的电压就全部加在这个用电器上，如果有几个用电器依次首尾连接起来接在电路中，那么它们的电压之间又会有什么关系呢（对于“电压”一定要明确是哪个对象两端的“电压”）？ “电压”能说电路中某点的电压是多少吗？问题4：一旦连接好的电路中有了电源，闭合开关后就像封闭的水流系统中有了“水泵”，在整个电路中就会形成电流，不同的电源和不同的电器组合，电路中形成的电流的强弱也不同，电流的强弱如何表示呢（跟水流的大小作类比）？它是怎么规定的？它的大小可以测量吗？单位是什么？测量工具是什么？电路中应该说成“某点的电流的多少？”还是“某两点间的电流是多少？”问题5：电路中的用电器对形成的电流会有一定的阻碍作用，就像水管对流过它的水有阻碍作用一样。不同的用电器对电流的这种阻碍作用会不会相同呢？物理学中是如何定义这种特征的？如何描述不同用电器的这种特性呢？有没有什么工具可以测量其大小呢？（世界上有没有电阻等于0的元件呢？）主题三：探究导体中的电流跟它两端的电压以及它本身的电阻之间的关系问题1：请你举例说说你们家的用电器有哪些？分别说说它们各自工作时，消耗了电得到了什么？（认识不同种类的用电器）问题2：电路中到底有没有“电流”流过？肉眼可以看到吗？你是怎么判断出来的？（电流的两种效应）问题3：初中阶段，我们只要求知道“纯电阻元件”在工作时，其中的I与它的R和两端的U的关系，如何设计实验来加以研究呢？（1）猜猜1：如果同一个电阻器，增加它两端的电压，通过它的电流会怎样变化？在实验中，怎样才能改变电阻器两端的电压呢？（2）猜猜2：在保持电阻器两端电压不变时，换用不同阻值的电阻来做实验，元件的电阻值越大，其中的电流会如何变化呢？ 在上面的讨论中，我们想知道决定电路中电流强度大小的因素有哪些，因为可能涉及到多个量，我们在实验研究中，必须先保持其他量不变，而只改变其中的一个量，这样就可以研究我们的未知量跟那个变化量之间的关系了，这种方法在物理学中经常用到，叫做“控制变量法”。德国物理学家欧姆最早研究了导体中的电流跟导体两端的电压及导体本身的电阻的关系，这个结论后来就称为“欧姆定律”，这是电路中的一个非常重要的规律，我们要好好理解它。问题4：如何理解？主题四：探究多个元件在同一电路中有几种连接方式？问题1：给你一个电池、一个开关、几条导线、一个小灯泡，你能把它们连成一个是路吗？为了分析这个电路的特点，要你把它们画出来，怎么画最简单又最好看呢？如果给你再加两个小灯泡，要你把它们一起接到刚才的电路中，会有几种可能的接法？请把它画出来！（电路图）问题2：问题1中，如果把三个小灯泡首尾相接依次接在电路中，这样的电路中电流只有一条通路，闭合开关后，三个灯泡中的电流大小会有怎样的大小关系呢？各个灯泡两端的电压关系呢？用什么方法、如何来研究？能通过画电路图来说明一相你的做法吗？（串联电路中的电流、电压关系）问题3：问题1中，如果把三个先并排接好，再一起接在电路中，这样的电路就形成了一条干路（主路）、三条支路（分路），干路中的电流与各支路中的会不会有某种关系呢？每条支路两端的电压又会有什么关系呢？请你大胆地猜猜！（猜错也不要紧，又没什么损失！）（并联电路中的电流、电压关系）问题4：如何检验问题2和问题3中你的猜想是否符合实际，要借助什么工具研究呢？（认识两种电表）（1）观察电流表的结构，请你描述一下你看到的电流表，并说说它在电路中如何连接才能测出某点的电流大小？（2）观察一下电压表的结构，请你描述一下看到的电压表，跟电流表对比一下，说说它在电路中如何连接才能测出某两点间的电压？小结：电荷的定向移动会形成电流，电流流经的“路径”叫做电路，正常的电路至少包含有电源、导线、开关、用电器四种元件，电流（强度）、电压、电阻三个物理量是研究电路规律的三个最基本的物理量，纯电阻电路（或元件）的最基本规律是欧姆定律，串、并联电路中也有相应的电流、电压