《电流和电路(第一课时)》教案

《电流和电路(第一课时)》教案教学目标教学目标：知识目标：知道电流的形成条件，知道电流方向的规定。能力目标：通过实验认识电路的组成。情感目标：通过对电池发明和发展历程的介绍，让学生感受科学家的探索精神；通过介绍生活中功能多样的用电器、电源、开关，让学生体会科技给生活带来的便利。教学重点：了解电路中各部分的作用。教学难点：了解电路中电流方向的描述方法。教学过程时间教学环节主要师生活动2分钟3分钟2分钟1分钟2分钟4分钟8分钟1分钟引入电流的形成电流的方向持续电流的条件电路电路中电流的方向电路的组成课堂小结+布置作业闪电是自然界常见的现象，一位摄影师用镜头记录下了这样的画面。【播放视频】看，巨大的电流在云层与大地之间涌动，一道道耀眼的闪光像是神奇的魔法。人们通过对电学知识的探索，掌握了其中的物理原理，利用制造出的特斯拉线圈，也能表演这闪电的魔法。【播放视频】【提问】可以看到，两名表演者的身体之间也有电流。那么，在什么条件下，才会形成电流呢？在上节课的实验中，同学们看到了这个现象：带有电荷的验电器A和不带电荷的验电器B，当用金属棒将两个验电器的金属球连接时，验电器A的金属箔的张开角度减小，而验电器B的金属箔由自然下垂变为张开，这说明有一部分电荷通过金属棒从验电器A移动到了验电器B，电荷朝着同一个方向发生了移动，也就是说，在金属棒里，形成了电流。【板书】可见，是电荷的定向移动形成了电流。【播放动画】我们知道，在金属内部，有大量的自由电子，它们可以脱离原子核的束缚，在金属内部自由移动，但这种运动的方向杂乱无章，并不是定向移动，因此，不能形成电流。我们可以通过羊群的运动来进行类比。【播放视频】这些羊在草原上悠闲地吃着草，并不时移动着，但由于它们是朝着各个不同的方向移动，所以整个羊群看不出有明确的移动方向。【提问】但如果当牧羊人发出特定的指令并驱赶羊群呢？【播放视频】【回答】我们看到，所有的羊都朝着同一个方向移动，十分壮观，这样就形成了羊群的定向移动。【播放视频】与之类似，当金属内部的自由电子也受到某种推动力，就会在热运动的基础上，开始做定向移动，形成电流。因此，金属中的电流是自由电子定向移动形成的。【播放视频】酸碱盐的水溶液也是导体，它的内部有大量的可以自由移动的正电荷和负电荷。我们把两个电极放入溶液中，并接上电池和开关。当开关断开时，这些电荷的运动方向都是杂乱无章的。【提问】那么请同学们想一想，如果把开关闭合，这些电荷的运动方向会有什么变化呢？【播放视频】怎么样，和你猜想的是不是一样呢？可以看到，正、负电荷同时向相反的方向做定向移动，液体内部形成了电流。可见，无论是正电荷，还是负电荷，只要做定向移动，都可以形成电流。【板书】在19世纪初，物理学家们刚刚开始研究电流，还不清楚究竟是哪种电荷在定向移动，所以当时，就把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，并沿用至今。如果某导体中的电流是由负电荷定向移动形成的，那么，负电荷定向移动的方向，就与规定的电流方向相反。【播放视频】比如，在金属内部，图中的自由电子向左做定向移动，由于自由电子带负电，所以这段金属中的电流方向与之相反，也就是向右。【播放视频】再比如，在酸碱盐水溶液的内部，正、负电荷同时向相反的方向做定向移动，图中，正电荷向右做定向移动，负电荷向左做定向移动，因此，液体中的电流方向与正电荷的移动方向相同，与负电荷的移动方向相反，也就是向右。在这个实验中，虽然金属棒中形成了电流，但电流瞬间就结束了。【播放视频】而这个实验中的电流却能持续一段较长的时间。生活中的各种电器往往需要持续工作，因此就需要有持续的电流。【提问】请观察液体导电的实验装置，你能得出获得持续电流的条件吗？【回答】【板书】很好，第一，需要有电池，第二，需要把开关闭合，或者说，要形成闭合的回路。这就是得到持续电流的两个条件。【提问】现在，请同学们思考，如果要让这个小灯泡持续发光，我们还需要哪些器材，应该怎样操作呢？【回答】对了，需要电池，还有开关，然后用导线把它们连起来，最后要闭合开关，使之形成闭合的回路。请看老师的操作过程。【播放视频】【同步讲解】开始连接电路前，我们先把需要连入电路的元件分开摆放好，使开关处于断开状态。一般情况下，我们都是从电池的一端开始，用导线把电路元件逐个顺次地连接起来，最后连接到电池的另一端。在连接过程中，要把导线夹稳定地夹在电路元件的接线柱上。电路连接完毕，闭合开关，我们看到小灯泡可以持续发光。【提问】小灯泡持续发光，说明有电流流过小灯泡。通过刚才的学习，我们不禁会想，电流是以什么方向流过小灯泡的呢？老师又进行了下面的实验。【播放视频】我们看到，无论电流以什么方向流过小灯泡，小灯泡都能发光，我们不能判断出电流的方向。这里，我们需要发光二极管的帮助。发光二极管，也叫LED，已经普遍应用在我们的生活中了。它有两个引脚，较长的引脚是正极，较短的引脚是负极。LED具有单向导电的特点，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。这样，我们就可以判断出电流的方向了。下面，我们通过实验，试着判断电流的方向。【播放视频】【同步讲解】请看，为了区分LED的正负极，老师在它的正极引脚上贴了一个红色的小纸片，在它的负极引脚上贴了一个蓝色的小纸片。闭合开关，我们看到，LED没有发光。断开开关，将LED的两个引脚对调。再闭合开关，LED发光。【提问】那么，在这个闭合的回路中，我们可以怎样简单而明确地描述电流的方向呢？【播放视频】【同步讲解】【回答】我们知道，电池有正极和负极，（同步）可以想象，当LED发光时，电流是沿着电池正极、LED正极、LED负极、电池负极这样的方向，形成了回路。【板书】可见，在电池外部，电流的方向是从电池正极流向负极。像这样，能形成电流的回路，就是我们常说的电路。除了让小灯泡发光，我们也可以组装电路，让小风扇转起来，请看：【播放视频】或是让蜂鸣器发出美妙的乐音：【播放视频】在这三个电路中，小灯泡、小风扇和蜂鸣器，虽然用途不同，但它们都是利用电流工作的装置，统称为用电器。【提问】请同学们想一想，生活中还有哪些使用电池供电的用电器呢？看看你最多可以说出多少个。【回答】好，让我们试着列举：小到计算器、遥控器、手电筒、电子手表、手机，大到电动单车、电动游览车、电动汽车，它们都是使用电池工作的。比如，遥控器、手电筒使用的一般是干电池，计算器和电子手表通常使用这种纽扣电池，还有锂电池，常常用在手机等数码产品中，许多电动单车里的电池也是锂电池。这是蓄电池，这是燃料电池，还有大家熟悉的太阳能电池。各种电池的构造和原理并不相同，在电池的发明和发展历程中，有许多科学家都贡献了自己的智慧，下面，我们通过一个短片，来了解电池的故事。【播放视频】除了使用电池的用电器，生活中还有许多用电器不是由电池供电的。比如电灯、电冰箱、电视机、电风扇，还有：洗衣机、电烤箱、电热水壶、电脑，以及，学校教学楼里的电铃。【提问】它们用的电是从哪里来的呢？你能在自己的家里找到电的源头吗？这些源头的电又是从哪里来的呢？【回答】是的，家庭电路中的电流来自于远方的发电厂，发电厂有许多大型的发电机，将电通过输电网送到千家万户。像发电机、还有学生电源，当然也包括电池，这些供电设备都能提供持续电流，我们统称为电源。如同这三个电路，一个完整的电路，除了有用电器和电源，还有一个共同点，那就是都有开关，有了开关，我们就可以控制电流的通、断，让用电器按照我们的需要工作了。在电学实验中，我们常常用到的开关是这种单刀开关，当把手柄，也就是“刀”抬起，开关处于断开状态，而将手柄放下并与触点接触后，开关就处于闭合状态了。【提问】请同学们想一想，平时都用过哪些不同种类的开关呢？【回答】首先，我们会想到有不同操作方式的开关，比如这种翘板开关，还有按钮开关，在生活中都十分常见。这叫做钮子开关，可以将拨杆拨向不同的方向。这种拉线开关，会在一些电灯和电风扇上见到。还有一些开关，可以根据外界环境的变化，自动完成断开和闭合的动作，比如，红外线感应开关、声控开关、温控开关等等，这些开关功能多样，使电器变得更加智能，给人们的生活带来了许多便利。可见，电源、用电器和开关，都是电路最基本的组成部分，用导线将它们连接起来后，电流就有了流动的路径。【板书】因此，我们把由电源、用电器、导线、开关组成的电流可以流过的路径叫做电路。而从能量的角度，我们还可以说，电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、传输电能的导线和控制电路通断的开关，这四个部分组成的。【板书】因此，如果从电路的角度来说明获得持续电流的条件，就可以这样描述：只有电路闭合时，电路中才有电流。最后，我们把本节课的内容进行小结。这节课，我们研究了电流，知道了电荷的定向移动形成电流，了解了电流方向的规定方法，因此，在电源外部，电流的方向是从电源正极流向负极。我们还通过研究几个电路的组成，总结得到，由电源、用电器、导线、开关组成的电流可以流过的路径叫做电路。今天的作业如下：1．基础性作业：完成“学生资源”中的课后练习。2．拓展性作业：观察身边的各种用电器、开关、电源，并查阅资料，了解它们的工作方式。知能演练提升能力提升1.下列各个图中,电路正确的是()2.某用电常识书中列出了白炽灯的常见故障与检修方法,如下表所述,造成此“灯泡不亮”故障的共同原因是电路中出现了()故障现象可能原因检修方法灯泡不亮灯泡的灯丝断了换新灯泡灯头内的电线断了换新线并接好灯头、开关等处的接线松动,接触不良检查加固A.短路 B.通路C.断路 D.支路3.如图所示,A、B是两个完全相同的金属球,都放在绝缘支架上。A带大量负电荷,B带大量正电荷,用金属棒C连接两球,则()A.电子从B流向A,电流方向从A到BB.电子从A流向B,电流方向从B到AC.正电荷从B流向A,电流方向从A到BD.正电荷从A流向B,电流方向从B到A4.如图所示的电路,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光。现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上,会导致两灯同时熄灭的是()A.a和b B.c和dC.e和f D.g和h5.如图所示的电路,开关闭合后,两灯都不亮,用一根导线连接a、b两点后,两灯仍不亮,再用这根导线连接b、c两点后,两灯还是不亮,仍然用这根导线连接b、d两点后,灯L1亮而灯L2不亮,假设故障是下列中的一个,那么故障可能是()A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.开关的接线柱处断开6.简单电路是由电源、用电器、开关和导线组成的。给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的;用充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的。

7.如图所示,当开关S1、S2断开时,电路是;当S1闭合、S2断开时,电路是;当S1、S2都闭合时,电路是。(均选填“通路”“断路”或“短路”)

8.小明家安装了下图所示的门铃,请你画出这个门铃电路的电路图。(电铃符号用“”表示)

★9.野营时,小红带的手电筒不发光了,请你帮助她找出原因。(1)请根据图甲所示手电筒的结构示意图,将图乙电路图补画完整。(2)写出手电筒不发光的三种可能原因。①____________________________________________________________________;

②____________________________________________________________________;

③____________________________________________________________________。

探究创新★10.如图所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:(1)连接A和B,将测通器的m连接在D上,当n连接E时小灯泡发光,连接F时小灯泡不发光,由此可以确定为同一根导线的两端;

(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与相连,另一端连接D时,小灯泡发光,则可以确定也为同一根导线的两端。(均填字母)

知能演练·提升1.C选项A中无用电器,开关闭合后电源的正、负极直接连接会造成短路;选项B中电路无电源,开关闭合后不会有电流;选项D中的导线将电源短路,故选项A、B、D均错误,只有选项C正确。2.C“灯丝断了”“电线断了”“接触不良”都是电路中某处出现了断路,从而导致电路中没有电流通过,灯泡不亮。3.B金属球A带负电荷,则说明A有多余电子;金属球B带正电荷,则说明B缺少电子。用金属棒C连接A、B的瞬间,A球中的部分多余电子通过C向B做定向移动而形成电流,即电子由A流向B。自由电子带负电,按规定其定向移动形成的电流方向应与金属棒中自由电子定向移动的方向相反,所以电流方向应是由B到A。4.D导线连接a、b两接线柱,灯泡L2被短路,灯泡L1工作,故选项A不符合题意;导线连接c、d两接线柱,灯泡L1被短路,灯泡L2工作,故选项B不符合题意;导线连接e、f两接线柱,相当于闭合开关,两灯都能发光,故选项C不符合题意;导线连接g、h两接线柱,电源短路,两灯都不能发光,即两灯同时熄灭,故选项D符合题意。5.D开关闭合后,两灯泡都不发光,而故障只有一个,说明电路出现了断路,B错误;将导线接在a、b两点时,两灯仍不亮,说明故障出现在a到电源正极之间或b到电源负极之间,即ab间是正常的;将导线接在b、c两点上,两灯还是不亮,说明故障出现在a到电源正极之间或c到电源负极之间,即bc间也是正常的;将导线接在b、d两点上时,发现灯L1亮而灯L2不亮,说明a到电源正极之间以及L1都是完好的,而bc间正常(即L2完好