2025年初中物理九年级上册(人教版)电流和电路(第二课时)-1教学设计

教学设计

课程基本信息课例编号2020QJ09WLRJ011学科物理年级9年级学期第1学期课题电流和电路（第二课时）教科书书名：物理九年级上册出版社：人教版出版日期：教学目标教学目标：知识目标：认识断路、通路、短路等电路的状态。能力目标：能用电路元件符号画简单的电路图，能连接简单的电路。情感目标：通过了解短路带来的危害，认识安全用电的重要性。教学重点：掌握电路图和实物图的画法。教学难点：识别短路，了解短接。教学过程时间教学环节主要师生活动3分钟5分钟3分钟2分钟3分钟2分钟3分钟1分钟1分钟引入电路元件符号电路图实物图电路的通路、断路状态短路短接练习课堂小结+布置作业在上节课中，我们通过组装电路，让小灯泡、小风扇和蜂鸣器都工作了起来。生活中还有很多用电器，它们的构造往往较为复杂，内部也有很多不同的电路元件，为了将这些元件紧密、有序地安装在电路中，人们发明了集成电路板。【提问】下面，请同学们猜一猜，以下这些集成电路板，分别来源于哪些用电器呢？这是第一张，第二张，第三张。怎么样，有点儿难度吧。其实，它们分别来源于大家熟悉的蓝牙耳机、笔记本电脑和智能手机。【提问】你一定会想，电子工程师在设计这些电子产品的时候，怎样才能将如此多的电路元件简单、清楚地呈现在设计图纸上呢？比如，我们要把这个苹果画在纸上，擅长素描的同学可以画得很逼真，不过对于大多数人来说，还是画简笔画比较可行。再比如这个灯泡，画简笔画同样比素描更加简单，不过，为了提高画图的效率，能否将这个图案再简化一些呢？这样吧，我们用一个圆表示灯泡的轮廓，然后在里面画一个叉，表示灯泡里面的灯丝，看，是不是比刚才的简笔画更加简单呢？这，就是灯泡的元件符号。所有的电路元件都有通用的图形符号。用这些图形符号表示电路连接的图，就是电路图。请看这张电路图，是不是觉得眼花缭乱，十分复杂呢？别着急，让我们先来了解常见的电路元件的符号，学习电路图的画法。【板书】用符号表示电路连接的图，叫做电路图。这是我们刚才学会的第一个元件符号，灯泡。电池，我们用一长一短两条竖线来表示，其中，长线表示电池的正极，短线表示电池的负极。这是单刀开关，我们可以将其抽象成这样的符号，用一个小圆圈表示手柄转动的轴，用一个小线段表示手柄，这样，开关就画好了。这里需要说明的是，无论是什么类型的开关，我们都可以用这个符号表示。小风扇的核心是一个电动机，我们在圆圈里写上大写字母M来表示。电铃的元件符号是这样的，是不是跟电铃铃碗的形状很相似呢？还有上节课用到的发光二极管，它的元件符号，同学们了解一下即可。随着我们对电学知识的逐步深入，后面会学习越来越多的电路元件，比如，电流表、电压表，还有电阻、滑动变阻器等等，同学们会在后面的章节对它们进行更深入的研究。当然，还有把这些元件连接成电路的导线，我们用横平竖直的直线段去表示。不过，在电路图中，导线是可以相交的，就像在生活中，我们会常常见到道路互相交错一样，比如两条道路交汇的十字路口，请同学们注意观察视频中的车流。【播放视频】可以看到，车辆既可以通过路口直行，也可以在路口转向行驶。除了十字路口，大家有没有见过其它交错的道路呢？请看。【播放视频】在立交桥上行驶的车辆，只能沿着所在的道路一直向前，无法在道路的交叉点换到另一条道路上行驶，这和十字路口的情形并不相同，所以，我们有必要在电路图中区分这两种情况。像十字路口这样的情形，我们称之为“交叉相连的导线”，在交叉处画上一个圆点，当然，也有像丁字路口的情形，我们同样用圆点表示这种相连的关系。而像立交桥这样的情形，我们称之为“交叉不相连的导线”，交叉处没有圆点，表示这两条导线并不相连。这是我们连过的电路，用刚才学习的元件符号，我们可以画出它对应的电路图，而左侧的电路，也常常称之为“实物图”。无论是在实物图，还是在电路图中，通常习惯用大写字母L表示灯泡，用大写字母S表示开关，标在元件或符号的旁边。【板书】为了规范地画好电路图，我们可以将电路图的特点总结如下：①通常为长方形，导线横平竖直，比例适中。②元件符号分布均匀，不画在拐角处。③电路图是对实际电路的有效抽象，各元件的位置不必一一对应。④表示元件名称的字母，标在对应的符号附近。请同学们根据下面的电路，画出对应的电路图。你画对了吗？别忘了标上表示开关的字母S。在这个电路图中，开关的符号虽然没有像实物图那样，画在上方电动机的右侧，但根据刚才讲到的电路图的特点，各元件的位置可以不用一一对应，同学们只要将实物图中的各个元件及其连接正确地画在电路图里，都是正确的。【提问】这里有几张电路图，请大家评价一下，它们是否规范。请看第一张，大家一眼就看出来了，这里导线的连接处断开了。让我们来帮他修改吧。将断开处连上，这样就可以了。请看第二张，似乎没有错误，但是，将元件全部摆放在一处，是不是不够美观呢？让我们也来修改。比如，我们可以将灯泡的元件符号改画在上方，这样，各个电路元件就能均匀地分布了。再来看第三张，可以看到，灯泡的符号画在了拐角处，这不符合规范要求。我们可以将灯泡改画在下方的中间处，这样就修改完毕了。接下来，让我们反过来，根据电路图，连接实物图。图甲是把电池和电铃连接起来的电路图。请在图乙中，用笔画线表示导线，连接相应的电路。可以看到，在这些电路元件上，都有接线柱，我们需要将导线连到接线柱上。根据电路图，我们将电池、电铃、开关，用导线依次连接起来，这样，就画好了。【板书】在画实物图时，请同学们注意以下三点：①导线要与元件的接线柱相连。②导线不要相交、绕圈。③如果电路中有分岔点，分岔点要画到元件的接线柱上。【提问】这里有几张实物图，也请大家评价一下，它们是否规范。这是第一张，很显然，这里的导线交叉了，不符合要求。我们帮他改正过来。看，这样就正确了。再来看第二张。这张图中出现了分岔点，但这里的导线却没有连到接线柱上，在实际的电路中，这样做是不可能连通的。那么，可以怎样修改呢？对了，我们可以将连接点沿着导线上移至上方灯泡的右接线柱上，也可以下移至开关的右接线柱上。需要注意的是，连接点的移动不能跨越元件。例如，这样连接就是错误的，我们改正过来。同学们一定发现，还有一个地方的导线没有连到接线柱上，对，是这里，用我们习惯的说法，那就是，这里断开了。如果不改正，那么即使将开关闭合，灯泡也不会发光。看来，用电器要能工作，除了开关要闭合，电路中的各个位置都必须是连通的。我们通过下面的实验，来说明这一点。【视频：电路的断路状态2】【同步讲解】将开关闭合，灯泡发光，说明电路接通。断开开关，灯泡熄灭，说明电路没有接通。再将开关闭合，灯泡发光，接下来，我们依次断开不同位置的导线，请看。可以看到，灯泡都会因此而熄灭。【板书】由此可见，根据用电器是否工作，可以判断电路所处的状态，我们将“处处连通，用电器能够工作的电路”，叫做通路，把“某处被切断，没有电流通过的电路”，叫做断路，比如开关处于断开状态，或是电路的某处连接断开。【提问】如果我们用一根导线，像这样，直接将电源的正、负极相连呢？请同学们注意，如果这样做的话，由于电路中没有用电器，因此会产生很大的电流，会把电源烧坏，甚至发生起火、或是爆炸，非常危险，这是不允许的。【板书】我们把这种情况叫做短路。下面，让我们通过两个视频来感受一下短路的危害。首先，是用电池进行的短路实验，请看：【播放视频】【提问】如果是输电线路出现了短路呢？请看：【播放视频】同学们可以设想一下，如果短路发生在家庭中，会造成多么大的人身伤害和财产损失啊，可见，注意用电的安全是多么的重要。【提问】同学们也许会想，是不是只要不把导线直接和电源的正、负极相连，就可以避免短路呢？我们来看这个电路，当开关闭合时，会出现什么情况呢？显然，闭合的开关相当于导线，这个电路中没有用电器，电源短路，会发生危险。【提问】那么是不是只要电路中有用电器，就一定不会出现短路呢？我们来看这个电路，当开关闭合时，灯泡中有电流流过，灯泡发光，是个正常连接的电路。此时，如果我们用一根导线，像这样，接在小灯泡的两端，会发生什么呢？我们可以通过实验，来说明这个问题。【播放视频】我们来看这个电路，电路中有两个灯泡，分别是L1和L2。【同步讲解】闭合开关后，它们都可以发光。我们用一根导线接在L2的两端，请注意观察两个灯泡的发光情况。可以看到，当把导线接在灯L2的两端时，L2不再发光，同时L1变得更亮了，如同L2不存在一样。真的是这样吗？我们通过实验来进行验证。【播放视频】【同步讲解】连接好电路后，我们把导线接在灯L2的两端，然后，将灯L2撤去，请注意观察灯L1的发光情况。我们将撤去灯L2前后，灯L1的发光情况进行对比，可以看到，灯L1的亮度没有变化。【板书】像这样，电路是接通的，但用电器两端被导线直接连通，这种情况叫做该用电器被短接。由此可以说明：被短接的用电器中没有电流通过，可以看做不存在于电路中。【提问】现在，让我们回到之前的问题，在这个电路中，若用一根导线接在小灯泡的两端，会发生什么呢？现在，我们知道，小灯泡中没有电流通过，这和一个没有用电器的电路是等效的，因此，电源短路，同样会发生危险。由此，我们发现，要连接一个正确、安全的电路，不能只看表面，需要认真研究电路的连接方式，仔细检查，才能避免出现像短路这样的错误。【提问】下面，请同学们利用刚才学到的知识进行判断，当开关闭合时，这个电路会出现什么情况呢？电流没有经过用电器，电源的正、负极被直接连接起来了，所以会造成短路，这个电路的连接是错误的。再来看这个电路，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“×”。同学们找到这根导线了吗？对了，就是这根导线，如果闭合开关，同样会造成短路。最后，我们把本节课的内