第2节 电流和电路（教学课件）物理人教版2024九年级全一册

物理九年级全一册 •人教版2024 第2节 电流和电路 第十五章 电流和电路 学习目标 01 02 03 04 物理观念 ①知道电流的形成和电流的方向规定；②初步认识电路，能画出常见的电路元件的符号和简单的电路图；③知道什么是通路，开路，知道短路及其危害。 科学思维 通过观察和分析生活中的物理实例与实验现象，培养学生的观察能力和分析概括能力，使他们能够运用所学知识解决实际问题。 科学探究 通过实验和探究活动，让学生亲自体验电流和电路的基本规律，培养他们的实验操作能力和科学探究精神，增强他们对物理学的兴趣和好奇心。 科学态度与责任 通过实验，激发学生学习电学的兴趣；在学习电路和电流的过程中，强调安全操作的重要性，让学生了解安全用电的基本常识和预防措施，培养他们的安全意识和自我保护能力。 重点难点 教学重点 教学难点 电流的概念、电流的方向、电路的构成、电路图、电路中各个部分的作用、电路的三种状态等知识掌握。 电流的方向、电路图、短路和断路的深入理解及运用。 课堂导入 　　取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电。用带绝柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，可以看到A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开，这是为什么呢？ 这表明：这表明验电器B也带了电，即有电荷通过金属棒发生了移动。 想想议议 然而，电荷移动会很快结束。 怎样才能使电荷持续不断地流动呢？ 探究新知 演示实验 【实验】让灯泡亮起来 　　现有电池、灯泡、开关和导线，试着把它们连接起来，使小灯泡发光，并能控制它的亮灭。 小灯泡能亮起来持续工作，把小灯泡更换为小电动机、蜂鸣器，继续实验，小电动机、蜂鸣器也能持续工作。实验结果表明，要想使小灯泡等有电荷持续流过，就必须要有电池，还要用导线将它们与电池连接成闭合的电路。 探究新知 1.电流的形成： 电荷的定向移动形成电流。 电流 导线、小灯泡的灯丝都是用金属做的，电荷在金属中可以定向移动形成电流，类似水定向移动形成水流 。 2.获得持续电流的条件 ①有电池 ②形成闭合回路 探究新知 【学习任务一】电流形成的条件 下列说法正确的是（　　） A.只要导体内自由电荷移动，就能形成电流 B.在闭合电路中要得到持续电流就必须有电源 C.在串联电路中，有一个用电器断路，其余用电器均能工作 D.在并联电路中，有一个用电器被短路，其余用电器仍可照常工作 解：A、电荷的定向移动才会形成电流，故A错误； B、在闭合电路中要得到持续电流就必须有电源，故B正确； C、在串联电路中，有一个用电器断路，其余用电器均不能工作，故C错误； D、在并联电路中，有一个用电器被短路其余用电器都不能照常工作，故D错误。 故选：B。 B 探究新知 【学习任务二】电荷的定向移动形成电流 在探究“电流的形成”时，取两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电 （如图所示），然后用带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来。 下列有关现象描述及分析正确的是（　　） A．绝缘柄是半导体制成的 B．连接之前，A验电器箔片张开，是因为异种电荷互相排斥 C．用金属棒把A和B连接起来后，观察到A的箔片张角减小，B的箔片张开 D．用金属棒把A和B连接起来时，在金属棒中有正电荷的定向移动形成电流 C 探究新知 解：A．绝缘柄不导电，是绝缘体制成的，故A错误； B．连接之前，A验电器箔片张开，是因为同种电荷相互排斥，故B错误； CD．用金属棒把A和B连接起来后，B中的部分电子转移到A上，A所带正电荷变少，斥力减小，所以张角减小，B因失去电子而带正电，由同种电荷相互排斥可知，B的金属箔片张开。正电荷移动的方向为电流的方向，所以在金属棒中因电子定向移动形成的电流从A流向B，故C正确，D错误。 故选：C。 探究新知 3.电流的方向 物理学规定，正电荷定向移动的方向为流方向。 负电荷定向移动的方向与电流的方向相反 电流的方向 电流的方向 电流的方向 金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的，金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。 探究新知 【学习任务三】电流的方向 如图，用一个带正电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时， 下列说法正确的是（　　） A．a上的一些电子转移到b上，金属球b带上负电 B．b上的一些电子转移到a上，金属球b带上负电 C．a上的一些电子转移到b上，瞬时电流方向a→b D．b上的一些电子转移到a上，瞬时电流方向a→b A 探究新知 解：用一个带正电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时，金属球b上的一部分电子会转移到a上，金属球b因失去电子而带上正电；因为电流方向与电子（负电荷）定向移动的方向相反，所以瞬时电流方向a→b,故D正确，ABC错误。 故选：D。 探究新知 在前面小灯泡发光等实验中，我们是无法判断电流方向，其线路中的电流方向是怎样的，我们该如何判断呢？ 探究新知 　　发光二极管也叫LED，是一种电子元件，其两根引脚中较长的为正极，较短的为负极。 具有单向导电的特点：电流只能从正极流入，从负极流出。 发光二极管 根据LED发光与否可以判断电路中是否有电流及电流的方向。 探究新知 【实验】利用发光二极管判断电流方向 　　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。 电池外部，电流方向是从电池正极流向负极。 电池内部，电流方向是从电池负极流向正极。 探究新知 电流的方向 当电池、导线、小灯泡组成的电路闭合时，在电池外部，电流的方向是从电池正极经过小灯泡流向负极。 小灯泡发光等实验中的电流方向 探究新知 【学习任务四】电流形成的条件 如图所示，把导线接在小灯泡的AB两端，闭合开关，发光二极管_____ （选填“发光”或“不发光”），小灯泡处于_______状态（选填“通路”“断路” 或“被短接”）。若再取下该导线，发光二极管中电子的移动方向为_________（选填“从左到右”或“从右到左”）。 被短接 发光 从右到左 探究新知 解：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或被短路； 二极管具有单向导电性特征，图中电流由二极管的正极进，负极出，故此时二极管发光； 电路中电流的方向是：在电源外部，从电源正极经用电器回到负极，电子（负电荷）定向移动的方向与电流方向相反，故二极管中自由电子移动方向是从右向左。 探究新知 导体与绝缘体 1.导体 ①定义：容易导电的物体叫导体。 如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。 ②导体导电的原因：导体中存在自由电子。 石墨 导线 水 大地 探究新知 在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚而自由移动，叫作自由电子。 金属内自由电子运动的方向杂乱无章。 接上电池后，就会做定向移动形成电流。 探究新知 2.绝缘体 ①定义：不容易导电的物体叫绝缘体。 如橡胶、 陶瓷、 玻璃、 油、 干木头、塑料等都是绝缘体。 ②绝缘体不容易导电的原因：几乎没有自由电荷。 橡胶 陶瓷 玻璃 塑料 探究新知 【学习任务五】导体与绝缘体的概念 如图所示，高铁车顶有一个与高压线接触的物体称为受电弓，受电弓与高压线合称“弓网系统”，用来为高铁动力提供电能。你认为受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是（　　） A．橡胶 B．石墨 C．陶瓷 D．塑料 解：受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，因此受电弓与高压线接触面上的材料导电性能要好，而橡胶、陶瓷和塑料是绝缘体，石墨是导体，所以受电弓与高压线接触面上的材料选用较为合适的是石墨。 故选：B。 B 探究新知 电路的构成 用导线把电源、开关、用电器连接起来组成电流的路径就叫电路。 1.电路的概念 电源 导线 用电器 开关 2.电路的组成 一个完整的电路是由电源、开关、导线和用电器四部分组成。 只有电路闭合时，电路中才有电流。 探究新知 ①电源：提供电能的装置叫做电源。 把其他形式的能转化为电能 干电池 发电机 硅光电池 锂电池 蓄电池 探究新知 　　电池有正、负两个极，在闭合回路中，电流从正极流出，经过用电器后从负极流回电池，我们在日常生活中接触的电池种类很多，大多数都利用了伏打电池的基本原理，把化学能转化成电能。 电池 负极 正极 探究新知 感应开关 声控开关 单刀开关 拉线开关 空气开关 按钮开关 ②开关：控制电路通断的元器件叫开关。 探究新知 ③用电器：消耗电能的元器件，把电能转化为其他形式的能。 洗衣机 冰箱 空调 电风扇 电视机 灯泡 探究新知 ④导线 连接元件 输送电能 工程导线 实验导线 高压输电用导线 探究新知 电路的组成 电源 开关 用电器 导线 ——提供电能： 其他形式的能转化为电能。 ——控制电路的通断。 ——消耗电能： 电能转化为其他形式的能。 ——连接元件、输送电能。 3.归纳 探究新知 电路图 用符号表示电路连接的图，叫作电路图 。 电路图是对实际电路的有效抽象。 国家制定了统一标准，规定了电路图形符号。 1.电路元件表示符号 根据国家标准GB/T4728绘制的一些常用电路元件符号。 探究新知 2.电路图 用统一规定的电路图形符号画出的电路就叫电路图。 电路图 （元件符号连接图） L S 电路 （实际元件连接图） 探究新知 3.电路图的标准画法 ①找到电源，从电源正(负)极出发，依次画出元件。 ②导线要横平竖直，电路图通常呈长方形。 ③元件不能画在拐角处，且分布要均匀、美观。 ④顺序与实物图一致，标上对应的字母。 S L E 探究新知 4.归纳： 画电路图的要求 1.导线要横平竖直，电路图通常画成长方形。 2.元件不能画在拐角处，且元件分布要均匀。 3.元件顺序要与实物一致，代表元件的字母标在符号附近。 探究新知 【学习任务六】电路图的正确组成 如图所示各电路图中，正确的是（　　） 解：AB、当开关闭合后，都会形成电源短路，故AB错误。 C、电路中没有电源，故C错误； D、有电源，且电灯和开关串联，连接正确，故D正确。 故选：D。 D 探究新知 通路 断路 短路 1.通路 ①定义：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫作通路。 ②特点：电路中有电流，用电器工作。 探究新知 2.断路 ①定义： 电路中如果某处被切断，电路中就不会有电流通过的电路叫作断路。 ②特点：电路中无电流，用电器不工作。 发生断路情况： 开关断开 导线松脱 用电器烧坏 ③发生断路情况： a.开关正常断开； b.电路中某处因故障断开。 探究新知 3.短路 ①定义：由于错误的操作或故障，使导线不通过用电器直接跟电源两极连接，电路的这种状态，叫做短路。 ②发生短路情况： a.电源短路； 电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，是不允许的！ 探究新知 b.部分用电器短路。 如果电路是接通的，但用电器两端被导线 直接连通，这种情况下该用电器被短路，不能工作。 S 探究新知 演示实验 【实验】小灯泡被短路 　　由两个小灯泡、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关，小灯泡发光。把导线接在一个小灯泡的两端 ， 你会看到这个小灯泡熄灭了，而另一个小灯泡还发光 。 想一想这是为什么? S 小灯泡被短路而熄灭，这是因为电 流通过外加导线而绕过了小灯泡 。 探究新知 【学习任务七】电路的三种状态 如图所示，闭合开关S时，灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，灯L1不亮，L2亮：接触b、c两点时，两灯都不亮：接触c、d两点时，两灯也不亮，则下列判断正确的是（　　） A．灯L1断路　　B．灯L2断路 C．灯L2短路 　D．开关S断路 解：用一段导线的两端接触a、b，灯L1不亮，L2亮，说明a点到正极、b点到负极，都没有发生断路；用一段导线的两端导线接触b、c,两灯都不亮说明此时电路还是处于断路且L2没有断路；用一段导线的两端接触c、d两点时，两灯都不亮，进一步说明电路断路且开关S没有断路。综上可知，是灯L1断路。故选：A。 A 探究新知 3.归纳： 电路的三种状态 通路 断路 短路 通路：处处连通的电路。 断路：某处断开的电路。 b.部分用电器短路 a.电源被短路 课堂小结 电流和电路 电流 导体与绝缘体 电流的形成 获得持续电流的条件 电流的方向 利用发光二极管判断电流方向 正电荷定向移动的方向为流方向。 电路的构成 电源：提供电能 开关：控制电路的通断 导线：连接元件，输送电能 用电器：消耗电能 电路图 通路　断路　短路 1.（2024•广元）如图，在干燥环境中，取两个相同且不带电的验电器甲和乙，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球，甲的金属箔片张开；再用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球，观察到乙的金属箔片张开。下列对上述实验过程的分析，错误的是​（　　） A．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 B．金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥 C．用石墨棒连接两金属球的瞬间，电流方向由乙到甲 D．若用玻璃棒连接两金属球，乙的金属箔片也会张开 D 课堂练习 课堂练习 解：A、物理学中规定，毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷，故A正确； B、由验电器的原理可知，金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥，故B正确； C、甲带负电荷，用石墨棒连接两金属球的瞬间，自由电子由甲运动到乙，电流的方向是由乙到甲，故C正确； D、玻璃棒是绝缘体，用玻璃棒连接两金属球，自由电子不能通过玻璃棒运动到乙，乙的金属箔片也不会张开，故D错误。 故选：D。 点评：本题考查了电流的方向、验电器的原理、正电荷和负电荷，属于基础题。 2.（2025•良庆区校级一模）下列电路图中，规范、正确的是（　　） B 课堂练习 解：一个完整的电路包括电源、开关、用电器、导线，且不能出现短路，故ACD错误，B正确。 故选：B。 点评：本题考查了电路的组成，注意不要出现短路的情况：电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。 课堂练习 3.（2011•泸州模拟）如图所示，将两块铜板插入不饱和的硫酸铜溶液中，并用导线将灯泡、电源和开关连接成电路，闭合开关后，灯泡较亮。为使灯泡变暗，应采取的措施是（　　） A．加入一些无水硫酸铜并搅拌 B．加入一些蒸馏水搅拌 C．加入几滴浓硫酸并搅拌 D．将两块铜板靠近一些 B 课堂练习 解：灯泡较亮，电路电流较大，溶液中导电的自由离子浓度较大；为使灯泡变暗，可以减小溶液中自由移动的离子浓度； A、加入一些无水硫酸铜并搅拌，溶液中可以自由移动的导电离子增多，溶液的导电能力增强，灯泡更亮，不符合题意； B、加入一些蒸馏水搅拌，溶液浓度变小，溶液中自由离子浓度变小，溶液的导电能力变弱，灯变暗，符合题意； C、加入几滴浓硫酸并搅拌，液中可以自由移动的导电离子增多，溶液的导电能力增强，灯泡更亮，不符合题意； D、将两块铜板靠近一些，溶液中自由离子浓度不变，溶液的导电能力不变，灯的亮度不变，不符合题意；故选：B。 点评：溶液导电是靠溶液中正负离子定向移动而实现的，溶液中自由离子越多，溶液导电能力越强，此题是一道跨学科的题目，解题的关键是知道溶液导电的原因，以及化学反应对离子浓度的影响。。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业：发光二极管是常见的电子元件，当电流从较长接线脚流入时，发光二极管中有电流通过，使其发光。如果电流从较短接线脚流入，电路处于开路状态。利用发光二极管的单向导电性，请制作一个判断电流方向的装置。 　　开关闭合后，小灯泡发光，说明电流从二极管“+”极端流入，“-”极端流出，故A端是电源的正极，小灯泡不发光，说明电流从二极管“-”极端流入，“+”极端流出，电路图如图： 思路指导 谢谢聆听 谢谢聆听 $