内容正文:
第1节 电荷与电流(第2课时)(教学设计)
年级
八年级
授课时间
课题
3.1 电荷与电流(第2课时)
学情
分析
本节内容选自浙教版八上第三章第1节第2课时。学生已通过前序学习对电荷及摩擦起电有基础认知,但对电流形成、电路组成等抽象内容的理解存在挑战。他们处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡阶段,对 “电荷定向移动形成电流” 这一核心概念,易与电荷的无规则热运动混淆,尤其金属导体中电子定向移动方向与规定电流方向相反的知识点,容易产生认知偏差。
学生在生活中虽接触过电池、灯泡等元件,却对其在电路中的具体作用缺乏系统认识,对电源短路的危害认识不足,安全用电意识有待强化。在动手操作方面,他们对连接简单电路有较高兴趣,但操作规范性可能不足,对电路三种状态(通路、断路、短路)的判断易出现失误。
绘制电路图时,学生可能难以准确使用元件符号,对串联、并联电路的连接特点和工作特点区分不清。不过,他们具备一定的观察和探究能力,通过实验活动能提升对电路状态的分析判断能力,在小组协作中也能逐步培养交流合作的素养。
教学
目标
科学观念:知道电流的形成原因;知道电路的基本组成,并能用导线连接简单的电路;能判断电路的三种状态,知道短路的及其危害。
科学思维:初步养成组内交流、协作的能力,能对电路的状态进行初步分析、判断。
态度责任:亲身参与动手连接电路,操作规范;了解短路现象及其危害,提高安全用电的意识。
教学
重难点
重点:基本电路与电路图
难点:串联电路和并联电路的辨别
教学
准备
课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
一道闪电威力巨大,但持续的时间很短。生产和生活中,我们需要有像河中的水流一样持续不断的电流。
那么,如何产生持续的电流呢?
思考 “如何产生持续电流”,引发探究兴趣,衔接前序知识。
新 知 讲 授
一、电流
1、电源
像发电机、电池这种能提供电能的装置,叫作电源。
2、电流
(1)电流的形成
接入电路的电源,能使导体内部的电荷产生定向运动,形成持续不断的电流。
【特别提醒】金属导体中的电流是由带负电的电子的定向移动形成的。
(2)电流的方向
科学上规定,正电荷定向运动的方向为电流方向。
①金属导体中的电子从电源的负极流出,流向电源的正极。
②电子运动的方向与规定的电流方向相反。
(3)电流的大小
导体中电流的大小称为电流强度,简称电流,用字母I表示。
①物理意义
电流强度指单位时间内通过导线某一截面的电荷的多少。
②电流单位:安培,简称安,符号为A
A、常用单位:毫安(mA)和微安(μA)
B、单位换算:1A=10³mA=106μA
科学拓展:安培是国际单位制中表示电流的基本单位,为纪念法国物理学家安培而命名,他在1820年提出了著名的安培定律。2018年的第26届国际计量大会将1安培定义为 “1s 内(1/1.602176634)×1019个电子移动所产生的电流强度”。此定义于2019年5月20日世界计量日起正式生效。
(4)常见用电器的电流值
各种用电器的工作电流是不同的,同一个用电器在不同工作状态下的电流也不相同。
(5)人体与电流
①人体的许多部位都有微弱的电流产生。
②人体对来自外界不同强度的电流有不同的反应。
一般情况下,能引起人感觉的最小电流约为1mA,当通过人体的电流达到10mA以上时,就有可能危及生命了。
二、电路与电路图
1、电路与电路图
探索活动:将干电池、小灯泡、开关和导线按图所示连接。闭合或断开开关,体验如何控制电路。电源的左端为正极,请你说出电流的详细路径。
电源正极→开关→小灯泡→电源负极。
(1)电路的组成
把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径叫做电路。
探索活动:用导线将一节干电池的正、负极连接起来,用手摸一下电池和导线,是否发热?
电池和导线发热,因为电池短路了。
(2)电路的三种状态
①通路(闭合电路)
开关闭合时,电路中就会有电流,这样的电路叫作通路,也叫作闭合电路。
②断路(开路)
开关断开,或电路中某一部分断开时,电路中不再有电流,这样的电路叫作开路或断路。
③短路
如果不经过用电器,直接用导线将电源两极连接起来,叫作电源短路。
电源短路时,由于电路中的电流过大,会损坏电源,严重时会引发火灾。因此,必须谨防电源短路!
思考与讨论:闭合开关,两盏小灯泡均发光,把导线接在小灯泡 B 的两端,你会看到什么现象?想一想这是为什么。
小灯泡 B熄灭,而小灯泡A仍发光。因为小灯泡B被短路了。
2、电路图
(1)电路元件符号
(2)绘制电路图
用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。
【注意事项】
方法与技能:符号的表示
仔细观察会发现,一些元件的符号与实物之间有相似之处。实际上,元件符号是对实物的一种简化或抽象的表达方式,这种符号抽象方法在科学上会频繁使用。
探索活动:请画出对应的电路图。
3、电路的类型
在并联电路里,并联用电器的连接点叫作电路的分支点,从电源两极到两个分支点的那部分电路叫作干路,两个分支点之间的两条电路叫作支路。
思考与讨论:比较串联电路和并联电路的差别,并说出串联电路与并联电路的电流路径。
观察电源实物图,理解电源作用;分析电荷运动示意图,明确电流形成及方向,建立电流相关概念。
动手连接简单电路,描述电流路径,掌握电路基本组成及电流通路。
进行电源短路实验(模拟),观察现象;分析短路用电器实验,理解电路三种状态及短路危害。
绘制简单电路图,区分串并联电路,学会规范使用元件符号,掌握电路类型特点。
课
堂
小
结
一、电流
1、电源
(1)定义:能提供电能的装置(如发电机、电池、火力发电厂、核电站等)。
2、电流
(1)电流的形成
①本质:电荷的定向移动(金属导体中是带负电的电子定向移动)。
②区分:电荷的热运动不能形成电流。
(2)电流的方向
①规定:正电荷定向移动的方向为电流方向。
②注意:金属导体中电子定向移动方向与电流方向相反(电子从电源负极流向正极)。
(3)电流的大小(电流强度)
①符号:I
②物理意义:单位时间内通过导线某一截面的电荷量。
③单位:安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)、换算:1A=10³mA=106μA
(4)常见电流值
二、电路与电路图
1、电路的组成:电源、用电器、开关、导线。
2、电路的三种状态
(1)通路:开关闭合,有电流,用电器工作。
(2)断路(开路):开关断开或某处断开,无电流,用电器不工作。
(3)短路
①电源短路:导线直接连接电源两极,电流过大,损坏电源(危险!)。
②用电器短路:导线直接连接用电器两端,该用电器不工作。
3、电路图
(1)定义:用元件符号代替实物的图(简洁清晰)。
(2)元件符号:导线、开关、电池(长正短负)、灯泡等。
(3)绘制要求:导线横平竖直,元件不放在拐角,位置均匀。
4、电路的类型:串联电路和并联电路
板
书
设
计
作
业
设
计
(请老师按实际教学需求撰写)
教学反思
本节课围绕电流和电路展开,整体达成知识目标,但学生对抽象概念的理解仍有不足。电流方向与电子移动方向的关系较难掌握,虽结合图示讲解,仍有部分学生混淆,需增加对比练习。
电路连接实验中,学生兴趣高但操作不规范,短路危害的警示需更直观。电路图绘制时,元件符号使用和规范布局是难点,个别学生需单独指导。
后续应多设计生活案例,用类比法简化抽象概念,加强小组互助,让学生在纠错中强化理解,同时强化安全用电教育的实践性。
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