第2节 电流和电路（大单元教学课件）物理人教版2024九年级全一册

第十五章 电流和电路 物理九年级全一册 •人教版2024 第2节 电流和电路 01 02 03 04 物理观念 形成电流的概念，知道电流的形成原因和方向规定，构建电流是电荷定向移动形成的物理观念。理解电路的组成及各部分的作用，认识通路、断路和短路三种电路状态。 科学思维 通过类比水流理解电流，培养类比推理的思维方法，从熟悉的现象类比到抽象的电学概念。 运用分析、综合思维方式，理解电路中各元件作用，提升逻辑思维能力。 科学探究 经历连接简单电路的实验过程，学习使用电路元件符号绘制简单电路图，培养动手操作和规范绘图的能力。在探究电路中，尝试提出问题、设计实验方案，并通过实验验证猜想，提高科学探究能力。 科学态度与责任 在实验操作和电路连接过程中，培养严谨认真、实事求是的科学态度，严格遵守实验操作规程。认识到电路知识在现代科技和日常生活中的广泛应用，增强将科学知识应用于实际的意识和社会责任感。 学习目标 教学重点 教学重点 “会连接电路”“会画简单电路图”“能辨别通路、断路和短路”。 对电流概念的理解和对短路、短接的理解和识别，同时让学生规范地画出电路图也是这节课的难点。 重点难点 生产生活中我们可能会遇到强大的电流，他们不仅会产生剧烈的火花，还可烁烧坚硬的金属，你知道电流是怎样产生的吗？ 课堂导入 取两个相同的验电器A和B，使A带电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。 A B 电荷的定向移动很快结束。 如何获取持续电流——使电荷持续发生定向移动？ 有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，电荷发生定向移动形成了瞬间（或瞬时）电流。 实验分析 正在发光的电灯、转动的风扇都需要有电荷持续不断地流动。 想要电荷持续地流动需要满足哪些条件。 课堂导入 不能把电池的两极用导线直接连在一起。 给出如下器材：小灯泡、小电动机、蜂鸣器各一个，两节电池、一个开关以及一些导线。先后三次连接电路，分别使小灯泡发光、小电动机转动、蜂鸣器发声。小灯泡、小电动机、蜂鸣器要受开关的控制。 课堂导入 课堂导入 闭合开关，小灯泡、小电动机、蜂鸣器持续工作、说明有电荷持续流过它们。 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(电源)供电，还要用导线将它们与电池（电源）连接成闭合的电路。 课堂导入 知识点一 电流 要想让小灯泡亮，必须要有电池（电源），还要用导线将它们与电池（电源）连接成闭合的电流回路。 电荷持续流动形成电流的条件: ①有电源；②电路闭合 探究新知 知识点一 电流 2.电流的形成原因 电流 导线、灯泡的灯丝都是金属做的，电荷在金属中可以定向移动。金属导体中有大量的可自由移动的电子，没有电源时，金属内自由电子的运动方向杂乱无章。。 自由电子做杂乱无章的运动 接上电源后，自由电子受到推动力，会做定向移动，形成电流。 电荷的定向移动形成电流 自由电子发生定向移动 探究新知 知识点一 电流 运用类比法理解电流的形成原因 水流 电流 电荷的定向移动 水的定向移动 探究新知 知识点一 电流 因为电荷有正、负两种，电路中有电流时，发生定向移动的电荷:①可能是正电荷，②也可能是负电荷，③还可能是正、负电荷同时向相反方向定向移动。 3.电流的方向 那么电流的方向是怎样的呢？ ※ 负电荷定向移动形成电流时，电流方向与负电荷定向移动方向相反。 物理学中规定 正电荷定向移动的方向为电流的方向 探究新知 知识点一 电流 当电路闭合时，在电池内部的电流方向 当电路闭合时，在电池(电源）外部的电流方向 ①简单电路中电流的方向 电路中电流是闭合的回路： 电源正极→ 开关→ 用电器→电源负极→电源正极 电源正极→ 开关→ 小灯泡（用电器）→ 电源负极 电源负极→ 电源正极 探究新知 知识点一 电流 ②金属导体中电流的方向 通电时，金属内部大量自由电子在电源的驱动下沿同一个方向移动（叫做定向移动），这些自由电子在导体中定向移动便形成了电流。 自由电子带负电，所以在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 电子定向移动方向 ← 电流方向 探究新知 知识点一 电流 － － － － － － － － － － － A B 电流方向 ③酸、碱、盐的水溶液中电流的方向 在酸碱盐的水溶液中，正、负电荷（正、负离子）同时沿相反的方向定向移动形成电流，电流的方向如何？ 酸碱盐的水溶液中，电流方向和正电荷（正离子）定向移动的方向相同，和负电荷（负离子）定向移动的方向相反。 正离子定向移动方向 负离子定向移动方向 探究新知 知识点一 电流 ④利用发光二极管判断电流方向 负极 正极 发光二极管也叫LED，具有单向导电性。长脚为正极，短脚为负极。电流从正极流入，从负极流出时，发光二极管才能发光，即发光二极管具有单向导电性。 利用发光二极管可以判断电流的方向。 负极 正极 探究新知 知识点一 电流 探究新知 知识点一 电流 电源正极与发光二极管的正极相接时，二极管发光。 电源正极与发光二极管的负极相接时，二极管不发光。 利用发光二极管判断电流的方向 根据发光二极管是否发光就可判断电路中是否有电流及电流方向。 把电源、开关、发光二极管用导线连接起来，闭合开关，观察发光二极管是否亮？ 探究新知 知识点二 导体和绝缘体 L 开关闭合 金属丝 用金属丝将小灯泡和电池连成闭合的电路，小灯泡就会发光。 金属可以导电。 探究新知 知识点二 导体和绝缘体 L 开关闭合 橡皮筋 用橡皮筋将小灯泡和电池连成闭合的电路，小灯泡不会发光。 橡皮筋不可以导电。 探究新知 知识点二 导体和绝缘体 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。 金属 人体 大地 石墨 酸碱盐水溶液 1.导体 探究新知 知识点二 导体和绝缘体 如橡胶、 陶瓷、 玻璃、 油、 干木头、塑料等都是绝缘体。 橡胶 陶瓷 玻璃 油 干木头 塑料 2. 绝缘体 不容易导电的物体叫绝缘体。 探究新知 知识点二 导体和绝缘体 导体中存在自由电荷 金属：自由电子 酸、碱、盐溶液：正离子、负离子 3.导体容易导电的原因 在金属中，部分电子可以摆脱原子核的束缚在金属内部自由移动，这种电子叫自由电子。 探究新知 知识点二 导体和绝缘体 4.绝缘体不易导电的原因 绝缘体不容易导电的原因，是因为电荷被束缚在原子、分子范围内，不能自由移动，几乎没有自由移动的电荷。 探究新知 知识点二 导体和绝缘体 连接如图所示电路，通常温度下，玻璃为绝缘体，小灯泡不亮；当加热玻璃后，小灯泡变亮，电路中有电流通过，表明玻璃导电，成为导体。 实验结论 绝缘体在一定条件下可以导电，导体和绝缘体之间没有绝对界限。 探究新知 知识点三 电路的构成 1.电路的构成 电路就是用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流流过的路径 用导线把电池（电源）、小灯泡（用电器）、开关连接起来，组成一个电流通路，当闭合开关时，小灯泡发光。 电池（电源） 小灯泡(用电器） 开关 导线 一个简单的电路包括电源、用电器、开关和导线四种基本电路元件。 探究新知 知识点三 电路的构成 提供电能的装置叫做电源。把其它形式能转化为电能。 2.电源 干电池 蓄电池 学生电源 太阳能电池 探究新知 知识点三 电路的构成 电冰箱、洗衣机 用电器是消耗电能的装置。工作时把电能转化为其它形式能。 3.用电器 电视机 微波炉 电灯 电风扇 电饭锅 探究新知 知识点三 电路的构成 空气开关 声控开关 4.开关 家庭电路开关 拨动开关 物理实验用开关 用来控制电路的通断。 探究新知 知识点三 电路的构成 5.导线 用来连接电路，输送电能。 工程技术用导线 高压输电用导线 实验用导线 探究新知 知识点三 电路的构成 作用 能量分析 举例 电源 提供电能，使电路中有持续的电流 将其他形式的能转化为电能 干电池、蓄电池、 发电机等 用电器 消耗电能 将电能转化为其它形式的能 电灯、电炉、电视、电冰箱等 开关 控制电路的通断， 从而控制用电器工作 （开关闭合后相当于导线） 拨动开关、闸刀开关、光控开关等 导线 将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的通路 输送电能 铜导线、铝导线等 电路中电路元件的作用 探究新知 知识点四 电路图 哪个更能简洁、方便，便于学习研究呢？ 1.电路图 用规定的符号表示电路连接的图，叫作电路图。 熔断器 保温指示灯 发热器 加热指示灯 电饭锅的电路 用元件符号表示电路元件连接情况的图。 探究新知 知识点四 电路图 干电池（两节串联） 灯泡L 开关S 电阻R M 电动机 ﹣ ﹢ 导线 2.一些常用电路元件符号 探究新知 知识点四 电路图 2.一些常用电路元件符号 探究新知 知识点四 电路图 电路图 （元件符号连接图） 电路 （电路元件连接图） L S 3.电路与电路图的区别 探究新知 知识点四 电路图 电路图 电路 可从电源的正极开始，顺着电流的方向用笔画线代替导线，依次连接元件符号，一直到电源的负极为止。 4.根据实际电路画出对应的电路图 探究新知 知识点四 电路图 4.根据实际电路画出对应的电路图 实际电路 电路图（甲） 元件位置安排不适当，分布不均匀 电路图（乙） 电路元件符号画在图的拐角处，不规范 电路图（丙） 所画导线不是直线，不符合要求 电路元件符号均匀地分布，连接导线横平竖直且拐角处垂直，电路图简洁、工整。符合要求。 探究新知 知识点四 电路图 5.画电路图的注意事项 ①完整地反映电路的组成。即把电源、用电器、导线和开关都对应画在电路图中，不能遗漏电路元件。 ②使用规范的电路元件符号。 ③合理地安排电路元件符号的位置，尽可能使电路元件均匀地分布在电路图中，使画出的电路图清楚美观。 ④平直地画出连接导线，用横平竖直的线段代表连接导线，拐角处画成直角，使电路图画得简洁、工整。 探究新知 知识点四 电路图 【例题1】如图是常用手电筒的剖面图，观察它的结构。按下按键（开关）时，电路是怎样接通的？画出它的电路图。 电池（电源） 灯泡（用电器） 开关 导线 探究新知 知识点四 电路图 L1 S L2 【例题2】根据实际电路，画出它的电路图。 L2 L1 S 先用规定的符号替换实际电路中的电路元件，再用画线将元件符号连接起来即可得到实际电路的电路图——替换整理法。 元件符号要有必要的标注，如灯泡L、开关S等；同一电路中涉及多个相同元件，加下标（或角标）进行区别，如L1、L2等。 探究新知 知识点四 电路图 ①根据左下图所示电路，用笔画线代替导线把右下图中的电路元件连接成相应的实际电路。 6.根据电路图连接相应的实际电路 对照电路图连接实际电路，应按照电流的路径，用笔画线代替导线，依次连接图中每一个电路元件即可。 注意：开关、小灯泡、电动机两端的接线柱不分正负，是完全相同的。 探究新知 知识点四 电路图 导线交叉 导线没有连在接线柱上 正确连接方法 ②连接实际电路的技巧 ①按顺序连接电路元件，可以从电源正极开始依次用画线（表示导线）连接电路元件，也可以从电源负极开始依次连接电路元件。 ②导线必须接在电路元件的接线柱上，导线不得交叉。 ③要让电流从电路元件的一端接线柱流入，从另一端接线柱流出，电路元件才能工作。 探究新知 知识点五 电路通断 探究新知 知识点五 电路通断 1.通路 用电器能够正常工作的电路叫做通路。 电路处于通路时，电路中有电流，用电器能够正常工作。 探究新知 知识点五 电路通断 某处被断开、没有电流通过的电路叫做断路。 2.断路 开关断开 导线松脱（电路故障） 用电器烧坏（电路故障） 常见的断路现象：开关断开、某处导线断、灯丝断、导线与接线柱接触不好等。 探究新知 知识点五 电路通断 探究新知 知识点五 电路通断 ①电源短路是指直接用导线将电源正极和负极相连的电路。 3.短路 电源短路时电源和导线中电流很大，会烧坏电源，甚至引起火灾！ 短路是不允许发生的，所以连接电路时一定防止电源短路 探究新知 知识点五 电路通断 ②用电器被短路是指用电器两端被导线直接连接。 3.短路 被短接的小灯泡中没有电流通过，不发光（不工作），不会被烧坏。 L1 S L2 小灯泡被短接 小灯泡L1被短接 探究新知 知识点五 电路通断 老居民区因为电线线路老化，引起电源线短路发生火灾！ 4.生活中的短路现象 汽车电源线路由于质量或维修问题，使电源发生短路发生火灾！ 探究新知 1.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 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。 课堂练习 2.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。。 课堂练习 3.（2025年湖北中考题）在一些使用精密仪器的场所，工作人员须穿着防静电服，防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是【 】 A. 金属 B. 玻璃 C. 橡胶 D. 陶瓷 【解析】能够导走静电的材料必须是导体。即能允许电荷快速移动。 A．金属是良好的导体，内部有大量自由电子可以传导电荷，因此掺入防静电服面料后能有效导走人体上的静电； B．玻璃通常是绝缘体，不导电无法有效导走静电； C．大多数橡胶是绝缘体，用于防止静电而非导走静电； D．陶瓷一般是绝缘体，在高压下可能部分导电，但不稳定，不适合日常防静电。 A 课堂练习 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 课堂小结 1.基础性作业：教材课后习题第1、2、3题，帮助学生巩固电流和电路的基本概念、电路元件符号和简单电路图的绘制等基础知识。 2.拓展性作业： 让学生观察家庭中的一个电器，尝试画出其内部可能的简单电路原理图，思考其中电流的路径和各部分的作用，培养学生将所学知识应用于实际生活的能力。 布置作业 谢谢聆听 谢谢聆听 学习目标 Lavf58.46.101 $$