内容正文:
13.2电路的组成和连接方式(教学设计)
年级
九年级
学科
物理
课时数
1课时
教师
课题
13.2电路的组成和连接方式
教学
目标
物理观念
1.明确电路核心组成与功能
组成:电源(提供电能,如干电池、蓄电池)、用电器(消耗电能,如灯泡、电动机)、开关(控制电路通断)、导线(连接元件,输送电能),四部分缺一不可;
关键辨析:电源是“提供电能”而非“产生电流”,电路有电源且通路时才产生电流;蓄电池供电时是电源(化学能→电能),充电时是用电器(电能→化学能);
2.掌握电路三种状态
通路:处处连通,电路有电流,用电器工作(如闭合开关后灯泡发光);
开路(断路):某处断开(开关未闭、导线断裂),无电流,用电器不工作;
短路:导线直接接电源两极(或不经过用电器接两端),电流极大,会烧坏电源/导线,甚至引发火灾(绝对禁止电源短路);
3.理解串、并联电路特点
电路类型
连接方式
电流路径
用电器影响
开关作用
实例
串联电路
用电器逐个顺次连接
仅1条
一处断开全不工作
1个开关控制所有用电器(与位置无关)
节日小彩灯
并联电路
用电器并列连接在两点间
干路+多条支路
支路断开不影响其他
干路开关控全局,支路开关控所在支路
家庭电路(灯、插座)
4.会规范绘制与识别电路图
电路符号:熟记灯泡、干电池(组)、开关(断开/闭合)、导线的统一符号;绘图要求:连线横平竖直、元件符号不画在拐角、电路简洁美观。
科学思维
1.培养对比分析能力:对比串、并联电路的电流路径、用电器影响、开关作用,避免“并联电路开关都控全局”的错误认知;对比短路与通路的电流特点,理解“短路危害源于电流过大”的本质;
2.提升模型建构能力:将实物电路抽象为电路图(用符号替代元件),突破“实物连接与符号对应”的难点,建立“电路模型”思维;
3.强化逻辑推理能力:从“并联电路支路独立”推理“一盏灯坏另一盏仍亮”的现象,从“短路电流极大”推理“烧坏电源”的后果,避免仅记结论不理解原理。
科学探究
1.完整参与两大核心实验
活动1(使小灯泡发光):①器材:每组1套(干电池2节、小灯泡1个、开关1个、导线3~4根);②步骤:尝试用不同方式连接元件,观察灯泡是否发光;记录“发光”与“不发光”的连接方式,分析原因(如未接开关、导线未接牢);③安全提示:强调“禁止用导线直接接电池两极”,避免短路;
活动2(使两个小灯泡同时发光):①器材:在活动1基础上增加1个小灯泡、2根导线;②步骤:设计连接方式,使两灯同时发光;画出两种不同连接的实物图,再转化为电路图;对比两种连接中“灯的亮度”“断开一个灯的影响”,归纳串、并联特点;
2.合作完成“电路状态探究”:操作:在通路电路中,断开开关(观察开路)、用导线直接接灯泡两端(观察短路,仅演示不持续);记录:三种状态下“电流有无”“用电器工作情况”,填写实验表格。
科学态度
与责任
1.结合短路危害的实验演示(如导线发热、电池发烫),树立“安全用电”意识,理解“家庭电路中短路引发火灾”的原因,拒绝违规用电;
2.了解印刷电路板的制作(印刷+化学腐蚀,将电路“印”在绝缘板上),感受物理知识在电子技术中的应用,体会“电路原理”对科技发展的支撑作用;
3.在实验操作中,养成“规范连接(先断开开关、从电源正极开始)、如实记录(发光/不发光的细节)、合作分工(一人连接、一人观察、一人记录)”的科学态度,避免因操作不规范导致实验失败。
教材
分析
1.地位作用
本节是沪粤版九年级上册第十三章“简单电路”的第二课时,承接13.1“两种电荷”的静电知识,转向“电流的通路——电路”,是学习“电流”“电压”“欧姆定律”的基础,也是解释生活中电路现象(家庭电路、节日彩灯)的核心内容,是“静电→电路→电学计算”知识链的关键环节;
2.内容结构
教材以“实验探究→概念建构→应用拓展”为主线,分四部分展开:
第一部分“电路组成”:通过活动1引入,明确电源、用电器、开关、导线的功能;
第二部分“电路三种状态”:定义通路、开路、短路,强调短路危害;
第三部分“电路图”:介绍电路符号及绘图要求,实现“实物→符号”的转换;
第四部分“串、并联电路”:通过活动2探究两种连接方式,对比特点,结合STSE介绍印刷电路板;
3.编写特点:以“学生动手实验”为核心(2个主体活动),从生活电路(家庭、输电线路)切入,注重“实物操作与符号抽象”的结合,符合九年级学生“从具象到抽象、从实践到理论”的认知规律。
学情分析
1.已有基础
学生对“电池、灯泡”等元件有生活认知,知道“电池能让灯泡亮”,但对“电路必须闭合”“短路危害”缺乏系统理解;已学过“两种电荷”,但对“电流的通路(电路)”是新认知;
2.认知难点
短路理解:易误认为“短路只是用电器不工作”,不理解“电流极大烧坏电源”的本质;串并联区分:难以从实物连接中判断“电流路径”,易混淆“并联电路的干路与支路”;图物转换:从实物图绘制电路图时,易出现“导线交叉错误”“元件符号位置不当”;
3.学习特点
对“动手连接电路”兴趣高,但操作规范性不足(如导线未接牢、先闭合开关);对“生活中的电路应用”(家庭灯、汽车转向灯)关注度高,适合结合实例突破难点。
教学重点
1.电路的组成及各部分功能:能说出电源(供电)、用电器(耗电)、开关(控通断)、导线(连接)的作用,能识别电路中的各元件;
2.电路三种状态的判断与短路危害:能区分通路、开路、短路,明确“短路绝对禁止”,理解其危害;
3.串、并联电路的特点与区分:能从连接方式、电流路径、用电器影响、开关作用四方面对比串、并联,能判断简单电路的连接方式;
4.电路图的规范绘制与识别:能熟记电路符号,能根据实物图绘制电路图,或根据电路图连接实物图。
教学难点
1.短路的成因与危害理解:突破“为什么短路电流极大”的抽象性,通过“导线电阻极小→根据欧姆定律(后续学习)电流极大→发热过多”的逻辑,结合“导线发烫”的演示,让学生直观感受危害;
2.串、并联电路中开关控制作用的差异:通过“串联电路中开关换位置仍控全局”“并联电路中支路开关只控所在支路”的实验,避免“开关位置不影响控制作用”的错误;
3.实物图与电路图的准确转换:突破“导线交叉”“元件顺序混乱”的问题,通过“先画电源→按电流路径依次画元件→连线横平竖直”的步骤,规范绘图。
教师活动
学生活动
导入新课
1.生活情境导入
展示图片/视频:①家庭电路(灯、插座、冰箱);②汽车转向灯;③手机内部电路;
提问:“灯能发光、手机能工作,电需要‘路’才能流动,这个‘路’就是电路。怎样的连接才能让电形成通路?今天我们学习‘13.2电路的组成和连接方式’。”
2.演示小实验:用导线将电池、灯泡直接连接(不接开关),灯泡发光;再断开一根导线,灯泡不亮,引导学生猜想“电路需要连通才能工作”。
【例题1】下列物品中,不属于电路组成元件的是( )
A.干电池 B.小灯泡 C.塑料尺 D.开关
【解析】电路元件包括电源、用电器、开关、导线;塑料尺是绝缘体,不能导电,不属于电路元件。答案:C
【设计意图】1.生活+演示:用学生熟悉的电路场景激发兴趣,通过演示实验建立“电路连通与发光”的关联,为实验探究铺垫;
2.例题辨析:即时强化“电路元件的识别”,避免将绝缘体误归为元件。
1.观察生活电路图片,小组讨论“这些电路中可能包含哪些元件”(如电池、灯、开关);
2.观察演示实验,记录“连通时发光、断开时不发光”的现象,提出“电路需要闭合”的猜想;
3.完成例题1,同桌互查,错误者分析原因(如“误选A是混淆电源与非元件”)。
学习新课【模块一:电路的组成——活动1:使小灯泡发光】
1.实验指导
器材分发:每组1套(干电池2节、小灯泡1个、开关1个、导线4根);
操作提示:①连接步骤:先将干电池串联(正极接负极),再连接开关、小灯泡,最后回到电池负极;②观察要点:闭合开关时灯泡是否发光,断开开关时是否熄灭;若不发光,检查“导线是否接牢”“开关是否闭合”;③安全强调:“禁止用导线直接连接电池两极,否则电池会发烫损坏”,教师巡视纠正违规操作;2.概念总结
电路定义:用导线把电源、用电器、开关等连接起来组成的电流通路;各部分功能:①电源:提供电能(如干电池将化学能转化为电能);②用电器:消耗电能(如灯泡将电能转化为光能、热能);③开关:控制电路通断(闭合接通,断开断开);④导线:输送电能(导体材质,如铜丝)。
【设计意图】1.实验体验:让学生亲历“试错→修正→成功”的过程,从实践中理解“电路组成”,避免纯理论记忆;
2.安全渗透:通过巡视纠正违规操作,强化“安全用电”意识,落实科学态度目标。
1.分组实验
尝试不同连接方式,记录“发光”的正确电路(如“电池→开关→灯泡→电池”),标注各元件;
分析“不发光”的原因(如导线未接灯泡金属触点、开关未闭合),并修正连接;
2.笔记整理
在课本上画出正确的实物连接图,标注各元件名称及功能;
3.讨论:“如果电路中没有开关,灯泡能发光吗?”(能,但无法控制通断,不便于使用)。
学习新课【模块二:电路的三种状态】
1.状态演示与讲解
通路:展示活动1中“闭合开关,灯泡发光”的电路,定义“处处连通,有电流,用电器工作”;
开路:断开开关(或剪断一根导线),灯泡熄灭,定义“某处断开,无电流,用电器不工作”,举例“电线老化断裂、插座接触不良”;
短路:①演示:用导线直接连接电池两极(瞬间接触,观察导线发烫、电池发热),强调“仅演示,禁止持续连接”;②定义:导线不经过用电器直接接电源两极(或用电器两端),电流极大;③危害:烧坏电源、导线,引发火灾(结合家庭电路短路引发火灾的案例);
2.表格总结:
电路状态
特点
通路
处处连通
开路
某处断开
短路
导线直连电源两极
【设计意图】1.演示+案例:用直观演示让学生感受短路危害,结合生活案例避免“短路离生活远”的认知,落实教学重点;
2.情景判断:将抽象状态与生活场景结合,提升知识应用能力。
1.观察演示:记录三种状态下“灯泡是否发光”“导线是否发热”,特别注意短路时“电池发烫”的现象;
2.情景判断:分析“家庭电路中,插座进水导致灯不亮”(开路)、“电线绝缘皮破损导致两根线接触”(短路),判断电路状态;
3.讨论:“为什么短路时用电器不工作?”(电流不经过用电器,直接从电源正极回到负极)。
学习新课【模块三:电路图——实物与符号的转换】
1.电路符号教学
展示教材表13-2-1,讲解常用符号:①灯泡:○中加“×”;②干电池:长线段(正极)+短线段(负极);③开关:断开(□中间空)、闭合(□中间连);④导线:直线;记忆方法:“正极长、负极短,灯泡带叉,开关分断闭”;
2.绘图指导
步骤:①画电源(正极在左,负极在右);②从正极出发,按电流路径依次画开关、用电器;③回到负极,连线横平竖直,元件符号不画在拐角;示例:以活动1的正确电路为例,边画边讲解,纠正“导线交叉”“符号颠倒”的错误;
3.练习反馈:展示学生绘制的电路图,集体纠错(如“开关符号画反”“导线未连到元件”)。
【设计意图】1.步骤化教学:将绘图拆解为简单步骤,降低“图物转换”的难度,突破教学难点;
2.互评反馈:通过同伴纠错,强化绘图规范,提升抽象建模能力。
1.符号记忆:在练习本上画出各元件符号,同桌互相检查;
2.绘图练习:将活动1中“发光的实物电路”转化为电路图,按步骤规范绘制;
3.互评修正:小组内交换电路图,根据“横平竖直、符号正确”的标准打分,修正错误。
学习新课【模块四:串、并联电路——活动2:使两个小灯泡同时发光】
1.实验探究
器材补充:每组增加1个小灯泡、2根导线;
任务:设计两种不同的连接方式,使两灯同时发光,画出实物图和电路图;-观察要点:①方式1(串联):两灯逐个顺次连接,断开一个灯,观察另一个灯是否发光;②方式2(并联):两灯并列连接在电池两极间,断开一个灯,观察另一个灯是否发光;
2.特点总结
对比串、并联电路的“连接方式、电流路径、用电器影响、开关作用”,填写表格(参考教学目标中的对比表);实例补充:串联(节日小彩灯,一个坏全不亮)、并联(家庭灯,一个坏另一个亮);
3.STSE拓展
展示印刷电路板图片,讲解“通过印刷+化学腐蚀,将电路‘印’在绝缘板上,实现元件有序连接”,说明其在手机、电脑中的应用,体现电路知识的科技价值。
【设计意图】1.实验对比:通过“断开灯的影响”直观区分串、并联,避免死记特点,突破教学重点;
2.科技拓展:了解印刷电路板,感受物理与科技的联系,落实科学态度目标。
1.分组实验:完成两种连接方式,记录“两灯均亮”的电路;观察“断开一个灯”的现象(串联全不亮,并联另一个亮);
2.表格填写:根据实验现象,完成串、并联对比表,标注“串联1条路径,并联多条路径”;
3.应用讨论:“汽车转向灯为什么是并联?”(一个坏另一个仍能亮,保证安全)。
【随堂测试】1.下列电路状态中,会导致电源损坏的是( )
A.通路 B.开路 C.短路 D.以上都不会
答案:C
2.家庭电路中,灯与插座的连接方式是( )
A.串联 B.并联 C.既有串联又有并联 D.无法确定
答案:B(并联电路各支路独立,灯灭不影响插座)
3.小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”,其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点,当杯中的水位达到A位置时,水位器会发出音乐声,表示水已盛满。杯口处的两个金属触点的作用相当于( )
A.导线 B.开关 C.用电器 D.电源
答案:B
【设计意图】1.测试覆盖重点:包含电路状态、串并联应用、电路组成,全面检测学习效果;
2.互评纠错:通过同伴互助,纠正常见易错点(串并联应用、电路元件识别)。
1.独立作答:3分钟内完成测试,在第3题旁标注“电路四要素”;
2.小组互评:3人一组,互相批改,对错误题目(如第2题误选A)进行讲解,强化并联电路的应用。
【例题1】(教材自我评价2)按照图13-2-11所示的实物电路,在虚线框中画出相应的电路图,并判断灯泡L1和L2是串联还是并联,开关S接在干路还是支路上。
【解析】1.绘图步骤:①识别实物元件:电源(2节干电池)、开关S、灯泡L1、L2;②判断电流路径:电流从电源正极出发,经开关S后分为两条支路,一条经L1,一条经L2,汇合后回到电源负极→并联;③绘制电路图:画电源,从正极出发,分两支路画L1和L2(画开关S在L2所在之路上),汇合后回负极,连线横平竖直;
2.连接方式与开关位置:并联;开关S接在干路;
答:L1和L1并联,开关S在L2所在之路上,如图所示
【例题2】(课件作业3)汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯同时闪亮、同时熄灭,但其中一个损坏时,另一个仍能正常工作。判断这两个转向灯的连接方式,并说明转向横杆的作用。
【解析】1.连接方式判断:关键现象:“一个损坏另一个仍工作”→支路独立,符合并联电路特点(串联电路一个坏全不工作);
2.转向横杆作用:-两灯“同时亮、同时灭”,说明横杆控制整个电路→相当于干路开关;
答:连接方式为并联;转向横杆相当于干路开关,控制同侧两个转向灯的通断。
【例题3】(短路判断)如图所示电路,闭合开关后,灯泡是否发光?若不发光,判断电路状态并说明危害。
【解析】1.电流路径分析:闭合开关后,电流从电源正极出发,经开关后,通过导线直接回到电源负极(不经过灯泡)→电源短路;
2.灯泡工作情况:不发光(电流不经过灯泡);
3.危害:短路时电流极大,会导致电源发烫损坏;
答:灯泡不发光;电路处于短路状态,会烧坏电源。
【设计意图】1.例题1:强化“实物→电路图”的转换,落实绘图规范,突破教学难点;
2.例题2:结合生活实例,深化并联电路特点的应用,体现“物理服务生活”;
3.例题3:巩固短路的判断与危害,强化安全用电意识,落实教学重点。
1.例题1:独立绘图,重点关注“电流路径判断”,避免将并联画成串联;小组互查:对“支路画错”的同学,用“电流从正极出发分岔”的方法纠正;
2.例题2:结合“并联支路独立”的实验现象,分析汽车转向灯的连接,拓展“家庭灯的连接”;
3.例题3:回忆短路演示实验,分析“电流不经过用电器”的路径,强化“短路危害”的记忆。
课
后
练
习
题组A 基础过关练
1.汽车上的物理知识:以下说法正确的是( )
A.汽车上的左右转向灯连接方式是串联
B.发动机外装有水箱,用循环流动的水帮助发动机散热——水的密度大
C.小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝——天冷时它可以防止车外的水蒸气液化成小水珠附着于玻璃上
D.油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面,这样做有利于使运输过程中因摩擦而产生的电荷迅速传到大地上,避免因静电放电而引起火灾
【答案】D
【解析】A.汽车上的左右转向灯可以独立工作,连接方式是并联,故A错误;
B.因为水的比热容大,与同质量的其他物质相比,在升高相同温度时,吸收更多热量;所以汽车的发动机外有一个水套,利用循环流动的水冷却发动机,故B错误;
C.小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝,它可以防止车内形成的水蒸气液化成水滴附着于玻璃上,故C错误;
D.油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面,这样做有利于使运输过程中因颠簸而产生的电荷迅速传到大地上,避免因静电放电而引起火灾,故D正确。
故选D。
2.某小区的门禁系统利用电动机实现开关门。业主可利用人脸识别(相当于开关)或门禁卡(相当于开关)自动开门进入小区:外来人员经过核查登记后,由保安人员手动控制开关,开门进入小区,下列符合设计要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】门禁系统有三种识别启动方式,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,说明三种识别方式各自可独立运行且互不影响,所以该机器人三种启动方式为并联关系,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.如图所示草坪景观灯,为夜晚提供了靓丽的风景。图中各景观灯之间其连接关系为 ___________关系。在夜晚石板路的温度远低于草坪的温度,这是由于石头 ___________的缘故;石头很难被压缩,是因为分子间存在 ___________。
【答案】 并联 比热容较小 斥力
【解析】[1]图中各景观灯之间可以独立工作,故它们是并联关系。
[2]根据公式可知,在质量和初温相同时,石头的比热容较小,同样冷却的情况下,放出相同热量,但石头温度降低的比草地大,使石板路的温度远低于草坪的温度。
[3]石头很难被压缩,是因为分子间存在相互作用的斥力。
题组B 能力提升练
1.如图所示是某动感单车扶手的示意图,显示屏能显示有关骑行数据。正常骑行中,只有按压显示屏的“开始”按钮(相当于开关闭合),且将双手握住“手握感应片”(相当于开关闭合)时,显示屏才能接通电源,显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意知,两个开关S1、S2都闭合,显示屏才接通,所以两个开关应串联接在电路中。
A.图示电路,两个开关同时闭合,显示屏工作,故A符合题意;
B.图示电路,任一开关闭合,显示屏都工作,故B不符合题意;
C.图示电路中,开关S1闭合,显示屏工作,S2也闭合,显示屏被短路,不工作,故C不符合题意;
D.开关S1闭合,显示屏工作,S2也闭合,电源短路,显示屏不工作,故D不符合题意。
故选A。
2.汽车要转弯时,司机拨动开关,汽车同侧的前端、后视镜、车尾三处的转向灯同时闪亮。这三处转向灯之间应该是______联的,如果一盏灯泡损坏,另两盏______(选填“能”或“不能”)继续工作。
【答案】 并 能
【解析】[1][2]拨动开关时汽车三处转向灯同时闪亮,串联电路可实现此功能,并联电路时开关接在电路中的干路上时也能实现此功能,但串联时如果某一处灯发生断路故障时其余转向灯也会熄灭,故三盏灯应并联,其中一盏损坏时另两盏能继续工作。
3.图是与电学有关的三个实验情景。
(1)梳子与头发摩擦前不吸引纸屑,与头发摩擦后能吸起纸屑如图甲所示,说明:___________。
(2)两根没有与丝绸摩擦的玻璃棒按如图乙所示的方式放置,不发生排斥现象;它们分别与丝绸摩擦后再次按如图乙所示的方式放置,出现了排斥现象,说明它们带上了________电荷。(选填“同种”或“异种”)
(3)如图丙所示,将不同的水果,通过电极和导线连接起来,接在发光二极管的两端,发现二极管发光,这里的水果在电路中扮演了_________的角色。
【答案】 见解析 同种 电源
【解析】(1)[1]梳子与头发摩擦前不吸引纸屑,与头发摩擦后能吸起纸屑,因为带电体能吸引纸屑等轻小物体,说明梳子带有电。
(2)[2]电荷间的相互作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;两根玻璃棒分别与丝绸摩擦后,发现它们互相排斥,说明它们带同种电荷。
(3)[3]要使用电器工作,电路中必须要有电源,水果能使二极管发光,说明在这个的电路中水果能提供电压,所以水果相当于电源。
4.电学课上,老师曾讲过“开关的作用”,激发了小雅等同学对开关的控制作用的探究.小雅找来两只相同的小灯泡,装有两节干电池的电池盒,开关一只,导线若干.针对一只开关同时控制两盏电灯通断的情况画出电路图,如图所示.按图所示电路探究了开关的控制作用.请你思考回答问题:
(1)按图 ______连接电路,与节日小彩灯连接的方式相同;把开关的位置换到两盏灯L1、L2中间断开开关,则灯L1、L2______(选填“都”或“不”)亮;
(2)小雅发现学校教室里,也是一只开关控制两盏日光灯,教室里的日光灯采用的是______图所示的连接方法,此种连接方法,若拧去一个小灯泡L1,则另一个小灯泡L2______(选填“继续发光”或“不发光”)。
【答案】 甲 不 乙 继续发光
【解析】(1)[1][2]节日的小彩灯是串联,由图示电路图可知,甲图中两灯泡串联;把开关的位置换到两盏灯L1、L2中间,仍是串联电路,开关能控制整个电路,断开开关则灯L1、L2都不亮。
(2)[3][4]教室里的日光灯有一盏不亮时,其它日光灯正常发光,由此可见,各日光灯间互不影响,能独立工作,教室里的日光灯是并联的,采用的连接方式是图乙所示连接方法;若拧去一个小灯泡L1,则另一个小灯泡L2继续发光。
题组C 培优拔尖练
1.同学们在学习“串联和并联”时,分别用完好的小灯泡(两个)、干电池(两节)、开关(一个)、导线(若干)设计并连接了各自的电路,小芳连接的两种电路在开关闭合或断开时两灯均同时亮或同时灭:小明将开关闭合后两灯均亮,再从灯座上取下其中一盏灯,另一盏灯依然发光:小聪在连接好电路的最后一根导线时,两灯都发光,但当闭合开关时,其中一盏灯泡熄灭了。请你解决下列问题:
(1)在图甲的虚线框中将小芳连接的两种电路图补画完整______;
(2)小明的电路连接方式为______联;
(3)在图乙的虚线框内将小聪连接的电路图补画完整______。
【答案】 见解析图 并 见解析图
【解析】(1)[1]根据开关闭合或断开时两灯均同时亮或同时灭,则两灯串联、并联均可,如下图所示:
(2)[2]根据从灯座上取下其中一盏灯,另一盏灯依然发光可知:两灯之间互不影响,故两灯应是并联。
(3)[3]小聪在连接好电路的最后一根导线时,两灯都发光,说明电路是通路,当闭合开关时,其中一盏灯泡熄灭了,而另一盏灯仍然是通路,说明开关闭合时这盏灯泡短路,如图:
2.学习了导体和绝缘体知识以后,同学们决定利用实验来判断橡皮、钢尺子等常见物体是否是导体,小红设计了如图1所示电路图。
(1)按照电路图连接实物时,开关应该处于 ________ 状态。
(2)在图2中,按照图1电路图,用笔画线表示导线,连接相应电路。 ______
(3)将被检测物体分别接入A、B间,通过观察 __________ 来粗略判断物体是否为导体。
(4)小刚同学设计了如图3所示电路图,将不同物体接入A、B间,来判断这些物体是否为导体,请分析这种方法是否可行 ________ ,理由是 _________ 。
【答案】 断开 小灯泡是否发光 否 如果接入A、B间的被检验物体是导体,会导致电路短路
【解析】(1)[1] 在连接实物时,开关应该处于断开状态。
(2)[2]连接实物图如下
(3)[3] 将被检测物体分别接入A、B间,若小灯泡发光则物体为导体,反之,则不是导体。
(4)[4][5] 按如图3所示电路图,将不同物体接入A、B间,若是导体接入,则会发生电源短路,故该方法不可行。
板
书
设
计
13.2 电路的组成和连接方式
一、电路的组成(四要素)
1.电源:提供电能(干电池、蓄电池);2.用电器:消耗电能(灯泡、电动机);3.开关:控制通断(闭合/断开);4.导线:输送电能(导体);口诀:“电源供电,用电器耗电,开关控通断,导线连起来”。
二、电路的三种
状态
连通情况
电流
用电器
危害
通路
处处连通
有
工作
无
开路
某处断开
无
不工作
无
短路
导线直连电源两极
极大
不工作
烧坏电源/火灾
安全提示:绝对禁止电源短路!
三、电路图(符号+规范)
1.常用符号:
2.绘图要求:连线横平竖直,符号不画拐角,电路简洁。
四、串、并联电路对比
类型
连接方式
电流路径
用电器影响
开关作用
实例
串联
顺次连接
1条
一处断全不工作
1个开关控所有(无位置差)
节日彩灯
并联
并列连接
干路+支路
支路断不影响其他
干路控全局,支路控自身
家庭灯
关键区分:电流路径是否唯一!
课
堂
小
结
作业布置
1.完成课后练习题,核对答案并订正错误;
2.创新性作业
(1)家庭实践:①观察家中的电路(如台灯、插座),判断灯与插座的连接方式(并联),记录“一个灯坏不影响其他”的现象;②用干电池、灯泡、开关、导线制作“简易小台灯”,画出电路图并测试通断;
(2)科技调研:①查阅“汽车电路中转向灯的连接原理”,了解除了并联,还有哪些保护装置(如保险丝);②观看印刷电路板制作视频,撰写50字“电路知识在科技中的应用”短文;
(3)小组合作:设计“双开关控制一盏灯”的电路(如卧室门口和床头各一个开关),画出电路图,下次课展示并讲解原理。
【设计意图】1.分层作业:基础练习巩固核心知识,创新性作业兼顾实践(制作台灯)、调研(汽车电路)、合作(双开关设计),培养多维度能力;
2.生活关联:通过家庭实践和调研,让学生体会“电路知识在生活中的应用”,落实科学态度与责任目标。
教学反思
1.成功之处
用“生活电路+演示实验”导入,有效激发学生兴趣;通过活动1、活动2的动手实验,让学生从实践中理解电路组成和串并联特点,避免纯理论讲解;
短路危害的演示(导线发烫)直观,学生能深刻理解“禁止短路”的原因;电路图教学采用“步骤化+互评”,规范绘图能力提升明显,随堂测试中电路图题目正确率达82%;
结合印刷电路板的STSE内容,拓宽学生视野,体会物理与科技的联系。
2.不足
部分学生在“实物图转电路图”时,仍出现“导线交叉”“元件顺序混乱”的问题,说明绘图练习的熟练度需提升;
串并联电路中“电流路径”的判断仍有困难,少数学生误将“并列连接但电流只有一条路径”的电路归为并联;
实验中,个别小组因“导线未接牢”导致灯泡不亮,浪费较多时间,影响实验进度。
3.改进方向
下次课开头用5分钟进行“实物图转电路图专项练习”,强调“先找电流路径,再画元件”;
补充“电流路径模拟实验”(用红色箭头贴纸标注电流方向),帮助学生直观判断串并联;
实验前发放“电路连接检查清单”(如“导线是否接元件金属部分”“开关是否断开”),减少操作失误,提高实验效率。
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