内容正文:
第一节 认识电路(教学设计)
年级
九年级
学科
物理
教师
课题
第一节 认识电路
教学目标
物理观念
知道电路的组成;认识电源和电路元件符号;认识通路、断路和短路的概念及特点;识别和绘制简单的电路图。
科学思维
能够根据实际电路画出它的电路图,能根据文字描述画出对应的电路图。
科学探究
通过观察电路、规范作图,培养看图及作图能力。
科学态度
与责任
通过连接简单电路的实验操作,培养动手能力和科学探究精神,掌握正确使用电学实验器材的方法。
教材分析
本节围绕电路的基本组成及工作状态展开,知识体系涵盖电源、用电器、开关、导线的作用及电路三种状态(通路、断路、短路),并通过符号系统引入电路图的绘制规范。重点在于理解各元件功能及电路连接规则,难点在于区分断路与短路及其危害,以及正确识读和绘制电路图。教学应以生活实例为切入点,结合实物连接与电路图对照,采用探究式教学引导学生动手实践,帮助学生建立从实物到符号的抽象思维。学习活动中可设计简单电路连接任务,强化极性识别与安全用电意识。目标定位为能识别电路元件符号、判断电路状态,并规范绘制电路图,最终通过操作与绘图达成对电路基本逻辑的认知建构。
学情分析
学生此前已了解一些生活中的简单电学现象,对电有初步认识。此阶段学生好奇心强,逻辑思维开始发展,知识储备有所增加,但对抽象电学概念理解可能存在困难。教材重难点在于理解电路各组成部分的作用、通路断路短路的区别及电路图的规范绘制。要求学生掌握电源、用电器等元件概念,能识别不同电路状态,学会用规定符号准确绘制电路图,培养严谨科学态度。
教学重点
画电路图和连接电路、识别电路三种状态和绘制简单的电路图。
教学难点
认识通路、断路和短路的特点;画电路图和连接电路。
教学准备
干电池、蓄电池、其它电池、各种开关、各种导线、小灯泡、灯座、各种用电器、发电机等。
教学过程
导入新课
看一看 想一想:
手电筒,生活小能手!它的内部电路藏着啥电学宝贝?元件们又是咋手拉手合作的呢?快来一探究竟!
想探秘手电筒如何发光?来,步入今日课堂,从基础电路出发,探个究竟!
本节课将学习有关的内容。
学习新课 一、电路的组成
观察思考
实验桌上备有干电池、带灯座小灯泡、开关及导线若干,如何使小灯泡亮起?
分组实验:请尝试连接元件,确保开关能有效控制小灯泡的亮灭
特别强调:连接电路时开关要断开;不能用导线把电池的两端直接连在一起!
闭合开关后,小灯泡发光,显示电流通过,从而构成一个基础的电路系统。
【思考】一个完整的电路有哪些元件构成的呢?
1. 电路的概念:电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可流过的路径。
2. 电路的构成 :一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件,缺一不可。图就是一个简单的电路。
3. 电路中各元件的作用(从能量的角度认识电路中各元件的作用)
(1)电源:提供电能的装置叫做电源。常见的电源有干电池、锂电池、蓄电池、学生电源、发电机等。
直流电源分为正极(“+”)与负极(“-”)。部分电器接入电路时,需考量电源正负极性。若电器与电源正负极连接不当,将导致其无法正常工作,乃至损坏。
(2)用电器:消耗电能的元器件,把电能转化为其他形式的能。如电灯、电视机、手机、电冰箱、洗衣机等。
(3)开关:用来接通或断开电路,控制用电器工作,起控制电路的作用.
(4)导线:用来连接电路,输送电能。
课堂练习一
1.(25-26九年级上·全国·课后作业)智能门锁已进入普通百姓家庭,如图是用感应卡开启房门的情景。感应卡其实就是一个 ;给智能门锁的锂电池充电时,锂电池相当于 。(均选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”)
【答案】 开关 用电器
【详解】[1]用感应卡开启房门,可知感应卡控制电路的通断,感应卡其实就是一个开关。
[2]锂电池在充电时,消耗电能转化为化学能,相当于一个用电器。
2.(25-26九年级上·全国·期中)如图所示,在电路中要使灯泡和串联,应闭合开关 ;要使灯泡和并联,应闭合开关 。
【答案】 和
【详解】[1]要使灯泡L1和L2串联,根据串联电路的特点可知,电路中只有一条电流路径,闭合开关后,电流从电源正极出发,依次经过L1、L2,然后回到电源负极,故应闭合开关S2。
[2]要使灯泡L1和L2并联,根据并联电路的特点可知,电流有两条或多条路径,各用电器之间互不影响,则电流应分别经过L1和L2。此时应闭合开关S1、S3,断开S2,这样电流从电源正极流出后,经过开关S1,然后分成两条支路,一条经过L1、S3,另一条经过L2,然后汇合回到电源负极。
3.(2025·内蒙古赤峰·三模)某兴趣小组通过如图所示的方式使二极管(LED灯)发光。图中的橙子在电路中的作用是( )
A.创造电荷 B.产生光能 C.充当电源 D.消耗电能
【答案】C
【详解】图中的橙子是提供电能的装置,故橙子在电路中充当电源,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14.(24-25九年级下·江苏淮安·期中)以下物体中,一定不可能作为电源的是( )
A.小电动机
B.柠檬
C.插线板
D.干电池
【答案】A
【详解】A.电动机是用电器,不是电源,故A符合题意。
B.柠檬可以被做成水果电池,将化学能转化为电能,可以作为电源,故B不符合题意;
C.家庭电路中的插线板可以提供电能,可以作为电源,故C不符合题意;
D.干电池属于电源,将化学能转化为电能,故D不符合题意。
故选A。
学习新课 二、通路、断路和短路
1. 通路:正常接通的电路,用电器能够工作的电路叫做通路。
2. 断路:某处被断开、没有电流通过的电路。
常见的断路:开关断开、某处导线断、灯丝断或导线与接线柱接触不好等。
3. 短路
(1)短路就是指直接用导线将电源正、负极相连或将某一个用电器的两端相连(图1)。发生短路时,电路中有很大的电流,用电器不能工作,会烧坏电源或导线的绝缘层,引起火灾。短路是不允许发生的,所以我们连接电路时一定防止短路.
(2)短路的几种情况:
①直接用导线将电源正极 、负极相连。
②用电器被短路:如图2所示,导线接在用电器两端,电流不经过该用电器而经过导线流到电源,也会造成短路,同时该用电器不能(能/不能)工作。
③电路发生部分短路:如图3所示,有两个用电器串联,把导线接在一个用电器L1两端,电流不经过该用电器而经过导线流到另一个用电器L2回到电源负极,同时该用电器L1不能工作, L1被短路。
④演示实验——电路发生部分短路
图4是由一个小灯泡、一个LED、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关,小灯泡和LED发光。用一根导线接在小灯泡的两端,会看到小灯泡熄灭,而LED还发光。说明电流经外加导线而绕过了小灯泡回到电源,小灯泡被短路。
(3)用电器被短路与电源短路的区别与联系
用电器短路时,无电流通过,导致该用电器无法正常工作。电源短路时,电源及导线将产生大电流,易致损坏导线与电源。
课堂练习二
1.关于电路的说法错误的是( )
A.电源是提供电能的装置
B.只要电路闭合,电路中就有电流
C.在电源外部,电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动
D.用电器是消耗电能的装置
【答案】B
【解析】A.电源为电路提供电能,故A正确,不符合题意;
B.电路闭合,但是如果电路中无电源,电路中就没有电流,故B错误,符合题意;
C.在电源外部,电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动,故C正确,不符合题意;
D.用电器在电路中消耗电能,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.如图甲是指针式石英电子手表。氧化银电池作为电源,秒脉冲信号送到步进电机(相当于电动机),一秒钟推动步进电机动一次,进而带动秒针走一格,使表针准确地显示时间。指针式石英电子手表的内部简化电路如图乙所示。步进电机把集成电路输出的电能转化成_____能;更换电池时必须使用塑料或竹镊子夹取,如果使用金属镊子易造成_____(选填“短路”、“断路”或“通路”);集成电路部分在电路中相当于间歇性工作的_____(选填“电源”、“用电器”或“开关”)。
答案:机械;短路;开关
解析:根据题目材料可知,步进电机把集成电路输出的电能转化成机械能;更换电池时必须使用塑料或竹镊子夹取,金属是导体,使用金属镊子易造成电池短路,损坏电池;集成电路输出间歇性变化的秒脉冲信号,送到步进电机,一秒钟推动步进电机动一次,进而带动秒针走一格,故集成电路相当于开关。
3.下列电路连接正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】电路由用电器、电源、开关和导线组成。
A.符合电路的组成,闭合开关后,灯能正常工作,故A正确;
B.电源没有接入电路中,故B错误;
C.灯泡没有接入电路中,闭合开关后,电源短路,故C错误;
D.开关没有接入电路中,故D错误。
故选A。
4.小明和小红在老师的引导下,对部分电学小实验进行探究。
(1)小明用图1所示的装置来鉴别导体与绝缘体,在金属夹A、B之间分别接入①硬币、②铅笔芯、③橡皮、④塑料尺等物体,小明判断物体是否是导体的依据是_____。闭合开关后,在A、B间接入_____(选填序号)时小灯泡能发光,导体容易导电的原因是导体中有大量的_____;
(2)小红连接了如图2所示的电路图进行实验,将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡L2将_____(选填“发光”或“不发光”)。受小明实验现象启发,为了让两盏灯同时熄灭,小红认为可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱即可。根据所学知识判断小红_____(选填“能”或“不能”)这样操作,理由是_____。
【答案】(1)小灯泡是否发光,①②,自由电子。(2)不发光,不能,会造成电源短路,损坏电源。
【解析】(1)常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等,提供的材料中硬币和铅笔芯是导体,橡皮和塑料尺不是导体,而是绝缘体,因为导体接入后小灯泡能发光,绝缘体接入后小灯泡不能发光,因此判断物体是否是导体的依据是小灯泡是否发光。导体容易导电的原因是导体中有大量的自由电子。
(2)将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,此时灯泡L2被短路,所以不发光。若用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱,则会造成电源短路,烧坏电源,故不能这样操作。
学习新课 三、电路图
为了便于研究,人们通常用图形符号来表示电路连接情况。
1. 常用元件的符号:
2. 电路图
(1)用电路元件符号表示电路连接情况的图.
(2)画电路图时,应注意以下几点:
①电路元件的符号要用统一规定的符号,不能自造符号。
②要注意所画符号和实物的对应性,如符号中开关的状态(断开或闭合)应与实物保持一致。
③合理安排电路元件符号,要均匀分布在电路中,不能画在拐角处。
④电路图最好呈长方形,导线要横平竖直,尽量避免导线交叉,力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。
⑤画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。注意元件次序不能颠倒。
⑥元件要做好标注,如S、L等,同一电路中涉及多个相同元件,可加角标进行区别,如L1、L2等。
例题:如图所示,在虚线框内画出实物电路的电路图。
3.如何连接实物电路:“规范、顺序”
(1)规范:A.导线为曲线,不交叉,半路不分支(需要分流或合流时,必须在接线柱上完成);B.导线不能从电路元件上画过。
(2)顺序:电流从正极出发依次先经过谁后经谁,必须按顺序画。
例题:如图所示,按照电路图连接实物电路。
课堂练习三
1. 下图是水果电池和发光二极管()组成的电路。下列电路图与其对应的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
水果电池相当于电源,由图可知,电路中电池和发光二极管串联,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.如图,请根据电路,在虚线框内画出对应的电路图。
答案:
解析:从电源正极出发,依次经过两个灯泡和开关,然后回到电源负极即可,如图所示:
3.手电筒的结构如图所示,按下按键时,电路接通小灯泡发光。该手电筒的电路图,图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.图中没有开关,故A错误;
B.图中有电源、开关和小灯泡,闭合开关,小灯泡发光,故B正确;
C.图中没有电源,故C错误;
D.闭合开关后,小灯泡被短路,灯泡不亮,故D错误。
故选B。
4.如图是某实物连接电路,请根据实物图在方框内画出对应的电路图。
答案:
解析:由实物图可知,电路中只有电风扇这一个用电器,可以用电动机的符号表示,则对应的电路图如图所示。
5.(24-25九年级上·山东淄博·期中)下列电路图与实物图对应正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】由实物图可知,电流从电源的正极出来经过开关S2后,分成两条路径,一条路径经过灯泡,另一条路径经过S1和电动机,然后两条电流路径汇合在一起,回到电源的负极,故该电路为并联电路,开关S1和电动机串联控制电动机,开关S2在干路中控制整个电路。故ABD错误,C正确。
故选C。
板
书
设
计
第一节 认识电路
1.电路的组成
· 电源:提供电能(如电池、发电机)
· 用电器:消耗电能转化为其他能(如电灯、电扇)
· 开关:控制电路通断
· 导线:连接各元件
2.电路状态
· 通路:电路连通,用电器工作
· 断路:电路断开,用电器不工作
· 短路:电源两极直接相连,危险!
3.电路图
· 用规定符号表示电路元件
· 画图要求:符号统一、避免交叉、横平竖直
课
堂
小
结
课
后
作
业
1.习题作业:完成课本P44页“自我检测”1--4小题;
教
学
反
思
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