第十五章 电与电路 教学设计 2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理第十五章“电与电路”单元教学设计，以实验探究为主线，系统梳理静电现象、电路组成与状态、电流电压测量及串并联电路规律，通过对比分析（如电流表与电压表）、板书知识框架，构建从现象到规律的递进知识网络。 其亮点在于核心素养导向，如第五节完整探究流程培养科学探究能力，对比电流表电压表使用规则发展科学思维，分层练习（基础题与拓展思考）兼顾个性需求，助力教师精准把握学情，提升复习效率。

第十五章电与电路 第一节 静电现象 一、核心素养目标 物理观念:认识摩擦起电现象,知道电荷的种类(正电荷、负电荷)及电荷间的相互作用规律;了解验电器的工作原理。 科学思维:通过对摩擦起电原因的分析,培养微观粒子运动的抽象思维能力;能运用电荷相互作用规律解释简单静电现象。 科学探究:通过摩擦起电实验和验电器使用实验,学会观察实验现象、分析实验结论,体验科学探究的基本过程。 科学态度与责任:认识静电现象在生活中的应用与危害,养成用科学知识解释生活现象的习惯,激发对电学的探究兴趣。 二、教学重难点 教学重点:摩擦起电现象;电荷的种类及相互作用规律;验电器的工作原理。 教学难点:理解摩擦起电的微观本质(电子的转移);电荷间相互作用规律的应用。 三、教学方法 实验演示法、讲授法、讨论法相结合。通过摩擦起电实验直观展示静电现象,结合微观粒子知识讲解摩擦起电原因,组织学生讨论静电的应用与危害。 四、教学过程 (一)导入新课 演示实验:用干燥的丝绸摩擦有机玻璃棒后,靠近碎纸屑,观察到纸屑被吸引;用毛皮摩擦橡胶棒后,靠近碎纸屑,也能吸引纸屑。提问:为什么摩擦后的物体能吸引轻小物体?引出本节课主题——静电现象。 (二)新课教学 1. 摩擦起电现象 讲解:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。带电体具有吸引轻小物体的性质。组织学生分组实验:用塑料尺、铅笔等物品在头发或衣服上摩擦后,靠近碎纸屑或小泡沫球,观察现象并分享。 2. 电荷的种类及相互作用 (1)电荷种类:讲解科学家通过实验发现,自然界中只有两种电荷,把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。 (2)相互作用规律:演示实验:用丝绸摩擦两根有机玻璃棒,将一根放在支架上,用另一根靠近它,观察到相互排斥;用毛皮摩擦橡胶棒,靠近支架上的有机玻璃棒,观察到相互吸引。得出结论:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 3. 验电器 (1)结构展示:出示验电器,介绍金属球、金属杆、金属箔等组成部分。 (2)工作原理:演示用带电体接触验电器金属球,观察到金属箔张开。讲解:带电体接触金属球后,电荷通过金属杆传到金属箔上,两片金属箔带同种电荷相互排斥而张开。验电器可用来检验物体是否带电,还能通过金属箔张开的角度判断物体带电的多少。 4. 摩擦起电的原因 简单讲解:物体由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电。摩擦时电子发生转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,摩擦起电的实质是电子的转移。 (三)巩固练习 1. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一个轻质小球,小球被吸引,该小球可能带什么电?为什么? 2. 验电器的金属箔张开,说明物体带电,其依据是什么? (四)课堂小结 师生共同回顾:摩擦起电现象;电荷的两种种类及相互作用规律;验电器的工作原理;摩擦起电的实质是电子转移。 (五)布置作业 1. 完成课本上本节的练习题;2. 查阅资料,了解生活中静电的应用(如静电复印)和危害(如静电引发火灾),各举两例。 五、板书设计 第一节 静电现象 一、摩擦起电:摩擦使物体带电,带电体吸引轻小物体 二、电荷种类及相互作用 1. 正电荷(丝绸摩擦玻璃棒)、负电荷(毛皮摩擦橡胶棒) 2. 规律:同种排斥,异种吸引 三、验电器:原理——同种电荷相互排斥;作用——检验物体是否带电 四、摩擦起电实质:电子的转移 第二节 让电灯发光 一、核心素养目标 物理观念:知道电路的组成部分及各部分作用;认识通路、断路、短路三种电路状态;会画简单的电路图,识别常见电路元件符号。 科学思维:通过分析电路的组成和状态,培养逻辑思维能力;能将实物电路转化为电路图,提升模型建构能力。 科学探究:通过连接简单电路使电灯发光的实验,学会组装基本电路,观察电路状态变化,总结电路工作条件。 科学态度与责任:在实验操作中养成严谨、规范的习惯,认识电路在生活中的广泛应用,感受电学知识的实用性。 二、教学重难点 教学重点:电路的组成及各部分作用;通路、断路、短路的概念;简单电路图的绘制与识别。 教学难点:短路的危害及识别;规范绘制电路图。 三、教学方法 实验操作法、讲授法、示范法。通过学生动手连接实物电路,教师示范电路图绘制,结合实例讲解电路状态。 四、教学过程 (一)导入新课 展示手电筒发光的现象,提问:手电筒为什么能发光?它内部有哪些部件?这些部件是如何连接的?引出本节课主题——让电灯发光。 (二)新课教学 1. 电路的组成 (1)展示手电筒内部结构:电池、灯泡、开关、金属外壳(导线)。讲解:一个完整的电路必须包含电源、用电器、开关和导线四个部分。 (2)各部分作用:①电源:提供电能的装置(如电池、发电机);②用电器:消耗电能的装置(如电灯、电风扇);③开关:控制电路通断的装置;④导线:连接电路元件,传导电流的装置。 2. 连接简单电路 (1)实验器材:干电池、小灯泡、开关、导线若干。 (2)实验步骤:教师示范连接电路:将电源正极 开关 小灯泡 电源负极依次用导线连接,闭合开关,观察灯泡发光;断开开关,灯泡熄灭。 (3)学生分组实验:按照示范连接电路,尝试让灯泡发光,教师巡视指导,纠正不规范连接(如导线未接牢固、正负极直接连接等)。 3. 电路的三种状态 (1)通路:处处连通的电路,用电器正常工作(如闭合开关的电路)。 (2)断路:某处断开的电路,用电器不工作(如断开开关、导线接触不良)。 (3)短路:电源正负极直接用导线连接,不经过用电器。强调:短路时电流过大,会损坏电源,甚至引发火灾,要绝对避免。 4. 电路图 讲解:用规定的符号表示电路元件连接情况的图叫做电路图。展示常见电路元件符号(电源、灯泡、开关、导线等),示范将刚才的实物电路转化为电路图,强调元件符号规范、导线横平竖直、电路结构清晰。 (三)巩固练习 1. 判断下列电路属于哪种状态:①闭合开关,灯泡发光;②开关断开,灯泡不亮;③电源正负极直接用导线连接。 2. 画出“用开关控制灯泡发光”的电路图。 (四)课堂小结 师生共同总结:电路的组成及各部分作用;电路的三种状态(通路、断路、短路);电路图的绘制与元件符号。 (五)布置作业 1. 完成课本上本节的练习题;2. 观察家里的一个用电器(如台灯),尝试画出其简单电路图(不考虑内部复杂结构)。 五、板书设计 第二节 让电灯发光 一、电路组成:电源(供能)、用电器(耗能)、开关(控通断)、导线(传导) 二、电路状态 1. 通路:连通,用电器工作 2. 断路:断开,用电器不工作 3. 短路:正负极直接连,危险! 三、电路图:元件符号 规范绘制(例:开关控制灯泡) 第三节 测量:用电流表测电流 一、核心素养目标 物理观念:知道电流的概念及单位;了解电流表的用途和量程;掌握电流表的正确使用方法和读数方法。 科学思维:通过分析电流表的使用规则,培养逻辑推理能力;能根据电路选择合适的量程,提升问题解决能力。 科学探究:通过用电流表测量电路中电流的实验,学会规范操作测量工具,准确读取数据,记录实验结果。 科学态度与责任:在实验中养成严谨、细致的操作习惯,认识测量工具在物理实验中的重要性,培养实事求是的科学态度。 二、教学重难点 教学重点:电流表的正确使用方法(串联、量程选择、正负接线柱连接);电流表的读数方法。 教学难点:电流表量程的选择;在实际电路中正确连接电流表并读数。 三、教学方法 实验示范法、学生操作法、讲授法。教师示范电流表的使用和读数,学生分组实验练习,结合问题讲解注意事项。 四、教学过程 (一)导入新课 提问:水流有大小之分,电流有没有大小呢?如何测量电流的大小?引出本节课主题——用电流表测电流。 (二)新课教学 1. 电流的概念及单位 讲解:电荷的定向移动形成电流。电流用符号I表示,单位是安培,简称安,符号是A。常用单位还有毫安(mA)和微安( A),换算关系:1A=1000mA,1mA=1000 A。介绍常见用电器的电流值,如手电筒灯泡电流约0.2A,家用空调电流约5A。 2. 电流表的认识 (1)用途:测量电路中电流大小的仪器。 (2)量程:实验室常用电流表有两个量程,①0~0.6A,分度值0.02A;②0~3A,分度值0.1A。 (3)表盘:展示电流表表盘,指出量程刻度、分度值和正负接线柱。 3. 电流表的使用规则 (1)串联接入:电流表必须串联在被测电路中,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。 (2)量程选择:要选择合适的量程,不能超过量程测量(可用试触法选择量程)。 (3)禁止短路:绝对不允许不经过用电器,将电流表直接接在电源正负极上,否则会损坏电流表和电源。 教师示范:将电流表串联在“开关控制灯泡”的电路中,讲解连接步骤和注意事项。 4. 电流表的读数方法 (1)确定量程;(2)认清分度值;(3)根据指针位置读数。 示范读数:分别针对0~0.6A和0~3A量程,举例说明读数方法,如指针指在0.3A刻度处(0~0.6A量程)、1.5A刻度处(0~3A量程)。 5. 学生分组实验 学生分组用电流表测量“开关控制灯泡”电路中的电流,记录数据,教师巡视指导,纠正不规范操作。 (三)巩固练习 1. 一个电流表选用0~3A量程,指针指在1.2A处,若改用0~0.6A量程,指针会指在多少? 2. 如图所示电路,电流表连接是否正确?若不正确,请指出错误并改正。 (四)课堂小结 师生共同总结:电流的概念及单位;电流表的量程和使用规则;电流表的读数方法。 (五)布置作业 1. 完成课本上本节的练习题;2. 用电流表分别测量串联电路中不同位置的电流,记录数据并思考:串联电路中各点电流有什么关系? 五、板书设计 第三节 测量:用电流表测电流 一、电流(I):电荷定向移动形成 单位:安培(A),1A=1000mA,1mA=1000 A 二、电流表 1. 量程:0~0.6A(分度值0.02A)、0~3A(分度值0.1A) 2. 使用规则:串联、正进负出、选量程、不短路 3. 读数:定量程 认分度值 读数据 第四节 测量:用电压表测电压 一、核心素养目标 物理观念:知道电压的概念及单位;了解电压表的用途和量程;掌握电压表的正确使用方法和读数方法。 科学思维:通过对比电流表和电压表的使用规则,培养对比分析能力;能根据电路选择电压表量程,提升知识迁移能力。 科学探究:通过用电压表测量电路中电压的实验,熟练操作测量工具,准确读取和记录数据,培养实验技能。 科学态度与责任:在实验中养成规范操作的习惯,认识电压测量在电路分析中的重要性,培养严谨的科学态度。 二、教学重难点 教学重点:电压表的正确使用方法(并联、量程选择、正负接线柱连接);电压表的读数方法。 教学难点:电压表与用电器的并联连接;在复杂电路中确定被测电压的对象。 三、教学方法 对比法、实验示范法、学生操作法、讲授法。对比电流表知识学习电压表,教师示范后学生分组实验,结合实例讲解注意事项。 四、教学过程 (一)导入新课 类比:水流的形成需要水压,电流的形成需要什么呢?如何测量这个“电的压力”?引出本节课主题——用电压表测电压。 (二)新课教学 1. 电压的概念及单位 讲解:电压是使电荷定向移动形成电流的原因,电源是提供电压的装置。电压用符号U表示,单位是伏特,简称伏,符号是V。常用单位还有千伏(kV)和毫伏(mV),换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV。介绍常见电源的电压值,如一节干电池电压1.5V,家庭电路电压220V。 2. 电压表的认识 (1)用途:测量电路两端电压大小的仪器。 (2)量程:实验室常用电压表有两个量程,①0~3V,分度值0.1V;②0~15V,分度值0.5V。 (3)表盘:展示电压表表盘,对比电流表表盘,指出量程刻度、分度值和正负接线柱的异同。 3. 电压表的使用规则 (1)并联接入:电压表必须并联在被测电路(或用电器)两端,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。 (2)量程选择:选择合适的量程,不超过量程测量(可用试触法)。 (3)特殊情况:电压表可以直接接在电源两端,测量电源电压。 教师示范:将电压表并联在灯泡两端和电源两端,分别测量灯泡两端电压和电源电压,讲解连接步骤和注意事项。 4. 电压表的读数方法 与电流表读数方法类似:(1)确定量程;(2)认清分度值;(3)根据指针位置读数。 示范读数:分别针对0~3V和0~15V量程举例,如指针指在1.5V(0~3V量程)、7.5V(0~15V量程)。 5. 学生分组实验 学生分组用电压表测量“开关控制灯泡”电路中灯泡两端电压和电源电压,记录数据,教师巡视指导。 (三)巩固练习 1. 一个电压表选用0~15V量程,指针指在6V处,若改用0~3V量程,指针会指在多少? 2. 如图所示电路,电压表测量的是哪个用电器两端的电压? (四)课堂小结 师生共同总结:电压的概念及单位;电压表的量程和使用规则(与电流表对比);电压表的读数方法。 (五)布置作业 1. 完成课本上本节的练习题;2. 用电压表分别测量串联电路中各用电器两端电压和电源电压,记录数据并思考:它们之间有什么关系? 五、板书设计 第四节 测量:用电压表测电压 一、电压(U):使电荷定向移动形成电流,电源提供 单位:伏特(V),1kV=1000V,1V=1000mV 二、电压表 1. 量程:0~3V(分度值0.1V)、0~15V(分度值0.5V) 2. 使用规则:并联、正进负出、选量程、可接电源 3. 读数:定量程 认分度值 读数据 第五节 探究:串、并联电路中的电流、电压的特点 一、核心素养目标 物理观念:掌握串联电路中电流处处相等、总电压等于各用电器两端电压之和的特点;掌握并联电路中干路电流等于各支路电流之和、各支路两端电压相等且等于电源电压的特点。 科学思维:通过实验数据分析和归纳,培养科学推理和归纳总结能力;能运用串、并联电路特点分析简单电路问题。 科学探究:经历“提出问题 猜想假设 设计实验 进行实验 分析论证 得出结论”的完整探究过程,提升实验设计和数据分析能力。 科学态度与责任:在探究过程中养成合作交流、实事求是的科学态度,认识实验探究是获取物理规律的重要方法。 二、教学重难点 教学重点:串联电路的电流、电压特点;并联电路的电流、电压特点。 教学难点:设计探究串、并联电路电流、电压特点的实验方案;分析实验数据得出科学结论。 三、教学方法 实验探究法、小组合作法、讲授法、归纳法。学生分组设计并进行实验,收集数据,教师引导分析数据,归纳得出电路特点。 四、教学过程 (一)导入新课 (一)导入新课 回顾旧知:展示串联和并联实物电路各一个,提问:“如何用电流表测量串联电路中灯泡L₁两端的电流?电压表测量并联电路中电源电压?”(学生口头描述操作步骤)。 提出问题:“既然能测量电流电压,那串联电路中不同位置的电流是否一样大?各灯泡电压加起来与电源电压有什么关系?并联电路中干路电流和支路电流、各支路电压与电源电压又有什么关系?”引出本节课探究主题。 (2) 新课教学 1. 探究串联电路的特点 (1)提出问题:串联电路中各点电流有什么关系?各用电器两端电压与电源电压有什么关系? (2)猜想假设: ①电流:学生结合“电流像水流”的类比,猜想“串联电路中电流处处相等”或“靠近电源正极电流大”; ②电压:猜想“串联电路总电压等于各用电器电压之和”。 (3)设计实验: ①器材:电源(2节干电池)、2个相同规格小灯泡(或不同规格)、电流表、电压表、开关、导线若干; ②电流测量:将电流表分别串联在串联电路的A(开关与L₁之间)、B(L₁与L₂之间)、C(L₂与电源负极之间)三点,记录I_A、I_B、I_C; ③电压测量:将电压表分别并联在L₁两端(U₁)、L₂两端(U₂)、电源两端(U),记录数据; ④表格设计(示例): 测量点I_A/AI_B/AI_C/A数据1数据2 测量对象U₁/VU₂/VU/V数据1数据2 (4)进行实验:学生分组实验(4人一组,分工:操作1人、记录1人、观察1人、监督1人),教师巡视指导:①电路连接“先断开开关”;②电流表串联、电压表并联,正负接线柱“正进负出”;③选择合适量程(电流0~0.6A,电压0~3V)。 (5)分析论证:各小组汇报数据,教师引导对比:①不同小组的I_A、I_B、I_C是否近似相等?②U₁+U₂与U是否近似相等?(允许存在微小误差,因导线电阻、电池内阻等)。 得出结论: 串联电路电流特点:I=I₁=I₂; 串联电路电压特点:U=U₁+U₂。 2. 探究并联电路的特点 (1)提出问题:并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系?各支路电压与电源电压有什么关系? (2)猜想假设:①电流:“干路电流等于各支路电流之和”;②电压:“各支路电压等于电源电压”。 (3)设计实验: ①器材:同串联实验; ②电流测量:电流表分别测干路(I)、L₁支路(I₁)、L₂支路(I₂)电流; ③电压测量:电压表分别测L₁、L₂、电源电压; ④表格设计(示例): 测量对象I₁/AI₂/AI/A数据1 测量对象U₁/VU₂/VU/V数据1 (4)进行实验:学生分组操作,教师重点指导并联电路的连接(支路独立、干路汇合),避免短路。 (5)分析论证:小组汇报数据,引导发现:I≈I₁+I₂;U₁≈U₂≈U。 得出结论: 并联电路电流特点:I=I₁+I₂; 并联电路电压特点:U=U₁=U₂。 3. 规律对比与总结 用表格梳理串并联电路特点,强化区分: 电路类型电流特点电压特点串联I=I₁=I₂U=U₁+U₂并联I=I₁+I₂U=U₁=U₂ (三)巩固练习 1. 如图所示串联电路中,若I₁=0.2A,则I₂=_A;若U₁=1.2V,U₂=0.8V,则电源电压U=_V。 2. 如图所示并联电路中,若I₁=0.3A,I₂=0.5A,则干路电流I=_A;若电源电压为3V,则L₁两端电压U₁=_V。 (四)课堂小结 师生共同梳理: 1. 两个探究实验的流程:提出问题 猜想 设计实验 实验 分析 结论; 2. 串并联电路核心规律(结合板书表格回顾); 3. 实验注意事项:电路连接规范、数据如实记录、误差分析。 (五)布置作业 1. 完成课本本节练习题; 2. 拓展思考:若串联电路中一个灯泡损坏不亮,另一个灯泡会怎样?并联电路中呢?结合本节课规律解释原因。 五、板书设计 第五节 探究:串、并联电路中的电流、电压的特点 一、探究流程:提出问题 猜想假设 设计实验 进行实验 分析论证 得出结论 二、电路特点对比 类型 电流特点 电压特点 串联 I=I₁=I₂(处处相等) U=U₁+U₂(总电压=各部分电压和) 并联 I=I₁+I₂(干路=各支路和) U=U₁=U₂(支路电压=电源电压) 三、实验注意: 1. 连接电路先断开开关; 2. 电流表串联,电压表并联; 3. 正负接线柱“正进负出”。 学科网(北京)股份有限公司 $