15.2 电流和电路 教学设计 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

该初中物理教学设计聚焦电流形成与方向、电路组成及状态等核心知识点，通过验电器连接实验导入，引导学生从电荷移动现象出发，逐步探究电流条件、导体绝缘体特性，构建电路知识支架。 资料以实验探究为核心，学生动手连接电路、用发光二极管判断电流方向，培养科学探究能力。通过“人流”类比电流，助力理解“定向移动”，体现科学思维。强调安全用电，如避免电源短路，渗透科学态度。既提升学生实操与推理能力，又为教师提供清晰教学流程与实验指导。

第十五章第二节电流和电路 一、教学基本信息 项目 内容 课题 初中物理人教版（2024）九年级全一册第十五章第二节电流和电路 课时 1课时（45分钟） 授课年级 九年级 课型 新授课 二、学情分析及教学分析 本节是《电流和电路》一章第2节，为本章教学重点，包含电流、导体与绝缘体、电路组成、电路图、通路断路短路五大板块。本课是学生初次接触电路元件、动手连接电路、区分导体绝缘体、绘制电路图，同时首次学习电学核心物理量——电流。 教材以金属棒连通带电、不带电验电器的实验创设情境，抛出“如何让电荷持续流动”的问题，驱动学生动手探究。内容先讲解电流的形成与方向规定，安排发光二极管实验，借助其单向导电性教会学生判别电流方向；再对比金属丝、橡皮筋等材料接入电路的不同现象，区分导体和绝缘体。 依托学生实操的闭合电路，教材梳理出电路四大组成部分，从能量转化角度讲解电源与用电器的作用；展示电路元件符号，引出电路图概念，仅讲解基础简单电路，侧重培养规范识图、作图习惯。通路、断路学生易于理解，电源短路、用电器短路是难点，教材配套演示实验辅助突破。 本课相关知识与操作均为学生初次接触，学习存在一定门槛，学生的电学实验规范、安全意识也需同步培养。学生日常生活对电有直观感受，学习积极性较高。九年级学生具备实验操作与逻辑推理能力，教学应以实验为主，引导学生动手搭建简单电路、自主归纳规律，在电学入门阶段养成规范的实验操作习惯。 三、教学目标 1.知道电流的形成条件，知道电流方向的规定，知道电源外部电流的方向。 2.知道电路的组成部分及其作用，知道通路、断路、短路。 3.从能量转化的角度认识电源和用电器的作用，从电路的组成认识开关的作用。 4.会看、会画简单的电路图，会连接简单的电路。 5.了解物质的导电性，认识导体和绝缘体，了解电荷的定向移动和自由电子。 四、教学重难点 重点 会连接电路，会画简单电路图，能辨别电路连接状况 难点 对电流概念的理解，对短路、短接的理解和识别，会看、会画简单的电路图。 五、教学准备 教师准备：制作多媒体课件，准备电源（1.5 V干电池）、开关、小灯泡、导线、发光二极、橡皮筋、塑料尺、铅笔芯、小电动机、蜂鸣器、验电器、带绝缘柄的金属棒等。 学生准备：预习本节课的内容，完成预习清单。 预习清单 1.电流的强弱 （1）定义：电流是表示__________________的物理量，用字母_________表示。 （2）单位：电流的国际单位是_________，简称_________，符号_________； 1A=_________mA=_________μA。 2.认识电流表 （1）电流表的作用：测量电路中的__________________。 （2）电流表的图像符号是_________，电流表有_________个接线柱，有_________个测量范围，对于0~3A，刻度盘上每小格表示的电流是_________A；对于0~0.6A，每小格表示的电流是_________A。 3.电流表的使用 （1）电流表必须和被测的用电器_________。 （2）电流必须从_________接线柱流入，从_________接线柱流出。 （3）必须正确选择_________。 （4）不允许把电流表直接连到__________________！ 答案 1.（1）电流强弱；I（2）安培；安；A；103；106 2.（1）电流（2）Ⓐ；3；2；0.1；0.02 3.（1）串联（2）正；负（3）测量范围（4）电源的两极 六、教学过程 课程导入 如图所示，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。 这表明，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，但是，电荷移动会很快结束。怎样才能使电荷持续不断地流动呢？ （设计意图：创设实验情境，引导学生观察与思考，感知电荷可在金属棒中移动，激发学习兴趣并导入新课；通过问题驱动，引导学生动手实验，带着问题逐步探究电流、电路等相关知识，将问题转化为学习任务。） 新课讲解 一、电流 正在发光的电灯和转动的风扇都需要有电荷持续不断地流动。请完成教材第44页“想想做做”栏目的活动，实验研究，看看想要电荷持续地流动需要满足哪些条件？ 注意： 1.不能把电池的两端用导线直接连在一起！ 2.开关在接入电路时要断开！ 【实验现象】 甲：没有电池，不发光乙：开关断开，不发光丙：开关闭合，正确连接电池，发光！ 【实验分析】 电荷通过小灯泡时小灯泡发光，当小灯泡持续发光时，说明有电荷持续通过。 （1）比较乙、丙两图可知，形成闭合电路时才有持续的电荷流过。 （2）比较甲、丙两图可知，电路中有电池才能有持续的电荷流过。 【实验结论】 电路中持续有电荷流过的条件：（1）有电池；（2）电路是连通的 【归纳总结】 1.电荷的定向移动形成电流。 2.物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 点拨： 1.关于“定向”，可将电流类比人流：假设教学楼长廊里有很多同学，若他们各自向不同方向随意走动，无法形成人流；但放学时所有同学都朝长廊出口（同一方向）移动，便形成了人流。这就像人的定向移动形成人流一样，电荷的定向移动才能形成电流。 2.关于电流方向的规定：电流方向被人为规定为正电荷定向移动的方向，但实际发生定向移动的电荷可能是正电荷、负电荷，也可能是正、负电荷同时反向移动。因此，负电荷定向移动的方向与规定的电流方向相反。 【想想议议】 阅读教材第46页“导体与绝缘体”部分的第2节内容，思考并回答：按照物理学中电流方向的规定，当电池、金属导线、小灯泡组成的电路闭合时，电池外部的电流方向是怎样的？说说你的看法。 【归纳总结】 在电池外部，电流方向是从电池正极经过小灯泡流向负极。 【想想做做】 参照教材第45页“利用发光二极管判断电流的方向”内容，认识发光二极管（LED）的正、负极特征，了解其“单向导电性”的特点。请将LED接入某电路并闭合开关，观察LED是否发光，判断电路中电流的方向。 发光二极管是一种电子元件，简称LED。它的两根引脚中，较长的为正极，较短的为负极。当电流从正极经过LED流向负极时，LED发光，表明它处于导通状态；反之，电流无法从负极流向正极，LED不发光。因此，根据LED是否发光，可判断电路中是否存在电流及电流的方向。 （设计意图：通过实验与交流探讨，重点补充讲解“定向”和“电流方向的规定”，引导学生初步认识电流概念；以人流类比电流，帮助学生更好地理解金属中的“自由电子”，进而正确推理得出闭合电路中电池外部的电流方向，再通过“利用发光二极管判断电流的方向”实验予以验证，提升学生的推理能力和科学探究能力。） 二、导体和绝缘体 【做一做】 用金属丝将小灯泡与电池连成闭合电路，小灯泡便会发光；若换用橡皮筋、塑料尺、铅笔芯等物体连接成闭合电路，小灯泡还能发光吗？这些常见物体有何不同？依据这一区别，应如何对物体进行分类？能否列举相关实例？ 【归纳总结】 根据物体是否容易导电，可将其分为导体和绝缘体。 导体：容易导电的物体称为导体，例如：金、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液、湿木材等。 绝缘体：不容易导电的物体称为绝缘体，例如：干木材、橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷等。 点拨： （1）导体与绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下可以相互转化。 （2）自由电子：部分电子可以脱离原子核的束缚而自由移动，叫作自由电子。 （3）金属之所以能导电，靠的就是自由电子。金属内自由电子运动的方向杂乱无章，但是接上电池之后，它们就会做定向移动。 （4）溶液导电：当电解质（如盐、酸或碱）溶解于水中时，会电离成带正电荷的阳离子和带负电的阴离子。这些自由移动的离子和金属的自由电子一样也能发生定向移动形成电流，因此电解质溶液具有导电性。但溶液导电时阳离子和阴离子同时移动：阳离子向负极移动，阴离子向正极移动。 （设计意图：引导学生经历实验探究过程，提升动手操作能力，体会观察和实验对于物理学习的重要性。） 三、电路的构成 【学一学】 阅读教材第46页“电路的构成”部分的内容，说一说什么是电路？电路的组成和组成电路的各元件的作用分别是什么? 【归纳总结】 物理学中将电池这类提供电能的装置叫作电源（power supply），将灯泡、电动机、蜂鸣器等这类消耗电能的装置叫作用电器。 电源、用电器再加上导线，往往还有开关，组成了电流可以流过的路径——电路（electric circuit）。 ①电源：提供电能的装置叫作电源。 ②用电器：消耗电能的元器件，把电能转化为其他形式的能。 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。 【想一想】 联系生活实际，根据平时的观察，试着列举你所知道的电源、用电器、开关、导线的种类。 各种电源： 各种电池发电机太阳能和风能发电 各种用电器 各种开关 按钮开关声控开关单刀开关 各种导线 （设计意图：引导学生结合自身所做实验，认识电路的组成及各元件的作用；同时联系实际生活列举实例，帮助学生体会物理知识源于生活、服务于生活的特点。） 四、电路图 【问题】如图所示是计算机中电路板的一部分电路，是由很多的电路元器件组成的，它们之间的连接是有一定规律的，这些元器件是怎样连接的？你能把各个电路元器件的连接情况画下来吗？ 如果把电源、用电器等元器件原样画出，既麻烦又不清楚。为了便于研究，人们通常用符号来表示这些元器件。 【归纳总结】用符号表示电路连接的图，叫作电路图。 【学一学】阅读教材第47页“电路图”部分内容，结合教材中“几种常用的元器件及其符号”图示，对照实验准备的电路元器件实物，逐一认识各元器件对应的符号，并尝试规范绘制这些符号。 点拨： 电路图的标准画法 （1）画出电源符号，从电源正（负）极出发，依次画出元器件符号。 （2）导线要横平竖直，电路图通常呈长方形，尽量避免导线交叉。 （3）元器件符号不能画在拐角处，分布均匀、美观。 （4）与实物图顺序一致，标上对应的字母。 【活动】现在请同学们画出你之前连接的其他两个电路图。 （设计意图：通过对照电路元器件实物，逐一认识其符号，帮助学生在头脑中建立实物与符号的有机联系；通过适当补充简单电路相关练习，锻炼学生的作图能力与识图能力。） 五、通路短路短路 【学一学】 阅读教材第48页“通路断路短路”部分内容，请简单描述电路的通路、断路及短路三种状态。 1.通路：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路。 特点：电路中有持续电流经过用电器，用电器工作 2.断路：电路中某处被切断的电路，电路中不会有电流通过，又叫开路。 特点：电路中无电流，用电器不工作 3.短路：直接用导线将电源的正、负极连接起来的电路 特点：用电器不工作，电路中有很大的电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾 生活中短路的危害 （1）汽车电源线路老化，发生短路，发生火灾！ （2）老居民区因为电线线路老化，引起电源短路，发生火灾！ 【演示实验】短接：用导线直接接在用电器的两端，电流直接流经导线而绕过用电器。 常见的两种电路故障 电路故障 产生原因 结果 断路 开关未闭合、导线断开、接头松动接触不良等 电路中无电流，用电器不能工作 短路 电源短路——导线不经过用电器，直接与电源两极连接起来，如图所示 会烧坏电源、导线，甚至引起火灾 短路 用电器被短路——当电路中有多个用电器时，把其中部分用电器两端直接用导线连接起来，如图所示 被短路的部分用电器不能工作 （设计意图：学生对通路和断路的理解相对容易，通过自主学习，引导其简要描述电路的三种状态；同时介绍电源短路可能带来的危害，帮助学生初步树立安全用电意识。对于用电器被短路的教学，从对比实验入手，借助直观的实验现象让学生形成感性认识，再通过分析推理，使其理解并掌握用电器短路的原理。） 总结归纳 板书设计 一、电流 1.得到持续电流的条件：有电源且电路闭合 2.电流的形成：电荷的定向移动形成电流 3.电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 4.导体和绝缘体 二、电路 1.电路的构成：电源、用电器、导线、开关 2.电路图：用符号表示电路连接情况的图，叫作电路图 3.电路的三种状态：通路、断路、短路 课堂练习 1.如图所示，用铜导线将各元件连接，闭合开关，发光二极管和小灯泡都发光，下列分析正确的是() A.电路中的电流是正电荷定向移动形成的 B.电流从b向a经过小灯泡 C.若用一根导线将a、b两点连接，则小灯泡会更亮 D.若只调换二极管两端导线，闭合开关后二极管不发光 答案：D 解析：A.金属导线中含有大量的自由电子，开关闭合后，该电路中的电流是由自由电子定向移动形成的，故A错误； B.在电源的外部，电流从电源的正极出来，经过开关、二极管、灯泡后，回到电源的负极，所以电流的方向是从a到b，故B错误； C.若用一根导线将a、b两点连接，会导致灯泡短路，则小灯泡不亮，故C错误； D.由于二极管具有单向导电性，若将电源正负极对调，闭合开关后，电路相当于断开，所以二极管不能发光，故D正确。故选D。 2.关于电流的方向，下列说法中正确的是() A.电子定向移动的方向与电流的方向相反 B.电流总是从电源的负极流到电源的正极 C.电荷定向移动的方向叫作电流的方向 D.只有正电荷的定向移动才能形成电流 答案：A 解析：AC.物理学上，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，电子带负电，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，故A正确，C错误； B.在电源外部，电流从电源正极流出，经用电器回到电源负极，而在电源内部，电流才是从电源的负极流到电源的正极，故B错误； D.电荷的定向移动形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷，也可以是正、负电荷同时向相反方向移动形成，故D错误。 故选A。 3.图所示的物品中，通常情况下属于导体的是() A.木制小碗 B.不锈钢餐盘 C.塑料饭盒 D.橡胶手套 答案：B 解析：通常情况下，木材、塑料、橡胶是绝缘体，金属是导体。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 4.如图为一款可充电应急灯，当人手同时触及底部金属触点和螺纹，灯就会发光。其内部有一电池，螺纹与靠近电池负极一侧相连，金属触点与靠近电池正极一侧相连，以下说法正确的是() A.人体是绝缘体 B.电流方向为从螺纹经人手到金属触点 C.给这盏灯充电时，其电池相当于用电器 D.使用前灯不发光，是因为内部电路短路 答案：C 解析：A.人手同时接触两个端点后灯能发光，说明人体可以导电，人体是导体，故A错误； B.金属触点接电池正极，螺纹接电池负极，在外部电路中电流从正极流向负极，因此电流方向为从金属触点经人手到螺纹，故B错误； C.给电池充电时，电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，此时电池相当于用电器，故C正确； D.使用前灯不发光，是因为人手没有同时接触两个端点，电路是断路状态，不是短路，故D错误。故选C。 5.感应发光“冰块”由食品级PS材料外壳、液体感应器、纽扣电池和LED灯等元件组成，当液体感应器接触水后，“冰块”内的LED灯就会发光，其中液体感应器相当于电路中的() A.开关 B.电源 C.导线 D.用电器 答案：A 解析：当液体感应器接触水后，“冰块”内的LED灯就会发光，说明液体感应器对电路起到控制作用，在电路中相当于开关，故A正确，BCD错误。 6.如图所示，开关S闭合后，灯均不亮，小亮用一根导线检查电路故障。当她将导线接在两端时，两灯都不亮；将导线连接在灯两端时，亮而不亮。则电路故障可能是() A.灯短路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯断路 答案：D 解析：由图可知，两灯串联。开关S闭合后，两灯均不亮，说明电路中某处发生了断路。 A.如果灯短路，电路仍是通路，灯会发光，与题干中＂均不亮＂的现象不符，故A错误； B.如果灯短路，电路仍是通路，灯会发光，与题干中＂均不亮＂的现象不符，故B错误。 C.如果灯断路，当用导线接在两端时，导线会接通的断路处，使电路形成通路，此时应该会发光，与题干中＂将导线接在两端时，两灯都不亮＂的现象不符，故C错误； D.如果灯断路，则整个电路断路，和都不亮。当用导线接在两端时，电路在处仍然是断路，所以两灯还是不亮；当将导线连接在灯两端时，导线将的断路处接通，电路形成通路，电流流过，所以会发光，而被导线短路，没有电流通过，所以不亮，与题干描述的所有现象都相符，故D正确。故选D。 7.请你根据电路图甲，连接图乙实物电路，要求：导线不能交叉，合理即可 答案： 解析：如图，由图甲可知：与是并联关系，总开关S在干路，控制整个电路，开关与串联，只控制所在支路。据此作图。 七、教学反思（课后及时记录，持续优化教案，提升教学质量） 课堂效果 学生反馈 改进方向 教学特色 教学中重视学生的实验体验，通过引导学生运用生活中常见的实验器材，在连接闭合电路的实践活动中使小灯泡亮起、小电动机转动、蜂鸣器发声。借助这些直观的实验现象，帮助学生形成对电流概念的初步认识，同时也为后续学习“电路的构成”“导体和绝缘体”以及“通路、断路、短路”奠定实验基础。本节课的教学中，由于学生初次接触电路，因此仅涉及简单电路；即便适当补充内容，也旨在锻炼学生的作图与识图能力。鉴于电路图和实物图的学习是一个长期过程，建议本节课不进行难度拔高，且不宜花费过多时间，否则既会增加学生的学习难度，也会淡化本节的教学重点。 学科网（北京）股份有限公司 $