13.1 初识家用电器和电路（教学设计）物理新教材苏科版九年级上册

该初中物理教学设计聚焦“初识家用电器和电路”，涵盖用电器、电源、电路组成及状态、电路图等核心知识点。通过联系生活中的电与用电器导入，以问题引导学生思考，搭建从具体实物到抽象符号的学习支架。 以核心素养为导向是其亮点，物理观念上明确用电器和电源概念及分类，科学探究通过“调查家用电器”“连接简单电路”活动培养操作能力，科学思维通过实物电路与电路图转换提升抽象能力，还融入安全用电教育和科技发展内容。助力学生夯实电学基础、培养探究精神，为教师提供清晰教学路径，提升课堂效率。

13.1 初识家用电器和电路（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 13.1 初识家用电器和电路 教学 目标 物理观念 知道用电器和电源的概念，会区分直流电源与交流电源；知道电路的组成及各部分的作用；知道通路、断路、短路三种电路状态；认识常用电路元件的符号，知道什么是电路图。 科学思维 能从能量转化的角度认识用电器和电源；能根据实物电路画出对应的电路图，能根据电路图连接实物电路；能判断电路的三种状态并说明后果。 科学探究 经历“活动13.1 初步调查家用电器”和“活动13.2 使一个灯泡亮起来”，会按规范连接简单电路，能对家用电器按电源类型和能量转化形式进行分类。 科学态度 与责任 通过调查家中的用电器，感受电与现代生活的密切联系；通过了解从印刷电路到集成电路的发展，感受科技进步对生活的影响，养成安全用电的意识。 教材 分析 本节是苏科版九年级上册第十三章《简单电路》的第一节，是学生系统学习电学的开端。教科书从学生熟悉的家用电器出发，先建立用电器和电源的概念，再通过“使一个灯泡亮起来”的动手活动认识电路的组成与三种状态，最后引入电路元件符号和电路图，由实物到符号、由具体到抽象，符合学生的认知规律。电路图是电学的“语言”，画法规范与元件符号的记忆是后续所有电学内容的基础。学生初学时容易把电路图画成实物的简单描摹，也容易忽视“不能用导线直接连接电源两极”这一安全底线，所以规范与安全是本节教学的两条主线。 本节内容由“电在我家中”“电路”“电路图”三部分构成，并在“生活·物理·社会”栏目中介绍了从印刷电路到集成电路。电路的组成与三种状态、常用元件符号和电路图的画法是这节课的重点，实物电路与电路图的相互转换是这节课的难点。 学情分析 1. 知识储备分析：学生在小学科学中接触过简单电路，生活中对开关、电池、灯泡有直观经验，但尚未建立“电路”的物理概念，也没有接触过电路图。 2. 思维能力分析：学生动手连接电路的兴趣高，但从立体的实物电路抽象出平面的电路图，需要空间想象和符号转换能力，是本节的主要思维障碍；元件符号数量较多，需要在使用中逐步熟悉。 3. 学习兴趣与态度分析：本节实践性强，学生参与热情高；但操作时容易急于闭合开关、忽视“先断开开关”和“不得短路”的规范，需要教师强调并示范。 教学重点 电路的组成及三种状态；常用电路元件的符号；电路图的画法。 教学难点 实物电路与电路图的相互转换；对短路的理解与防范。 教学 器材 干电池（电池盒）、带灯座的小灯泡、开关、导线若干；学生电源、纽扣电池、蓄电池实物或图片；电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱、电铃等元件实物。 多媒体ppt，包含视频：《连接简单电路》《从印刷电路到集成电路》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【章引入】就像地球上的我们离不开空气和水一样，现代社会离不开电。各种各样的用电器极大地丰富了我们的生活。 【提出问题】用电器是如何接入电路的？电路连接有哪些基本方式？不同的连接方式分别有什么特点？ 【引入】这一章我们就来认识简单电路。这节课先从家中的用电器和最简单的电路说起。 感受电与现代生活的联系，思考问题，进入情景。 学习新课 一、电在我家中 1. 用电器 随着科学技术的飞速发展，各种用电器应运而生，使我们的生活发生了日新月异的变化。 用电器是利用电能工作的装置，它与电源连接后，可以将电能转化为我们需要的能。 【举例】台灯把电能转化为光能；电饭锅把电能转化为内能；吸尘器把电能转化为机械能；扬声器把电能转化为声能。 2. 电源 【信息快递】电源（power supply）是能持续供电的装置。从能量转化的角度看，电源通常是指把其他形式的能量转化为电能的装置。 电源通常有直流电源和交流电源。最常用的直流电源是电池，它有正、负两极，正极用“＋”表示，负极用“－”表示。 【辨析】家庭电路中的插座提供的是交流电源；干电池、纽扣电池、蓄电池、学生电源提供的是直流电源。 3. 活动13.1 初步调查家用电器 （1）常用的家用电器有哪些？它们各有什么功能？ （2）仿照示例填写表格并讨论：怎样对各种各样的家用电器进行分类？ 名称 功能 电源类型 内能 机械能 光能 台灯 照明 交流 √ 电视机 电饭锅 手电筒 【交流】可以按电源类型分类（交流、直流），也可以按电能转化成的主要能量形式分类（转化为内能、机械能、光能、声能等）。 【例题1】分析如图所示的手电筒的内部结构，序号所指示的相当于电路中开关的部分是（　　） 　 A．①　　B．②　　C．③　　D．④ 【答案】B 【详解】由图可知，在手电筒的电路中，①是手电筒的金属外壳，是导体，相当于导线，输送电能的；②是按钮开关，能控制整个电路的通断；③是小灯泡，工作时将电能转化为光能和内能，属于用电器；④是干电池，可以提供电能供小灯泡使用。故相当于电路中开关的部分是②。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 认识常见用电器，知道用电器把电能转化为其他形式的能。 知道电源的概念，会区分直流电源与交流电源。 完成家用电器调查表，讨论分类方法。 做例题1，会分析用电器的能量转化。 学习新课 二、电路 1. 活动13.2 使一个灯泡亮起来 现有电池、带灯座的灯泡、开关和导线，请你试着把它们连接起来，使开关能控制灯泡的发光与熄灭。 【信息快递】连接电路时应注意： （1）在连接电路的过程中，开关必须处于断开状态。 （2）将导线接到电路元件的接线柱上，应旋紧螺帽，以保证接触良好。 （3）绝不允许用导线将电源的两极直接相连，以免损坏电源。 【操作】电路连接完成后，应检查连接是否正确。先闭合开关，再断开开关，看一看通过开关能否控制灯泡的发光与熄灭。 2. 电路的组成 用导线把电源、用电器、开关等元件连接起来组成的电流的路径称为电路（electric circuit）。 【各部分的作用】 （1）电源：提供电能，是把其他形式的能转化为电能的装置。 （2）用电器：消耗电能，把电能转化为其他形式的能。 （3）开关：控制电路的通断。 （4）导线：连接各元件，输送电能。 3. 电路的三种状态 （1）通路：闭合开关，电路处处连通，电路中有电流，用电器工作。 （2）断路（开路）：断开开关或某处断开，电路中没有电流，用电器停止工作。 （3）短路：不经过用电器，用导线直接将电源的两极相连，就会形成短路，极易损坏电源，甚至造成火灾等严重后果。 【安全提醒】短路时电路中的电流很大，会烧坏电源和导线，实验中绝不能这样连接。 【例题2】如图所示，电路所处的状态是（　　） 　 A．通路　　B．断路　　C．短路　　D．以上都不对 【答案】C 【详解】分析电路可知，当开关闭合时，导线和开关将电源两极连接起来，造成短路，小灯泡没有电流经过，小灯泡不发光，电源有烧毁的风险，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 动手连接简单电路，遵守连接规范。 知道电路的组成及各部分的作用。 理解通路、断路、短路三种状态及其后果。 做例题2，会判断电路的状态。 学习新课 三、电路图 1. 什么是电路图 【思考】在研究电路时，我们也要像实物图那样画灯泡、开关、电池吗？——不需要，我们可以用符号表示电路中的各个元件。 用电路元件符号表示电路连接的图，叫作电路图。 2. 常用电路元件及其符号 【记忆提示】电池是长线为正极、短线为负极；电流表用Ⓐ、电压表用Ⓥ、电动机用Ⓜ；导线相交处有黑点表示相连，无黑点表示不相连。 3. 实物电路与电路图的对应 下图是“活动13.2 使一个灯泡亮起来”的实物电路及其对应的电路图。 4. 画电路图的要求 （1）元件符号要规范，导线用直线，横平竖直； （2）整个电路图一般画成规则的长方形，元件不要画在拐角处； （3）元件的排列顺序和连接方式要与实物电路一致； （4）导线相交且相连处要画实心圆点。 【例题3】如图所示，用一根导线和一节干电池使一个小灯泡发光。以下连接方式不可行的是（   ） A．　　B． 　　 C．　　D． 　　 【答案】D 【详解】A．小灯泡的底部触头直接接触电池正极，导线连接电池负极和小灯泡的金属外壳，形成了完整的闭合电路，因此小灯泡可以发光，可行，故A不符合题意； B．小灯泡的底部触头直接接触电池负极，导线连接电池正极和小灯泡的金属外壳，形成了完整的闭合电路，因此小灯泡可以发光，可行，故B不符合题意； C．导线连接电池负极和小灯泡的底部触头，小灯泡的金属外壳直接接触电池正极，形成了完整的闭合电路，因此小灯泡可以发光，可行，故C不符合题意； D．导线连接了电池负极和电池正极，造成电源短路，因此小灯泡无法发光，不可行，故D符合题意。 故选D。 【例题4】在“使一个灯泡点亮起来”活动中，小明连接以下几幅图，闭合开关后灯泡可以正常工作的是（　　） A．　　B． 　　 C．　　D． 　　 【答案】A 【详解】A．该电路中电源、灯泡、开关和导线都齐全，且开关闭合后，电流从电源的正极出发，经过开关和灯泡，再回到电源的负极，形成了完整的闭合回路，因此灯泡可以正常工作，故A符合题意； B．此电路开关闭合后，电流从电源的正极出发，经过开关回到电源的负极，灯泡被短路，同时电源短路，灯泡中没有电流通过，因此灯泡不能工作，同时还可能会损坏电源，故B不符合题意； C．此电路灯泡没有接入电路，开关闭合后，导线直接将电源与开关连接起来，形成了电源短路，灯泡中没有电流通过，所以灯泡不能工作，同时还可能会损坏电源，故C不符合题意； D．此电路灯泡没有接入电路，开关闭合后，导线直接将电源与开关连接起来，形成了电源短路，灯泡中没有电流通过，所以灯泡不能工作，同时还可能会损坏电源，故D不符合题意。 故选A。 知道电路图的含义，认识常用电路元件的符号。 对照实物电路与电路图，体会由实物到符号的抽象过程。 掌握画电路图的规范要求。 做例题3、例题4，会进行实物电路与电路图的相互转换。 学习新课 四、生活·物理·社会——从印刷电路到集成电路 学生阅读课本第59～60页《从印刷电路到集成电路》，回答：电路的连接方式经历了怎样的发展？ 【教师归纳】 1. 分立元件焊接：最初，人们将分立的元器件用导线焊接起来组成电路，这种连接方式成本高且质量无法保证。 2. 印刷电路：1936年，奥地利电气工程师保罗·爱斯勒仿照印刷业中的制版方法，把电路图印在镀有一层铜箔的绝缘板上，涂保护剂后放入腐蚀液中蚀刻掉不需要的铜箔，保留下来的铜箔替代了导线，这就是印刷电路板。印刷电路的发明推动了电路生产的机械化和自动化。 3. 集成电路：集成电路及由此发展出的芯片，均是利用半导体技术制成的微型电路系统。人们采用精密工艺将成千上万个电子元件集成在一小块半导体晶片或介质基片上，可以实现复杂电路功能。集成电路使电器实现了小型化、微型化，为人类迈入信息时代奠定了基础。 【实践与练习】用一根导线和一节干电池使一个灯泡发光，你能想出几种方法？ 【解答】关键是让电流从电池正极出发，经过灯泡的两个接线点（底部金属点和螺纹侧壁）回到负极。常见连法有：导线一端接电池正极、另一端接灯泡侧壁，灯泡底部直接抵住电池负极；或导线接负极与侧壁、底部抵住正极等。可见只有形成通路灯泡才会发光。 阅读课本第59～60页，了解印刷电路与集成电路。 感受科技进步对生活的影响。 动手尝试用一根导线点亮小灯泡，理解通路的条件。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．随着时代发展，许多小区可以凭借刷感应水卡取水，感应水卡的作用相当于电路中的（　　） A．电源　　B．导线　　C．开关　　D．用电器 【答案】C 【详解】由题可知，感应水卡可以控制电路的通断，所以，感应水卡的作用相当于电路中的开关，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．如图是利用水果电池使LED灯发光的装置，橙子的作用相当于电路中的（　　） 　 A．电源　　B．开关　　C．用电器　　D．导线 【答案】A 【详解】水果电池储存的是化学能，对外供电的过程中，将化学能转化为电能，在这里相当于“电源”的角色，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3．以下电路中的电路元件完好，存在短路故障的电路是（　　） A．　　B． 　　 C．　　D． 　　 【答案】A 【详解】A．图A灯泡没有接入电路，导线直接将电源正负极连接起来，形成了电源短路，故A符合题意； B．图B只用一根导线连接电源正极与灯泡，没有形成电流路径，故B不符合题意； C．图C导线连接灯泡的玻璃外壳，没有把灯泡接入电路，没有形成电流路径，故C不符合题意； D．图D导线将电源与灯泡连接起来，形成闭合回路，这是一个完整的电路，有电流经过灯泡，灯泡可以正常工作，故D不符合题意。 故选A。 4．下列关于电路的说法，不正确的是（   ） A．电源是提供电能的装置 B．用导线把电源、用电器、开关连接起来，就组成了电路 C．不能把电池的两端用导线直接连在一起 D．用电器是将其他形式的能转化为电能的装置 【答案】D 【详解】A．电源的核心功能是为电路提供电能，故A正确，不符合题意； B．用导线将电源、用电器、开关连接形成的闭合回路就能够形成有效电路，故B正确，不符合题意。 C．直接用导线连接电池两端会形成短路，此时电流极大，会导致电池过热损坏，甚至引发安全隐患，故C正确，不符合题意； D．用电器的作用是消耗电能，将电能转化为其他形式的能量，故D错误，符合题意。 故选D。 5．华为手机拥有反向无线充电的技术。将华为手机甲置于手机乙上，就能用手机乙给手机甲充电，此时的甲手机相当于电路中的___________，乙手机的能量转化主要是___________。 【答案】用电器；化学能转化为电能 【详解】由电路各元件的作用可知，充电时手机甲消耗电能，故相当于电路中的用电器； 因手机乙对外供电时其内部电池放电，故能量转化为化学能转化为电能。 6．如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C，以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。下列说法正确的是（    ） 　 A．金属片B相当于电路的电源 B．文物放在金属片上时相当于电铃断路 C．金属片B上放置文物时小灯泡不发光 D．文物被拿走时电铃响，小灯泡亮 【答案】D 【详解】A．金属片B能通过上下移动通断电路，相当于一个开关，并非电源，故A错误； B．文物放在金属片上时，金属片B与A、C接通，使电铃所在电路短路，而非相当于电铃断路，故B错误； C．文物放在金属片B上时，电路是接通小灯泡的，不影响小灯泡发光，故C错误； D．文物被拿走时，弹簧恢复原状使金属片B与C分离，电铃和小灯泡均接入电路，因此电铃响、小灯泡亮，故D正确。 故选D。 板 书 设 计 13.1 初识家用电器和电路 一、用电器：把电能转化为其他形式能的装置。 二、电源：能持续供电的装置，把其他形式的能转化为电能；分直流、交流。 三、电路：由电源、用电器、开关、导线组成的电流的路径。 　　三种状态：通路（有电流）、断路（无电流）、短路（损坏电源，禁止！）。 四、电路图：用元件符号表示电路连接的图。 课 堂 小 结 13.1 初识家用电器和电路 1. 用电器与电源——用电器消耗电能，电源提供电能；直流与交流。 2. 电路——四个组成部分及其作用；通路、断路、短路三种状态。 3. 电路图——常用元件符号；实物电路与电路图的相互转换。 4. 安全底线——绝不允许用导线直接连接电源两极。 作 业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $