13.1 初识家用电器和电路(导学案)物理新教材苏科版九年级上册
2026-09-01
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摘要:
该初中物理导学案聚焦“初识家用电器和电路”,核心知识点包括用电器与电源的概念及能量转化,电路的组成、三种状态(通路、断路、短路),常用元件符号与电路图的绘制及转换。课堂导入通过“电在我家中”实例分析(如台灯、电饭锅能量转化)和家用电器调查活动,搭建生活经验到物理概念的学习支架,衔接电路组成的探究。
该资料以科学探究为主线,设计“使灯泡亮起来”动手活动,结合例题辨析电路状态,培养学生科学探究能力与科学思维(模型建构)。通过安全提醒强调短路危害,融入生活·物理·社会内容,渗透科学态度与责任,分层练习帮助学生巩固物理观念,提升知识应用能力。
内容正文:
13.1 初识家用电器和电路(导学案)
【学习目标】
1. 知道用电器和电源的概念,会区分直流电源与交流电源。
2. 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。
3. 认识常用电路元件的符号,知道什么是电路图。
4. 能根据实物电路画出电路图,能根据电路图连接实物电路。
【学习重点】
1. 电路的组成与三种状态。2. 常用元件符号与电路图的画法。
【学习难点】实物电路与电路图的相互转换;对短路的理解与防范。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 用电器是利用 工作的装置,它与电源连接后,可以将 转化为我们需要的能。
2. 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 转化为 的装置。最常用的直流电源是 ,它有正、负两极。
3. 用导线把 、 、 等元件连接起来组成的 称为电路。
4. 闭合开关,形成 ,电路中有电流,用电器工作;断开开关,形成 ,电路中没有电流;不经过用电器,用导线直接将电源的两极相连,就会形成 ,极易 ,甚至造成火灾等严重后果。
5. 用 表示电路连接的图,叫作电路图。
【课堂探究】
探究一、电在我家中
1. 用电器
各种用电器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 ;电饭锅把电能转化为 ;吸尘器把电能转化为 ;扬声器把电能转化为 。
2. 电源
【信息快递】电源(power supply)是能 的装置。从能量转化的角度看,电源通常是指把 转化为电能的装置。
电源通常有 电源和 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 电源;干电池、纽扣电池、蓄电池、学生电源提供的是 电源。
3. 活动13.1 初步调查家用电器
仿照示例填写下表并讨论: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 分类(交流、直流),也可以按 分类。
【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
探究二、电路
1. 活动13.2 使一个灯泡亮起来
用电池、带灯座的灯泡、开关和导线连接电路,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 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 。
(3)绝不允许用导线将 直接相连,以免损坏电源。
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 称为电路(electric circuit)。
【各部分的作用】(1)电源: ;(2)用电器: ,把电能转化为其他形式的能;(3)开关: ;(4)导线: 。
3. 电路的三种状态
(1) :闭合开关,电路处处连通,电路中有电流,用电器工作。
(2) (开路):断开开关或某处断开,电路中 电流,用电器停止工作。
(3) :不经过用电器,用导线直接将电源的两极相连,极易 ,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 ,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
探究三、电路图
1. 什么是电路图
在研究电路时不必画实物图,可以用 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 。
2. 常用电路元件及其符号
【记忆提示】电池是 线为正极、 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 ,无黑点表示 。
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, ;
(2)整个电路图一般画成规则的 ,元件不要画在 处;
(3)元件的排列顺序和连接方式要与实物电路 ;
(4)导线相交且相连处要画 。
【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.
【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.
探究四、生活·物理·社会——从印刷电路到集成电路
1. 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 且质量无法保证。
2. 1936年,奥地利电气工程师 仿照印刷业中的制版方法,把电路图印在镀有铜箔的绝缘板上,蚀刻掉不需要的铜箔,保留下来的铜箔替代了 ,这就是 。
3. 及由此发展出的芯片,是利用 技术制成的微型电路系统,将成千上万个电子元件集成在一小块晶片上,使电器实现了 ,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 (底部金属点和螺纹侧壁)回到负极。可见只有形成 灯泡才会发光。
【精讲点拨】
1. 判断电路状态的方法:从电源正极出发沿导线走一圈——能经过用电器回到负极是通路;中间断开是断路;不经过用电器直接回到负极是短路。
2. 画电路图三步:先按实物电路的顺序确定各元件位置,再用规范符号替换,最后用直线连接、画成规则长方形。
3. 连接实物电路三步:断开开关→按电路图从电源正极依次连接→检查无误后闭合开关。切记不能把导线直接接在电源两极上。
4. 元件符号别混淆:电流表Ⓐ、电压表Ⓥ、电动机Ⓜ、灯泡⊗(圆圈中打叉);电阻器是空心长方形,滑动变阻器在长方形上加滑片。
【归纳整理】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;电源:能持续供电的装置(直流、交流)。
二、电路:由电源、用电器、开关、导线组成的电流的路径。
三、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;要规范、横平竖直、画成规则长方形。
【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
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
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.
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
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___________。
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
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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13.1 初识家用电器和电路(导学案)
【学习目标】
1. 知道用电器和电源的概念,会区分直流电源与交流电源。
2. 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。
3. 认识常用电路元件的符号,知道什么是电路图。
4. 能根据实物电路画出电路图,能根据电路图连接实物电路。
【学习重点】
1. 电路的组成与三种状态。2. 常用元件符号与电路图的画法。
【学习难点】实物电路与电路图的相互转换;对短路的理解与防范。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 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。
2. 电源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。最常用的直流电源是电池,它有正、负两极。
3. 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。
4. 闭合开关,形成通路,电路中有电流,用电器工作;断开开关,形成断路,电路中没有电流;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。
5. 用电路元件符号表示电路连接的图,叫作电路图。
【课堂探究】
探究一、电在我家中
1. 用电器
各种用电器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
仿照示例填写下表并讨论: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。
【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。
探究二、电路
1. 活动13.2 使一个灯泡亮起来
用电池、带灯座的灯泡、开关和导线连接电路,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。
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;(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,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。
探究三、电路图
1. 什么是电路图
在研究电路时不必画实物图,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。
探究四、生活·物理·社会——从印刷电路到集成电路
1. 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. 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,把电路图印在镀有铜箔的绝缘板上,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。
3. 集成电路及由此发展出的芯片,是利用半导体技术制成的微型电路系统,将成千上万个电子元件集成在一小块晶片上,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。可见只有形成通路灯泡才会发光。
【精讲点拨】
1. 判断电路状态的方法:从电源正极出发沿导线走一圈——能经过用电器回到负极是通路;中间断开是断路;不经过用电器直接回到负极是短路。
2. 画电路图三步:先按实物电路的顺序确定各元件位置,再用规范符号替换,最后用直线连接、画成规则长方形。
3. 连接实物电路三步:断开开关→按电路图从电源正极依次连接→检查无误后闭合开关。切记不能把导线直接接在电源两极上。
4. 元件符号别混淆:电流表Ⓐ、电压表Ⓥ、电动机Ⓜ、灯泡⊗(圆圈中打叉);电阻器是空心长方形,滑动变阻器在长方形上加滑片。
【归纳整理】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;电源:能持续供电的装置(直流、交流)。
二、电路:由电源、用电器、开关、导线组成的电流的路径。
三、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;要规范、横平竖直、画成规则长方形。
【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。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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