11.2 电流（教学设计）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

11.2 电流（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 11.2 电流 教学 目标 物理观念 了解电路的组成，形成电路的概念，知道电路中各部分的作用；知道电路的三种状态；知道电流的形成条件，电流的方向规定；知道电流是表示电流强弱的物理量，了解电流的单位及换算关系；知道电流表的作用，了解电流表的使用规则。 科学思维 通过类比法（将电流与水流的形成进行类比），理解电流的形成，对电流形成感性认识；能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。 科学探究 通过动手实验，认识通路、断路、短路三种电路状态；通过完成用电流表测量电流的实验，体验电路连接的过程，学会正确使用电流表并读取电流表的示数；能用电路元件符号画简单的电路图，能连接简单的电路。 科学态度 与责任 激发学生认识电路组成、研究各元件作用的兴趣；在学习连接电路、画电路图的活动中，培养竞争意识、合作精神；认识短路的危害，树立安全用电意识。 教材 分析 本节选自沪科版（五四学制）九年级上册第11章“静电与电流”第2节。第1节“简单的静电现象”已让学生认识了摩擦起电、两种电荷及相互作用规律，建立了初步的电荷观念。本节“电流”则在此基础上，引导学生从静电现象过渡到持续电流的认识，是电学知识体系从“静”到“动”的关键转折。 本节内容由“电路的组成”“电流的形成与方向”“电流表的使用”三部分构成。教材首先通过“台灯、电扇、洗衣机等电器需要有持续的电流通过才能工作”这一生活情境，引出“如何产生持续的电流”这一问题；然后引导学生认识电路的组成及各元件的作用，建立电路的概念；在此基础上，从微观角度分析电流的形成，明确电流方向的规定；最后介绍电流表的构造、量程、读数方法及使用规则，让学生学会用电流表测量电流。 电流是后续定义电阻和欧姆定律研究的基础所在，更是推理论证的核心环节。电流概念和电流表的使用等内容将贯穿整个中学物理，因此本节教学有着极其重要的初高中衔接价值。本节内容对应核心素养中“物理观念”“科学思维”和“科学探究”三个维度的培育要求。 学情分析 学生在第1节已经学习了摩擦起电、两种电荷及相互作用规律，知道带电体能吸引轻小物体，初步建立了电荷的概念。学生在小学科学课程中也接触过简单电路的知识，对电池、灯泡、开关等元件有感性认识，但尚未系统学习电路的组成和电流的概念。学生已经初步掌握了从能量转化角度分析物理现象的方法（如第10章内能的学习），这为从能量视角认识电源和用电器的作用奠定了基础 教学重点 1. 电路的组成及各元件的作用。 2. 电流的形成与方向。 3. 电流表的正确使用。 教学难点 1. 电流方向与实际电子运动方向的关系。 2. 电流表的正确读数。 3. 短路的理解与识别。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 情境导入，引出问题 1. 展示生活情境：打开台灯，柔和的灯光照亮桌面。台灯、电扇、洗衣机等电器需要有持续的电流通过才能工作。 2. 提出问题：如何产生持续的电流？为什么小灯泡能够持续发光？ 3. 引导回顾：第1节我们学习了静电现象，摩擦起电产生的电荷是静止的。而电灯发光需要电荷持续地“流动”——这就是电流。 4. 引出课题：今天我们就来学习电流的相关知识。 【设计意图】从生活情境入手，建立新旧知识的联系，引出“持续电流”这一核心问题。 观察生活情境，思考并回答问题。回顾静电现象的知识，进入学习状态。 学习新课 如何使小灯泡发光？ 1. 引导观察：小灯泡能够持续发光需要哪些条件？ （1）电路中有电源（提供电能）； （2）电路是一个闭合回路。 2. 建立概念：由电源、用电器、开关以及导线等元件组成的电流回路叫做电路。 3. 讲解各元件的作用：  电源：像干电池这种能持续提供电能的装置叫做电源。从能量转化的角度看，电源是把其他形式的能转化为电能的装置。 用电器：利用电能工作的器件叫做用电器，是把电能转化为其他形式能的装置。 开关：控制电路的通断。 导线：用来连接电路，输送电能。 4. 实验探究：组织学生动手连接一个简单电路（电池+小灯泡+开关+导线），观察灯泡发光情况。 5. 讲解电路三种状态： 通路：处处连通的电路，电路中有电流。 开路：某处断开的电路，电路中无电流。 短路：电源两端直接相连，电路中电流很大，会损坏电源。 6. 电路图： （1）电路元件 电池 开关 灯泡 电动机 电铃 电池 （2）用电路符号表示电路连接情况的图叫做电路图。 （3）画出下面实物图对应的电路图。 【设计意图】通过动手实验，让学生直观认识电路的组成，建立电路的概念。从能量转化的角度认识电源和用电器的作用，培养能量观念。 【例题1】如图所示的电路中，______消耗电能将电能转化为其他形式的能，______是控制电路通断的。 【答案】 小灯泡 开关 【例题2】如图所示的电路中，开关处于图示状态时，电路处于_________状态；若闭合开关，此时电路中电流的方向是_________（用图中字母表示）；如果不小心把、两个接线柱用导线接在一起，则会造成灯泡_________（第一、三两空均填“通路”“断路”或“短路”）。 【答案】 断路 ABCD 短路 【例题3】根据实物图在右边方框内画出其电路图。 【答案】 分组进行实验，观察并记录现象：塑料梳子吸引纸屑；气球吸引头发；橡胶棒吸引细水流。分析现象，归纳带电体的共同特征。 观察实验，分析小灯泡持续发光的条件。记录电路的组成及各元件的作用。动手连接简单电路，观察灯泡发光情况。理解通路、断路、短路三种状态。通过画元件符号和电路图进一步理解电路的构成。 学习新课 什么是电流？ 1. 引导分析：导线、小灯泡的灯丝都是用金属做的，都是导体。金属导体中就有大量可以自由移动的电子。没有接电源时，金属内自由电子运动的方向杂乱无章；接上电源之后，自由电子在金属中可以定向移动形成电流。 2. 播放动画：多媒体展示金属导体中自由电子在电源驱动下定向移动形成电流的动画。 3. 类比讲解：水管中的水定向移动形成水流，导体中的电荷定向移动形成电流。 4. 引出概念：导体中的电荷沿某一方向移动，导体中就有了电流。电荷的定向移动形成电流。 对金属导体来讲：是自由电子定向移动形成电流； 对酸、碱、盐的水溶液来讲：是正、负离子定向移动形成的电流。 5. 讲解电流方向：电荷有正、负两种，回路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。物理学中规定：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。  6. 强调： 在金属导线中，电流方向与自由电子定向移动的方向相反； 在电源外部，电流的方向从电源的正极经用电器流回负极；在电源内部，电流的方向从电源的负极流回正极。 7. 讲解电流大小：电流是表示电流强弱的物理量，用I表示。国际单位是安培，简称安，符号A。常用单位：毫安（mA），微安（μA）。换算关系：1A＝103mA＝106μA。 【设计意图】通过动画将微观过程可视化，降低理解难度。运用类比法从水流迁移到电流，突破教学难点。讲清历史背景，帮助学生理解“正电荷定向移动方向规定为电流方向”的原因。 【例题4】在石油化工等易爆环境中，工人进入车间前必须触摸“人体静电释放器”，如图所示。当人体与其他物体摩擦得到电子而带负电，人手触摸释放器的金属球，形成的瞬时电流方向从______（选填“人体到大地”或“大地到人体”），将静电安全导入大地，防止静电火花引发爆炸。 【答案】大地到人体 【例题5】如图甲所示，闭合开关后，通过灯L的电流方向是从______；如图乙所示，实心点代表电子，箭头是其运动方向，则该金属导体中的电流方向是从______（均选填“A到B”或“B到A”）。 【答案】 A到B B到A 观察动画，理解金属导体中自由电子的定向移动过程。通过类比法理解电流的形成。记录电流方向的规定。理解电流方向与实际电子运动方向的关系。记录电流的单位及换算关系。 学习新课 如何测量电流？ 1. 展示电流表：电路中的电流可以用电流表测量，在电路图中，电流表用符号Ⓐ表示。 2. 引导学生观察电流表： （1）量程：表盘上有两排刻度，表示电流表的两个量程，分别是0～0.6A和0～3A。 （2）接线柱：有三个接线柱，分别是“-”、“0.6”和“3”。“-”表示负接线柱，“0.6”和“3”两个接线柱都是“+”接线柱。 3. 讲解读数方法： （1）明确所选电流表的量程（0～0.6A或0～3A）； （2）确定电流表的分度值：量程0～0.6A时，每小格表示0.02A；量程0～3A时，每小格表示0.1A。 （3）读数：接通电路，待指针稳定后读数。 4. 讲解使用规则： （1）使用前进行调零； （2）必须将电流表和被测的用电器串联； （3）电流从电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。若接反，指针反向偏转，无法读数，且容易损坏电流表； （4）必须正确选择电流表的量程。如果被测电流超过电流表的最大测量值，就无法读数，而且也有可能损坏电流表，这时应该改用更大电流表。 5. 示范读数：利用课件展示电流表指针在不同位置时的读数，引导学生练习读数。 6. 学生实验：指导学生将电流表串联接入电路，测量通过小灯泡的电流。 【设计意图】通过实物观察和分组实验，让学生掌握电流表的正确使用方法。读数练习帮助学生突破量程选择这一难点。实验操作培养学生的动手能力和规范意识。 【例题6】如图所示用电流表测量电流时，使用该量程测量时分度值是____A，此时的示数为____A。 【答案】 0.02 0.28 【例题7】如图是几位同学做实验时电流表出现的现象。指针偏转如甲图的原因是________________；乙图的示数是________A，为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差，应选择与“________”的接线柱相连；指针偏转如丙图的原因是________。 【答案】 电流表正负接线柱接反了 0.3 0.6 电流表测量范围选小了 观察电流表实物，认识接线柱和量程。学习读数方法，练习电流表读数。记录电流表的使用规则。分组实验：将电流表串联接入电路，测量通过小灯泡的电流，练习读数。 课堂练习 1．如图所示是一款可以除去汽车上静电的钥匙扣，手握钥匙扣接触汽车门把手，钥匙扣的指示灯如果发光，就表示正在消除汽车上的静电。该钥匙扣在消除静电过程中，指示灯相当于电路中的__________，若汽车带负电，则指示灯中电流方向与负电荷定向移动方向__________（选填“相同”或“相反”）。 【答案】 用电器 相反 【详解】[1]指示灯发光，会消耗电能，相当于这个电路中的用电器。 [2]物理学规定：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，指示灯所在的电路中是电子发生定向移动，指示灯中电流方向与负电荷定向移动方向相反。 2．如图，验电器甲带负电荷，验电器乙不带电荷，用带有绝缘柄的金属棒把AB连接起来，下列叙述正确的是（     ） A．甲的张角不变，金属棒中电流从A流向B B．甲的张角不变，金属棒中电流从B流向A C．甲的张角变小，金属棒中电流从B流向A D．甲的张角变小，金属棒中电流从A流向B 【答案】C 【详解】如图，验电器甲带负电荷，验电器乙不带电荷，用带有绝缘柄的金属棒把AB连接起来，这时有电子从甲流向乙，甲的张角变小，乙的张角变大，电流方向与电子定向移动方向相反，则瞬间电流是从B流向A。故选C。 3．如图所示，三个电路状态判断正确的是（     ） A．甲开路、乙短路、丙通路 B．甲短路、乙通路、丙开路 C．甲开路、乙通路、丙短路 D．甲通路、乙短路、丙开路 【答案】A 【详解】甲图开关断开，电路未闭合，无电流通过，为开路；乙图导线直接连接电源两极，电流不经过用电器，为短路；丙图开关闭合，电路处处连通，为通路。 故选A。 4．（多选）现代建筑的电线都是敷设在墙体中的。如图甲是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙的“测量仪”把它们区分开。小华将N、P连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，小灯泡发光；小华将M、P连在一起时，小明将“测量仪"连在X、Y两端，小灯泡发光。下列说法正确的是（     ） A．M和Y是同一根电线 B．M和X是同一根电线 C．N和X是同一根电线 D．P和X是同一根电线 【答案】AD 【详解】小华将N、P连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，小灯泡发光，上面只剩下M端，下面只剩下的是Y端，则说明M和Y是同一根电线。小华将M、P连在一起时，小明将“测量仪”连在X、Y两端，小灯泡发光，上面只剩下N端，下面只剩下Z端，则说明N和Z是同一根电线。综上分析，M和Y是同一根电线，N和Z是同一根电线，则剩下的P和X是同一根电线。故选AD。 5．中国空间站获取氧气的主要方式是电解水。图示是电解水的实验原理图，容器所盛的水中加入了少量NaOH。在闭合开关的瞬间，水溶液中Na+的移动方向是从a到b。下列说法正确的是（     ） A．水中加入NaOH是为了减弱水的导电性 B．闭合开关的瞬间，电流方向是从a到b C．蓄电池的c端是负极 D．电解过程中把化学能转化成电能 【答案】B 【详解】A．NaOH溶液是导体，水中加入少量NaOH增加了水中自由移动的离子的量，从而增强了水的导电性，故A错误； B．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，闭合开关的瞬间，水溶液中Na+的移动方向是从a到b，所以电流方向是从a到b，故B正确； C．在电源的外部，电流的方向是从正极流向负极，所以蓄电池的c端是电源的正极，故C错误； D．电解水的过程，是蓄电池供电，将电能转化为化学能，故D错误。 故选B。 6．某同学做“用电流表测电流”的实验，下列选项中对他在电流表的使用过程中遇到的问题，分析错误的是（     ） A．在不能事先估计电流大小的情况下，可以先选用较大量程进行试触 B．开关闭合后，电流表出现如图甲所示情况，电流表量程选择过大 C．闭合开关前，电流表出现如图乙所示情况，电流表使用前没有校零 D．开关闭合后，电流表出现如图丙所示情况，电流表的正负接线柱接反了 【答案】B 【详解】A．在不知电流大小时，需用大量程试触以防损坏电表，故A正确，不符合题意； B．图甲指针偏转超过最大刻度，说明被测电流超过所选量程，即量程选择过小，故B错误，符合题意； C．电流表使用前需校零，图乙指针在闭合开关前未指零说明未校零，故C正确，不符合题意； D．使用时电流需从正接线柱流入，图丙指针反偏说明正负接线柱接反，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．请根据图所示实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。 【答案】 【详解】由实物图可知，电流从电源正极出发依次经过开关、电流表、灯泡回到电源负极，如图所示： 板书设计 11.2 电流 一、电路的组成 电路：由电源、用电器、开关、导线组成的电流回路 各元件的作用： 电源：提供电能（其他形式的能→电能） 用电器：消耗电能（电能→其他形式的能） 开关：控制电路通断 导线：连接电路，输送电能 三种状态：通路、断路、短路 二、电流的形成与方向 形成：电荷的定向移动形成电流 金属导体：自由电子定向移动 酸碱盐溶液：正、负离子定向移动 方向规定：正电荷定向移动的方向为电流方向 金属导体中：电流方向与自由电子定向移动方向相反 电源外部：正极 → 用电器 → 负极 电流：表示电流强弱的物理量，用 I 表示 单位：安培（A）；1A＝10³mA＝10⁶μA 三、电流表的使用 符号：Ⓐ 量程：0～0.6A（分度值0.02A）；0～3A（分度值0.1A） 接线柱：“-”、“0.6”、“3” 使用规则： 使用前调零 与被测用电器串联 电流从“+”流入，“-”流出 正确选择量程 教学反思 电流表读数练习时间不足：电流表的读数涉及两个量程和不同的分度值，学生需要较多的练习才能熟练掌握。改进：可在课件中设计更多读数练习题，增加课堂练习时间；也可在课后布置读数专项练习，下节课前进行5分钟的小测。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $