教學設計

課程基本信息課例編號2020QJ09WLRJ011學科物理年級9年級學期第1學期課題電流和電路（第二課時）教科書書名：物理九年級上冊出版社：人教版出版日期：教學目標教學目標：知識目標：認識斷路、通路、短路等電路的狀態(tài)。能力目標：能用電路元件符號畫簡單的電路圖，能連接簡單的電路。情感目標：通過了解短路帶來的危害，認識安全用電的重要性。教學重點：掌握電路圖和實物圖的畫法。教學難點：識別短路，了解短接。教學過程時間教學環(huán)節(jié)主要師生活動3分鐘5分鐘3分鐘2分鐘3分鐘2分鐘3分鐘1分鐘1分鐘引入電路元件符號電路圖實物圖電路的通路、斷路狀態(tài)短路短接練習課堂小結+布置作業(yè)在上節(jié)課中，我們通過組裝電路，讓小燈泡、小風扇和蜂鳴器都工作了起來。生活中還有很多用電器，它們的構造往往較為復雜，內部也有很多不同的電路元件，為了將這些元件緊密、有序地安裝在電路中，人們發(fā)明了集成電路板?！咎釂枴肯旅?，請同學們猜一猜，以下這些集成電路板，分別來源于哪些用電器呢？這是第一張，第二張，第三張。怎么樣，有點兒難度吧。其實，它們分別來源于大家熟悉的藍牙耳機、筆記本電腦和智能手機?！咎釂枴磕阋欢〞?，電子工程師在設計這些電子產品的時候，怎樣才能將如此多的電路元件簡單、清楚地呈現(xiàn)在設計圖紙上呢？比如，我們要把這個蘋果畫在紙上，擅長素描的同學可以畫得很逼真，不過對于大多數(shù)人來說，還是畫簡筆畫比較可行。再比如這個燈泡，畫簡筆畫同樣比素描更加簡單，不過，為了提高畫圖的效率，能否將這個圖案再簡化一些呢？這樣吧，我們用一個圓表示燈泡的輪廓，然后在里面畫一個叉，表示燈泡里面的燈絲，看，是不是比剛才的簡筆畫更加簡單呢？這，就是燈泡的元件符號。所有的電路元件都有通用的圖形符號。用這些圖形符號表示電路連接的圖，就是電路圖。請看這張電路圖，是不是覺得眼花繚亂，十分復雜呢？別著急，讓我們先來了解常見的電路元件的符號，學習電路圖的畫法?！景鍟坑梅柋硎倦娐愤B接的圖，叫做電路圖。這是我們剛才學會的第一個元件符號，燈泡。電池，我們用一長一短兩條豎線來表示，其中，長線表示電池的正極，短線表示電池的負極。這是單刀開關，我們可以將其抽象成這樣的符號，用一個小圓圈表示手柄轉動的軸，用一個小線段表示手柄，這樣，開關就畫好了。這里需要說明的是，無論是什么類型的開關，我們都可以用這個符號表示。小風扇的核心是一個電動機，我們在圓圈里寫上大寫字母M來表示。電鈴的元件符號是這樣的，是不是跟電鈴鈴碗的形狀很相似呢？還有上節(jié)課用到的發(fā)光二極管，它的元件符號，同學們了解一下即可。隨著我們對電學知識的逐步深入，后面會學習越來越多的電路元件，比如，電流表、電壓表，還有電阻、滑動變阻器等等，同學們會在后面的章節(jié)對它們進行更深入的研究。當然，還有把這些元件連接成電路的導線，我們用橫平豎直的直線段去表示。不過，在電路圖中，導線是可以相交的，就像在生活中，我們會常常見到道路互相交錯一樣，比如兩條道路交匯的十字路口，請同學們注意觀察視頻中的車流。【播放視頻】可以看到，車輛既可以通過路口直行，也可以在路口轉向行駛。除了十字路口，大家有沒有見過其它交錯的道路呢？請看?！静シ乓曨l】在立交橋上行駛的車輛，只能沿著所在的道路一直向前，無法在道路的交叉點換到另一條道路上行駛，這和十字路口的情形并不相同，所以，我們有必要在電路圖中區(qū)分這兩種情況。像十字路口這樣的情形，我們稱之為“交叉相連的導線”，在交叉處畫上一個圓點，當然，也有像丁字路口的情形，我們同樣用圓點表示這種相連的關系。而像立交橋這樣的情形，我們稱之為“交叉不相連的導線”，交叉處沒有圓點，表示這兩條導線并不相連。這是我們連過的電路，用剛才學習的元件符號，我們可以畫出它對應的電路圖，而左側的電路，也常常稱之為“實物圖”。無論是在實物圖，還是在電路圖中，通常習慣用大寫字母L表示燈泡，用大寫字母S表示開關，標在元件或符號的旁邊。【板書】為了規(guī)范地畫好電路圖，我們可以將電路圖的特點總結如下：①通常為長方形，導線橫平豎直，比例適中。②元件符號分布均勻，不畫在拐角處。③電路圖是對實際電路的有效抽象，各元件的位置不必一一對應。④表示元件名稱的字母，標在對應的符號附近。請同學們根據下面的電路，畫出對應的電路圖。你畫對了嗎？別忘了標上表示開關的字母S。在這個電路圖中，開關的符號雖然沒有像實物圖那樣，畫在上方電動機的右側，但根據剛才講到的電路圖的特點，各元件的位置可以不用一一對應，同學們只要將實物圖中的各個元件及其連接正確地畫在電路圖里，都是正確的?！咎釂枴窟@里有幾張電路圖，請大家評價一下，它們是否規(guī)范。請看第一張，大家一眼就看出來了，這里導線的連接處斷開了。讓我們來幫他修改吧。將斷開處連上，這樣就可以了。請看第二張，似乎沒有錯誤，但是，將元件全部擺放在一處，是不是不夠美觀呢？讓我們也來修改。比如，我們可以將燈泡的元件符號改畫在上方，這樣，各個電路元件就能均勻地分布了。再來看第三張，可以看到，燈泡的符號畫在了拐角處，這不符合規(guī)范要求。我們可以將燈泡改畫在下方的中間處，這樣就修改完畢了。接下來，讓我們反過來，根據電路圖，連接實物圖。圖甲是把電池和電鈴連接起來的電路圖。請在圖乙中，用筆畫線表示導線，連接相應的電路?？梢钥吹?，在這些電路元件上，都有接線柱，我們需要將導線連到接線柱上。根據電路圖，我們將電池、電鈴、開關，用導線依次連接起來，這樣，就畫好了?！景鍟吭诋媽嵨飯D時，請同學們注意以下三點：①導線要與元件的接線柱相連。②導線不要相交、繞圈。③如果電路中有分岔點，分岔點要畫到元件的接線柱上?！咎釂枴窟@里有幾張實物圖，也請大家評價一下，它們是否規(guī)范。這是第一張，很顯然，這里的導線交叉了，不符合要求。我們幫他改正過來。看，這樣就正確了。再來看第二張。這張圖中出現(xiàn)了分岔點，但這里的導線卻沒有連到接線柱上，在實際的電路中，這樣做是不可能連通的。那么，可以怎樣修改呢？對了，我們可以將連接點沿著導線上移至上方燈泡的右接線柱上，也可以下移至開關的右接線柱上。需要注意的是，連接點的移動不能跨越元件。例如，這樣連接就是錯誤的，我們改正過來。同學們一定發(fā)現(xiàn)，還有一個地方的導線沒有連到接線柱上，對，是這里，用我們習慣的說法，那就是，這里斷開了。如果不改正，那么即使將開關閉合，燈泡也不會發(fā)光?？磥恚秒娖饕芄ぷ?，除了開關要閉合，電路中的各個位置都必須是連通的。我們通過下面的實驗，來說明這一點?！疽曨l：電路的斷路狀態(tài)2】【同步講解】將開關閉合，燈泡發(fā)光，說明電路接通。斷開開關，燈泡熄滅，說明電路沒有接通。再將開關閉合，燈泡發(fā)光，接下來，我們依次斷開不同位置的導線，請看。可以看到，燈泡都會因此而熄滅。【板書】由此可見，根據用電器是否工作，可以判斷電路所處的狀態(tài)，我們將“處處連通，用電器能夠工作的電路”，叫做通路，把“某處被切斷，沒有電流通過的電路”，叫做斷路，比如開關處于斷開狀態(tài)，或是電路的某處連接斷開。【提問】如果我們用一根導線，像這樣，直接將電源的正、負極相連呢？請同學們注意，如果這樣做的話，由于電路中沒有用電器，因此會產生很大的電流，會把電源燒壞，甚至發(fā)生起火、或是爆炸，非常危險，這是不允許的。【板書】我們把這種情況叫做短路。下面，讓我們通過兩個視頻來感受一下短路的危害。首先，是用電池進行的短路實驗，請看：【播放視頻】【提問】如果是輸電線路出現(xiàn)了短路呢？請看：【播放視頻】同學們可以設想一下，如果短路發(fā)生在家庭中，會造成多么大的人身傷害和財產損失啊，可見，注意用電的安全是多么的重要。【提問】同學們也許會想，是不是只要不把導線直接和電源的正、負極相連，就可以避免短路呢？我們來看這個電路，當開關閉合時，會出現(xiàn)什么情況呢？顯然，閉合的開關相當于導線，這個電路中沒有用電器，電源短路，會發(fā)生危險?！咎釂枴磕敲词遣皇侵灰娐分杏杏秒娖鳎鸵欢ú粫霈F(xiàn)短路呢？我們來看這個電路，當開關閉合時，燈泡中有電流流過，燈泡發(fā)光，是個正常連接的電路。此時，如果我們用一根導線，像這樣，接在小燈泡的兩端，會發(fā)生什么呢？我們可以通過實驗，來說明這個問題。【播放視頻】我們來看這個電路，電路中有兩個燈泡，分別是L1和L2?！就街v解】閉合開關后，它們都可以發(fā)光。我們用一根導線接在L2的兩端，請注意觀察兩個燈泡的發(fā)光情況?？梢钥吹?，當把導線接在燈L2的兩端時，L2不再發(fā)光，同時L1變得更亮了，如同L2不存在一樣。真的是這樣嗎？我們通過實驗來進行驗證?！静シ乓曨l】【同步講解】連接好電路后，我們把導線接在燈L2的兩端，然后，將燈L2撤去，請注意觀察燈L1的發(fā)光情況。我們將撤去燈L2前后，燈L1的發(fā)光情況進行對比，可以看到，燈L1的亮度沒有變化?！景鍟肯襁@樣，電路是接通的，但用電器兩端被導線直接連通，這種情況叫做該用電器被短接。由此可以說明：被短接的用電器中沒有電流通過，可以看做不存在于電路中。【提問】現(xiàn)在，讓我們回到之前的問題，在這個電路中，若用一根導線接在小燈泡的兩端，會發(fā)生什么呢？現(xiàn)在，我們知道，小燈泡中沒有電流通過，這和一個沒有用電器的電路是等效的，因此，電源短路，同樣會發(fā)生危險。由此，我們發(fā)現(xiàn)，要連接一個正確、安全的電路，不能只看表面，需要認真研究電路的連接方式，仔細檢查，才能避免出現(xiàn)像短路這樣的錯誤?！咎釂枴肯旅?，請同學們利用剛才學到的知識進行判斷，當開關閉合時，這個電路會出現(xiàn)什么情況呢？電流沒有經過用電器，電源的正、負極被直接連接起來了，所以會造成短路，這個電路的連接是錯誤的。再來看這個電路，有一根導線接錯而使小燈泡被短接，請把這根導線找出來，在上面打一個“×”。同學們找到這根導線了嗎？對了，就是這根導線，如果閉合開關，同樣會造成短路。最后，我們把本節(jié)課的內