物理沪科版九年级 第十四章探究电路教案.docx

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物理沪科版九年级第十四章探究电路教案

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第十四章探究电路（学案）

第一节电阻和变阻器

学习目标

1．知道什么是电阻及其单位，通过实验探究认识决定导体电阻大小的因素。

2．了解滑动变阻器的基本结构和原理，会使用滑动变阻器改变电路中的电流。

学时安排

本节用2学时，第一学时认识电阻、探究影响电阻大小的因素，第二学时学习滑动变阻器的结构及连接方法。

第一学时

课前准备

1．家庭实验

⑴找两盏亮度（瓦数）不同的白炽灯泡，在灯泡熄灭时观察比较它们的灯丝粗细有何不同。

⑵观察空调电源线与台灯电源线，比较二者有何区别。

⑶找一些电线，观察导线芯是用哪些材料制成的（注意安全，不要观察连接在电路中的导线）。

2．预习记录

通过预习课文中“电阻”和“电阻的大小与哪些因素有关”两部分内容（64~66页），你学会了什么？

有哪些疑问？

请简要记录下来：

合作探究

第二学时

课前准备

1．家庭实验

调查家中哪些用电器可以调节工作状态？

2．预习记录

通过预习课文“变阻器”部分内容（66~67页），你学会了什么？

有哪些疑问？

请简要记录下来：

合作探究

三、认识滑动变阻器

活动4：

制作变阻器，改变灯泡亮度。

提供器材：

电池（电源）、开关、灯泡、一根电阻丝、若干导线。

请利用这些器材连接如图所示电路。

1．如何改变灯泡亮度?

2．灯泡亮度为什么会改变？

3．讨论：

这种自制的变阻器有什么缺点或者不足之处吗？

如果有，如何改进？

活动5：

对照滑动变阻器实物，阅读课本66页“变阻器”的内容，认识滑动变阻器结构。

思考讨论：

若将下图中滑动变阻器A、D两个接线柱接入电路，仔细观察分析电流是怎样流经滑动变阻器的？

请判断接入电路的是哪一部分电阻丝？

若将滑片向右移动，接入电路的电阻丝长度如何变化？

电阻大小如何变化？

电流的大小如何变化？

四、使用滑动变阻器

活动6：

用滑动变阻器调节小灯泡的亮度

1．滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱，而接入电路时，如果只需接两个接线柱，你能想到哪些接法？

分别在下图中画出连线。

每种接法若滑片自左向右移动，接入电路中的电阻怎样变化?

2．将滑动变阻器与灯泡串联接入电路，移动滑片，改变灯泡的亮度，将实验结果记入表格：

活动7：

连接如图所示的电路，移动滑动变阻器的滑片，看利用滑动变阻器能不能改变灯泡两端的电压？

把观察结果记录下来：

说明

本节课可通过演示实验、双边活动引入，如：

展示自制的油量表（或压力计、测风仪），或通过调节收音机的音量旋钮改变音量，让学生意识到：

音量旋钮通过改变电阻，影响电流，从而调节音量。

在学生观察实物、自学教材的基础上，可通过多媒体动画演示，使学生清楚认识连入电路的电阻，并模拟移动滑片，使学生自然认识到滑动变阻器的工作原理。

提醒学生：

连接电路时开关要断开，滑动变阻器的阻值要调至最大。

“活动7”既是对本节知识的拓展，也是为学生在下一节探究欧姆定律时顺利设计实验做铺垫，有利于突破下节课的一个难点。

第二节科学探究：

欧姆定律

学习目标

1．运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系，归纳得出欧姆定律。

2．理解欧姆定律，并能运用欧姆定律进行简单的计算。

课前准备

1．复习回忆

⑴电压表的使用方法；

⑵电流表的使用方法；

⑶滑动变阻器的作用和接法。

2．预习记录

通过预习课文，你学会了什么？

有哪些疑问？

请简要记录下来：

合作探究

一、问题与猜想：

活动1：

前面我们学习了三个物理量——电流、电压、电阻。

知道电压是产生电流的原因，而电阻对电流有阻碍作用。

你认为电流大小与电压、电阻的大小有没有关系？

如果有关，可能存在什么关系？

二、实验探究

活动2：

探究电流大小跟电压的关系

1．设计实验

⑴思考：

要研究电流大小与电压的关系，应保持哪个物理量不变？

改变哪一物理量？

需要测出哪些物理量并加以比较？

⑵讨论：

有哪些方法可改变定值电阻两端的电压和通过它的电流？

尝试画出电路图。

⑶交流：

对同学们设计的各种方案进行比较、评价，你认为哪种设计更合理？

说明理由。

2．进行实验

按照电路图连接电路，进行实验，并记录实验数据。

实验次数

电阻Ω

电压V

电流A

1

R=Ω

2

3

3．分析实验数据，归纳电流与电压的关系。

活动3：

探究电流大小跟电阻的关系

1．实验器材

几只阻值不等的定值电阻（阻值已知，如5Ω、10Ω、15Ω等），电流表，电压表，滑动变阻器，电源，开关，导线若干。

2．设计实验

⑴探究电流大小跟电阻的关系，需要测量（收集）哪些物理量？

应保持哪个物理量不变？

改变哪一物理量？

⑵怎样改变电阻？

（且能知道电阻的大小）

⑶如何保持定值电阻两端的电压不变？

尝试画出电路图。

⑷交流：

与同学交流各自的设计方案，并对各种设计进行比较、评价，看哪种方案更合理。

3．连接电路，进行实验，并记录实验数据。

实验次数

电压V

电阻Ω

电流A

1

U=V

2

3

4．分析实验数据，归纳电流与电阻的关系。

三、欧姆定律

活动4：

阅读课本71~72页“欧姆定律”部分内容，自学欧姆定律及其公式。

活动5：

1．探究电流跟电压、电阻的关系时，主要运用了哪些方法?

2．写出欧姆定律的公式变形：

3．若电路中有甲、乙两个电阻，甲的电压为2V，乙的电阻为10Ω。

能用“2V除以10Ω”来计算电路中的电流吗？

据此你认为利用欧姆定律进行计算时应注意什么问题？

4．由欧姆定律公式变形可知R=。

对于此变形公式，小明认为：

“导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。

”你同意他的看法吗？

说明你的理由。

说明

该过程学生可能会想到通过改变电池的节数来改变电压，也可能想到利用滑动变阻器改变电压、电流，教师应首先肯定、鼓励学生提出不同的设计方案，然后让学生比较、评价各种方案（教师点评），最后使学生知道：

利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压操作方便，便于收集所需数据（为了便于找规律，我们一般让电压整数倍的变化。

）

该过程学生可能会想到把几个阻值不同的定值电阻并联，也可能想到用滑动变阻器调节电压，通过学生对这些设计进行比较、评议，教师点评，使学生认识到：

使用滑动变阻器进行实验，电路连接简单、操作方便等。

“活动5”的目的是加深对欧姆定律的理解。

第三节“伏安法”测电阻

学习目标

1．根据欧姆定律设计实验，测算小灯泡工作时的电阻。

2．通过亲自动手测算和分析讨论，探究灯丝的电阻跟温度的关系。

课前准备

1．复习回忆

还记得测算物质密度的方法吗？

用天平和量筒分别测出物体的和，根据公式可求出密度。

这种间接测量物理量的方法在物理学中经常用到。

还有哪些物理量是用间接法进行测量的？

2．预习记录

通过预习课文，你学会了什么？

有哪些疑问？

请简要记录下来：

合作探究

一、提出问题

电流可以用电流表测量，电压可用电压表测量，那么怎样测量一只灯泡（或其他导体）的电阻？

二、设计实验

活动1：

根据欧姆定律设计实验，测算小灯泡工作时的电阻：

1．写出利用欧姆定律求电阻的公式：

。

根据此公式，要测算电阻先要测出哪些物理量？

2．要测量上述物理量，需要哪些器材？

3．观察实验用的小灯泡，其标示的电压值是多少？

这个电压是该灯泡正常工作的电压，灯泡两端的电压不能达到标示值的1.2倍以上，否则会烧坏灯泡。

那么为了调控灯泡的电压，实验时还需要什么器材？

4．请画出实验电路图。

三、进行实验

活动2：

连接电路，测出灯泡在不同亮度时的电压值和电流值，将测量数据记入表中。

实验次序

UV

IA

RΩ

灯泡亮度

1

灯丝暗红

2

微弱发光

3

正常发光

4

四、分析与讨论

活动3：

根据表中实验数据求出每次的电阻值，并加以比较，看有什么发现。

1．随着灯泡亮度增强，你测出的电阻（选填“不变”“变大”或“变小”）。

2．如果几次电阻值不同，你认为主要原因是误差吗？

请说明理由。

你猜测是什么原因造成的？

3．让小灯泡由不亮逐渐变为正常发光，分别用手摸一下灯泡，感受其温度如何变化。

思考讨论：

灯丝电阻跟其温度高低有什么关系？

想一想：

家用白炽灯往往在刚接通电路的瞬间被“闪”坏。

你能说明原因吗？

说明

进行实验之前，可先让学生说说实验注意事项。

联系生活，丰富、加深学生的认识。

第四节电阻的串联和并联

学习目标

1．通过实验探究和理论推导，得出串联、并联电路总电阻跟分电阻的关系，体会两种研究方法在科学探究中的意义，树立理论与实践相统一的思想。

2．会利用串联、并联电路的有关知识，解答和计算简单的电路问题。

课前准备

1．复习回忆

串联电路和并联电路的电流各有什么关系？

电压各有什么关系？

2．预习记录

通过预习课文，你学会了什么？

有哪些疑问？

请简要记录下来：

合作探究

一、认识串联、并联电路的总电阻

活动1：

利用“伏安法”分别测量两个定值电阻（R1=5Ω、R2=10Ω）串联、并联的总电阻值。

将实验数据记录在表格中。

次数

电阻连接情况

电压表示数

电流表示数

总阻值

1

R1、R2串联

2

R1、R2并联

思考讨论：

1．观察实验数据，总电阻一定等于两个分电阻“之和”吗？

阅读教材76页“加油站”的内容，请谈谈你对串联（或并联）电路的“总电阻”的理解。

2．分析实验数据，比较串、并联电路的总电阻与分电阻的大小。

3．请利用“影响电阻大小的因素”来解释⑵中的结论。

二、理论推导串联、并联电路的总电阻和分电阻的关系

1．研究串联电路的总电阻和分电阻的关系

活动2：

⑴根据串联电路电压关系U＝U1＋U2、电流关系I＝I1＝I2和欧姆定律，推导出串联电路总电阻R与分电阻R1、R2的关系。

⑵理论推导结果与“活动1”中的实验结论相符吗？

思考讨论：

多个（2个以上）电阻串联的总电阻与分电阻有什么关系？

请做出猜想，并通过理论推导进行证明。

2．研究并联电路的总电阻和分电阻的关系

活动3：

⑴理论推导并联的总电阻R与分电阻R1、R2的关系。

⑵理论推导结果与“活动1”中的实验结论相符吗？

思考讨论：

多个相等阻值的电阻并联，总电阻与分电阻有什么关系？

请做出猜想，并理论推导证明。

说明

因为学生理解“并联总电阻”有一定难度，所以通过实验测量并联、串联总电阻，便于纠正“总”电阻就是“和”的错误认识，有助于学生正确理解“总电阻”的含义。

此处可以根据各校学生的实际情况灵活处理。

例如：

是否给出电路图，是否提示要用到的电学知识。

教师在组织学生进行活动3时，应当给学生留出更宽松的独立自主思考的空间，使学生能灵活运用在活动2中获得的经验自主解决活动3中的问题。

第五节家庭用电

学习目标

1．通过观察分析家庭电路实物布线图，了解家庭电路的组成和连接方式。

2．了解生活中安全用电的知识，提高安全用电意识。

3．安装模拟家庭电路，做到理论联系实际，提高动手实践能力。

学时安排

本节建议用2学时，第一学时学习家庭电路的组成，第二学时了解生活中安全用电的知识。

第一学时

课前准备

1．家庭实验

在家长协助下，观察家庭电路：

⑴进户电线有几条？

⑵配电盒内安装有哪些元件？

可以通过观察实物、预习教材、咨询家长、上网查询等多种渠道了解它们的名称和作用。

⑶室内有哪些家用电器？

根据生活经验推测它们的连接方式是串联还是并联？

2．预习记录

通过预习课文“观察家庭电路”部分内容（80~83页），你学会了什么？

有哪些疑问？

请简要记录下来：

合作探究

一、家庭电路

1．家庭电路的组成和连接方式

活动1：

家庭电路是用来给各种家用电器供电的，其实物布线图如下图所示。

观察家庭电路布线图，并参考教材回答下列问题：

⑴家庭电路的组成

①进户线：

连接户外供电电路的电线通常有______根，一根是_______，一根是_______。

它们之间的电压为_______。

②图中元件A是_________，它的作用是：

测量用户在一段时间内消耗的电能。

③元件B是________，它的作用是：

控制整个家庭电路的通断。

④元件C是________，它的作用是：

当家庭电路中的电流过大时，熔丝自动熔断，避免烧坏电路。

⑤现代家庭电路中一般安装有“空气开关”，当通过的电流过大时，空气开关自动“跳闸”，切断电路。

排除故障后，用手重新闭合开关就可以了。

所以，空气开关可以替代上述元件中的_______和________。

⑵家庭电路的连接

①电能表、闸刀开关、熔断器要安装在家庭电路的_____路上。

（选填“干”或“支”）

②各家用电器和插座之间是_______联的，开关与它控制的用电器是______联的。

思考交流：

各家用电器之间为什么要采用并联方式？

2．测电笔

活动2：

了解测电笔的用途、结构和使用方法。

⑴拆卸测电笔，了解其内部构造：

金属体笔尾、__________、___________、金属体笔尖。

将测电笔重新组装好。

⑵观察教材第81页图14-22、14-24，并阅读图下面的文字，了解测电笔的用途和使用方法。

思考讨论：

①如何辨别火线与零线？

②正确使用测电笔接触火线时，估算通过人体的电流是多大？

（高电阻阻值约1MΩ以上。

）分析说明测电笔中高电阻的作用。

③测电笔接触零线时，氖管为什么不会发光？

④在用测电笔辨别火线和零线时，为什么不能让手碰到笔尖金属体？

⑶用测电笔分别测试插座的两孔，判断哪个孔是接火线的。

3．白炽灯

活动3：

⑴观察白炽灯泡和灯座的结构，看看灯丝的两端是怎样接入电路的。

⑵用手靠近正在发光的白炽灯泡，你的感觉是________。

阅读教材82页第二段文字，了解白炽灯泡的发光原理。

⑶你还见过哪些不同种类的照明灯具？

阅读教材82页“信息窗”，了解更多相关知识。

说明

本节学案对教材一些知识点的教学顺序作了适当调整：

首先让学生了解家庭电路基本组成；接下来学习安全用电；学生知道了触电的原因后，再学习螺口灯头、开关、三孔插座的接法，并亲自动手安装模拟家庭电路。

若学生根据图示提出有关三孔插座接地线的问题，应给予鼓励，并告知是为了安全用电，将在后续学习中说明。

注意保证学生人身安全。

一定先明确测电笔的正确使用方法，再让学生动手实验。

此处弄清楚白炽灯泡和灯座的结构，为活动7安装电灯做准备。

关于活动3中的第⑵步：

正在发光的白炽灯由教师提供，提醒学生实验时要注意安全，避免被烫伤或触电。

也可以将这步活动安排为学生课前家庭实验。

第二学时

课前准备

1．家庭实验（观察）

在家长协助下，观察台灯、电冰箱、洗衣机、电热水壶等家用电器的插头，了解插头、插座的作用。

2．预习记录

通过预习课文“注意用电安全”部分内容（83~85页），你学会了什么？

有哪些疑问？

请简要记录下来：

合作探究

二、安全用电

1．触电原因

活动4：

阅读教材第83页最后一段文字，并观察教材图14-29、阅读图下面的文字，了解触电事故发生的原因。

⑴人体是导体，当___________过大时，人会在很短的时间内窒息、死亡。

⑵大量事实表明：

_______________的电压才是安全电压。

⑶家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接接触_______引起的。

思考交流：

1为什么人体只接触一根导线，也可能会触电？

②为什么人体没有直接接触火线，也可能会触电？

2．避免触电

活动5：

阅读教材84页图14-30上面的一段文字，观察教材图14-30、图14-31，并阅读图下面的文字，了解生活中安全用电的知识。

⑴白炽灯泡的安装要求：

控制灯泡的开关要接在______线上，螺口灯泡的螺旋一定要接在________线上。

思考交流：

安装白炽灯时，如不按上述要求做，为什么容易导致触电事故？

⑵用测电笔测试三孔插座，哪个孔接的是火线。

答：

_____。

三孔插座的安装要求：

左孔接_________线，右孔接________线，第三孔接________线。

思考交流：

当家用电器漏电或因火线破损与外壳接通时，会使外壳带电，这时人体接触外壳会发生触电事故。

为什么有金属外壳的家用电器使用三脚插头和三孔插座（如图所示），就能避免这类触电事故的发生？

3．用电事故急救

活动6：

阅读教材85页第一、二段文字，了解触电事故的急救措施。

⑴万一发生触电事故，应首先_________________，不能直接去碰触电的人，否则施救者也会__________。

⑵如果不能及时切断电源，可以用干燥的木棍、竹竿等___________（选填“导体”或“绝缘体”）将电线挑开。

⑶发生火灾时，要首先________电源，绝不要带电泼水救火。

交流：

请填写出医疗急救电话号码：

_________，火警电话号码：

__________。

三、安装模拟家庭电路

活动7：

按教材82页图14—26所示安装电路，经老师检查无误后，再接通电源。

⑴安装熔断器、白炽灯、插座时，要符合安全用电要求。

⑵接通电源后（不要再随意触摸电路各元件），闭合电灯开关，检验白炽灯泡是否发光。

⑶用测电笔测试插座安装是否正确。

说明

“活动7”一定要注意安全。

可用接有三脚插头的三条导线作电源线，学生接好电路后经检查无误，将三脚插头插在电源插板上。