2024年秋初中物理九年級上冊教學設(shè)計（教案）第1課時 串聯(lián)電路中電流的規(guī)律（教案）

第5節(jié)串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律第1課時串聯(lián)電路中電流的規(guī)律【教學目標】一、知識目標1.通過探究式實驗，得出串聯(lián)電路中電流的規(guī)律，學習科學探究的方法.2.在實驗過程中，鞏固連接電路的訓練.3.正確使用電流表，識記使用規(guī)則.二、能力目標1.通過觀察和實驗，探究串聯(lián)電路中電流的規(guī)律，提高學生對問題的探究能力.2.通過學習和實驗，培養(yǎng)學生動手操作能力.3.通過對實驗結(jié)論的歸納和總結(jié)，培養(yǎng)學生概括能力和語言表達能力.三、素養(yǎng)目標1.通過教師、學生的雙邊教學活動，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生熱愛科學，主動參與、樂于探究的精神.2.在實驗過程中，進一步培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和與其他同學的協(xié)作精神.【教學重點】在實驗中探究串聯(lián)電路中電流的規(guī)律.【教學難點】組織、指導(dǎo)學生在探究過程中，認真觀察、分析、得出正確結(jié)論.【教具準備】電池、開關(guān)、燈泡、電鈴、導(dǎo)線、投影儀、多媒體課件【教學課時】1課時【鞏固復(fù)習】教師引導(dǎo)學生復(fù)習上一節(jié)內(nèi)容，并講解學生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.【新課引入】教師在黑板上畫一個由兩個小燈泡組成的串聯(lián)電路，并標出各點（如圖），引導(dǎo)學生思考電路中各點的電流之間有什么關(guān)系？教師啟發(fā)學生進行各種猜想并積極發(fā)言：生1：我猜想電流是由大到小的，電流每經(jīng)過一個小燈泡，就消耗一部分電能，回到負極時就最小了.生2：我認為燈泡一樣亮，電路中各點的電流應(yīng)該相同.生3：我有不同意見，我覺得電流有時大有時小.如大燈泡比較亮，它需要的電流大，小燈泡暗，需要的電流就小，好像與用電器有關(guān).生4：我的想法是導(dǎo)線粗的地方電流大；導(dǎo)線細的地方電流小.像粗水管中的水流大，細水管中的水流小一樣.師同學們的猜想很多，那到底誰說的對呢？下面我們就一起通過實驗來探究串聯(lián)電路中的電流規(guī)律.【進行新課】知識點1串聯(lián)電路中電流的規(guī)律1.設(shè)計實驗師既然同學們的猜想聽起來似乎都挺有道理，而大家又都堅持己見，下面我們就針對上面的4種猜想分成4個小組，討論一下我們的猜想應(yīng)如何設(shè)計實驗才能得到驗證.學生按4種猜想分成了4個小組，并針對猜想制訂了自己的實驗計劃.甲組：我們用電源、導(dǎo)線、開關(guān)和3個小燈泡組成了如圖甲所示的串聯(lián)電路，然后在甲圖中取A、B、C、D四點分別串聯(lián)電流表就可得出結(jié)論.乙組：我們組用電源、導(dǎo)線、開關(guān)和2個燈泡組成了串聯(lián)電路（如圖乙），然后在A、B、C三點分別串聯(lián)接入電流表，并測出該點的相應(yīng)電流值.丙組：我們組用電源、導(dǎo)線、開關(guān)、大燈泡、小燈泡、電鈴組成一個串聯(lián)電路（如圖丙），然后在A、B、C、D四點分別串聯(lián)接入電流表.丁組：我們組的設(shè)計和乙組大體相同，電路圖如丁圖，只是將A、B、C三點間換成了不同粗細的導(dǎo)線進行了實驗.2.進行實驗教師點評學生設(shè)計的實驗計劃，并引導(dǎo)學生動手進行實驗，教師及時給予指導(dǎo).（實驗中由于電源、開關(guān)、導(dǎo)線的質(zhì)量問題，接觸不良問題，學生會有許多實驗難關(guān)，教師要耐心指導(dǎo)）教師提醒實驗時要注意的問題：①連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開.②電流表應(yīng)串聯(lián)在被測電路中.③應(yīng)從電源正極（或負極）起按電路圖將元件逐個首尾順次連接起來.④接通電路前必須先用電流表的大量程試觸，若發(fā)現(xiàn)電流表指針反偏，則應(yīng)調(diào)換正、負接線柱；若超過量程，則要更換更大量程的電流表；若偏轉(zhuǎn)角度過小，則應(yīng)改用小量程.⑤讀數(shù)時要客觀、精確，視線與刻度線垂直，讀數(shù)完畢，斷開開關(guān)，切斷電源，整理好儀器.⑥為了公正客觀，電路中可以測3次，最好是再多選幾點多測幾次.3.分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論學生分組完成實驗后，針對各組的實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)出實驗結(jié)論.甲組：我們組用了三個燈泡，猜想的是電流從正極回到負極時會越變越小，實際結(jié)果是A、B、C、D四點的電流值都幾乎相同.乙組：我們組猜想的是串聯(lián)電路中各處電流相同，而實驗結(jié)果表明A、B、C三處的電流也幾乎相同，符合猜想.丙組：我們組猜想用電器不同時，串聯(lián)電路中通過各用電器的電流也不同，即通過大燈泡、小燈泡和電鈴的電流不同，可是實驗結(jié)果是A、B、C、D四點的電流趨于相等.丁組：我們組用粗、細導(dǎo)線（并改變導(dǎo)線位置）做了兩次實驗，兩次實驗稍有偏差，但在同一電路中，A、B、C三點的電流值相等.教師鼓勵學生的回答并進行總結(jié)和板書.板書：經(jīng)過實驗證明串聯(lián)電路中的電流處處相等，即I＝I1＝I2＝…＝In師串聯(lián)電路的電流規(guī)律是由同學們自己設(shè)計實驗方案得出的.我們做完作業(yè)，在交卷之前，總要再次檢查一遍，看看解題是否合理，步驟是否得當，結(jié)果是否正確，同樣，一項實驗完成之后，我們也要從實驗原理、操作、數(shù)據(jù)可靠性方面進行評估、檢查、反思，看看此實驗的的可信度如何，有哪些值得總結(jié)的經(jīng)驗或要吸取的教訓，下面就請大家交流討論自己的實驗心得吧！生1：我在平時連接實物電路時很粗心，以致小燈泡不亮，后來發(fā)現(xiàn)把電池的同一個極連入了電路，把電路連接到電池的兩極，燈就亮了.生2：我在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表反偏了，經(jīng)檢查把電流表的正、負接線柱接反了，交換接線柱后就正常了.生3：我在實驗中發(fā)現(xiàn)，電流表偏轉(zhuǎn)角度太小，無法讀數(shù)，我把它換到小量程，偏轉(zhuǎn)就明顯了，說明實驗中要選擇合適量程才能精確讀數(shù).生4：我的電流表沒有接入電路時，指針不對準零刻度線，我覺得會影響讀數(shù).生5：我們小組的數(shù)據(jù)中，三次電流并不正好相等，有微小的差別，你覺得影響實驗結(jié)論嗎？教師鼓勵學生的回答，并引導(dǎo)學生思考：在串聯(lián)電路中電流為什么處處相等呢？學生思考后很疑惑，不知如何回答.教師總結(jié)：因為電流是電荷的定向移動形成的，電流的大小與單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體某橫截面的電荷的多少有關(guān).在電流穩(wěn)定流動時，單位時間流進某段導(dǎo)體的電荷多少一定等于同樣時間流出這段導(dǎo)體的電荷的多少.這樣才不會使電荷在某處中斷或堆積，才會保持電流持續(xù)穩(wěn)定的流動，所以串聯(lián)電路中的電流處處相等，即I＝I1＝I2＝…In.課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習.知識點2串聯(lián)電路電流的綜合實驗探究題師學習了串聯(lián)電路的電流規(guī)律后，我們還要進一步了解關(guān)于串聯(lián)電路電流的綜合性探究題，下面我們就一起來探究一個例題.例題（多媒體展示）在“探究串聯(lián)電路中各點的電流有什么關(guān)系”時，小明設(shè)計實驗如下：把兩個燈泡L1、L2串聯(lián)起來接到如圖所示電路中，分別把圖中A、B、C各點斷開，把接入，測量流過的電流，看看它們之間有什么關(guān)系.換上另外兩個小燈泡，再次測量三點的，看看是否還有同樣的關(guān)系.下表是兩次測量的記錄數(shù)據(jù).分析和論證：（1）在拆接電路時，開關(guān)S必須處于狀態(tài).（2）結(jié)論：串聯(lián)電路中各處相等.答案：電流表電流（1）斷開（2）電流課堂演練完成本課時對應(yīng)課堂練習.【教師結(jié)束語】通過本節(jié)課的學習，我們知道了串聯(lián)電路中的電流處處相等，關(guān)于并聯(lián)電路的電流規(guī)律我們下一節(jié)課再進行探究，這節(jié)課我們就學到這.謝謝！課后作業(yè)完成本課時對應(yīng)課后練習.1.本課是在學生初步了解電路和電流的概念，認識了串聯(lián)電路的特點以及會正確使用電流表測量電流的基礎(chǔ)上，通過讓學生在觀察中提出問題、進行猜想、設(shè)計實驗方案、動手實驗、收集數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進行分析論證、評估交流等自主活動，讓學生初步體驗科學探究的過程，初步領(lǐng)會科學研究的方法.2.對實驗數(shù)據(jù)的處理要求學生采取實事求是的態(tài)度，不草率、不弄虛做假，如有偏差，共同研究存在的原因.而實驗編組不能太少，應(yīng)該讓每個學生有盡可能多的機會動手，若學生實驗有困難，教師可進行一次本實驗的示范操作，以減少學生實驗的盲目性，示范時應(yīng)把知識、技能、非智力因素交叉融合在一起，提高學生動手實驗的興趣和能力.1.串聯(lián)電路中的電流處處相等，即I＝I1＝I2＝…In.2.實驗中僅憑測量2到3次電流就得到串聯(lián)電路中電流處處相等的結(jié)論，是不完全的，最好要串聯(lián)更多的小燈泡，選擇不同的地方多測量幾次.1.新型電池自第二次世界大戰(zhàn)以來，為了適應(yīng)工業(yè)以及宇宙航行等新技術(shù)的發(fā)展需要，先后研制成了多種新型電池.研制新型電池都遵循這樣一個方向，即自重小、體積小、容量大、溫度適應(yīng)范圍寬、使用安全、儲存期長、維護方便.應(yīng)用于空間技術(shù)方面的電池還特別注意性能可靠、密封性好，能經(jīng)受得住各種嚴酷的空間環(huán)境和發(fā)射環(huán)境的考驗.下面簡單介紹幾種新型電池：（1）鋅銀電池鋅銀電池通稱為銀鋅電池，采用氫氧化鉀或氫氧化鈉為電解液，由銀作正極材料，鋅作負極材料.由銀制成的正極上的活性物質(zhì)是多孔性銀，由鋅制成的負極上的活性物質(zhì)主要是氧化鋅.灌入電解液，經(jīng)充電后，正極的銀變成二價的氧化銀，負極的氧化鋅變成鋅.鋅銀電池一般裝在塑料殼內(nèi)或裝在鋁合金、不銹鋼的外殼內(nèi).鋅銀電池的主要優(yōu)點是比能量高，適宜于大電流放電的鋅銀電池應(yīng)用于軍事、航空、移動的通信設(shè)備、電子儀器和人造衛(wèi)星、宇宙航行等方面.制成鈕扣式微型的鋅銀電池應(yīng)用于電子手表、助聽器、計算機和心臟起搏器等.（2）鋰電池鋰在自然界是最輕的金屬元素.以鋰為負極，與適當?shù)恼龢O匹配.以鋰作為負極的電池都叫鋰電池.目前試用的一種是以高氯酸鋰為電解質(zhì)，由聚氟化碳作正極材料的鋰電池，另一種以溴化鋰為電解質(zhì)由二氧化硫為正極材料的鋰電池.鋰電池的主要優(yōu)點是在較小的體積或自重下，能放出較大的電能（能量比鋅銀電池大得多），放電時電壓十分平穩(wěn)，儲存壽命長，能在很寬廣的溫度范圍內(nèi)有效工作.應(yīng)用和鋅銀電池相同.從發(fā)展趨勢看，鋰電池的競爭能力將超過鋅銀電池.（3）太陽電池目前常用的太陽電池是由硅制成的；一般在電子型單晶硅的小片上用擴散法滲進一薄層硼，以得到P-N結(jié)，然后再加上電極.當日光直射到滲了硼的薄層面上時兩極間就產(chǎn)生電動勢.這種電池可用作人造衛(wèi)星上儀器的電源.除硅外，砷化鎵也是制作太陽電池的好材料.2.生物電池有什么妙用隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們利用樹葉、核桃殼、玉米芯、垃圾、鋸末等廢棄物作為“燃料”，用來制造電池，這類電池叫生物電池.和普通電池相比，生物電池有很多優(yōu)點，它不僅結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，不放熱，不損壞電路板，成本低，而且無噪聲，不污染環(huán)境，也不易失火和爆炸.現(xiàn)在，一些海上信號燈、航標燈和海上無線電設(shè)備已經(jīng)使用由細菌、海水等有機物發(fā)電的生物電池.用生物電池作動力的模型船，也已經(jīng)在大海中航行了.有人設(shè)想把整個海洋作為一個巨大的生物電池，在海洋上建立起電力工業(yè)基地.還有人設(shè)想，將生物電池作為一種電力來源在宇宙飛船