电路与电路图@初高中衔接

开场白:亲爱的同学们,大家好!我是英雄山中学的戚老师,很高兴给大家上一节物理课,自此我会很骄傲:我的学生不再只有高中生了,还有优秀的你们,开元中学九年级#班##人。

今天很冒昧地问大家一个问题:你想让自己变得更聪明吗?(停顿,把思考留给学生)那就学物理吧!这句话你可以在今后的学习中慢慢去体会,物理有足够的好,可以让你变得更聪明。每一节物理课,如果专注扎实学习,你会学到很多原来不知道的东西,而这些都是自然科学。

新课导入

抛出两个问题:自然界有哪几种电荷?

电荷间有怎样的相互作用?

引导:自然界有正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

你有没有好奇过?电荷间不接触,也能有力的作用吗?

答案是肯定的。电荷间的相互作用是通过电场实现的。场是一个很重要的概念。有质量的物体周围有引力场,比如地球,万物之所以可以在地面上安然存活是因为地球的吸引;磁体周围有磁场,像吸铁石可以吸引碎铁屑;电荷周围有电场。当然电场、磁场、重力场,以后你会学到,会明白。以后是什么时候?高中。

新课讲授

演示:毛皮摩擦过的橡胶棒带电,触碰验电器,张角会开。用一根金属棒搭接另一个验电器,发现它的张角由无到有,说明原来不带电,搭接后带电,电荷从验电器A定向移动到验电器B。(实验中找一位男生协助完成,注意摩擦起电有接触A时不动搭接金属杆,实验现象明显。实验现象受天气影响,阴天不易成功。特备视频,如果不成,视频补充展示实验现象和张角效果。)

深入引导启发

大家实验观察不难发现:电荷发生定向移动是瞬间完成,是一过性。怎样才能让电荷持续定向移动呢?

PPT呈现演示实验器材

磁吸式实验器材上黑板:两节电池、一个灯泡、一个电键、三根红色导线。实验演示:连接电路,灯泡发光;拆除电池再闭合,灯泡不亮。得出持续发光的条件:电路闭合且有电源。

以黑板上磁吸式电路图为载体讲解:电路中导线、电键、灯泡的钨丝都是金属,金属内有大量脱离原子核约束的电子,叫自由电子。平时大量自由电子永不停息地杂乱无章地运动,物理中叫热运动。这以后你也会懂,以后是什么时候呢?高中。

电源可以在其外部瞬间建立电场,让所有自由电子受力一致定向被推动,定向移动,在外观上形成流,灯泡过电发光。大量电荷的定向移动我们称形成电流。

电荷定向移动形成电流时,定向移动的不只自由电子(金属),也可以是正电荷(P型半导体),也可以是正负电荷共存(酸碱盐溶液),这些有趣的知识,以后你会系统学习,以后是什么时候?高中!

研究电流,就想确定电流的方向,最早定义电流方向的是本杰明.富兰克林,后又经安培完善:正电荷定向移动的方向,或负电荷定向移动的反方向为电流方向。

教学方法:形象演示抽象概念的形成,注重学生的参与度和体验感,有利于知识生成。

中间过道一列学生起身出列,让学生观察并告知:同学们此时是自由电子,老师给出明确指令——向前走有,会瞬间定向移动。类比:定向移动形成电流。

最左排、最后排、最后排学生起身出列,讲台+老师相当于电源,共同演示有电源的闭合电路是如何形成持续的电流。特讲明:电源的作用,外部建场,内部搬运电荷,讲台有高度,学生作为自由电子,自身的能量无法跨上讲台并在讲台上行走,需要老师拉他一把,对其做功,并把他从讲台的一端搬运到另一端。请学生铭记老师的表达并尽己所能地去理解。到高中进一步深入学习电学时,会明白老师每一句表达的含义。

5个男生出列,在讲台前排成一行。

5个女生出列,在讲台前排成一列。

男生相当于正电荷,演示定向移动,方向是电流方向。女生相当于负电荷,演示定向移动,反方向是电流方向。

两行同时向相反方向定向运动演示正负电荷共存时电流形成

学生感受、体验、观察、思考、总结,建立电流形成概念。

过渡:已经明白电流的形成,如果想继续研究电流,需要载体电路——电流流经的途径。

PPT展示电路基本组成:电源、用电器、开关、导线。设计思路:尽量联系实际和生活环境,拓展衔接, 融入熟识度,加深印象,增进理解。

电源讲解:早起的闹钟(5号电池)、手腕的电子手表(纽扣)、新能源汽车(蓄电池)(纯电、插动、混动)、电动车(锂电池)路灯、热水器(太阳能电池)

用电器讲解:理论结合实际,引导学生留意自己的居家环境:电灯、手机、智能手表、电视、电磁炉、冰箱、洗衣机、烤箱、空气炸锅、电饭锅……

开关讲解:教室宿舍灯控(按压式)、实验室开关(单刀单置、单刀双置)、路灯(光控)、储藏室灯(声控)、医院商场自动开关门(温控)

导线讲解:引导学生关注接头安插式或挤压式外,酌情拓展导线材质,提升兴趣,拓宽物理知识面,衔接高中物理。常用材质:铜、铝、金、铂、银、镍、铁……

铜:最常用,高导电性和良好的耐腐蚀性,电力传输线路和电子设备内部布线。

铝:导电性是铜的60%,但重量轻,价格低 用于电力传输和建筑电线。

银:导电性极好,但昂贵,用于高端领域,如航空航天和高端电子设备

金和铂:高导电性和耐腐蚀性,但昂贵,特殊应用,如高温环境或高频电路

镍:导电性不错,但稳定性差,容易氧化,特定电子元件

钢:导电性差,但机械强度高,架空电力线

电路三个状态:通路、断路、短路

磁吸式电路图在黑板演示,两个学生讲台板演。

PPT展示短路危害:年久失修的房屋短路引发火灾,汽车电路短路烧毁

过渡:了解电路的基本组成和状态,有同学想小试牛刀,研究一下自家的电饭锅,偷偷打开外壳,发现内部电路纷繁复杂,眼花缭乱。

物理学习的大方向是化繁为简,化曲为直,化形象为抽象。电路的学习也如此,可用特殊的电学符号替代电学元件,简化成简洁明了的电路图。

PPT展示常用电学元件对应的电学符号。

例题1讲解:由实物图画电路图

总结步骤和要领

学生自主练习1

例题2讲解:由电路图连实物图

学生自主练习2

拓展与思考:充电宝在自身充电和给手机充电两个过程中分别是什么角色?用电器还是电源?

总结升华:充电宝就像戚老师,给大家上物理课的时候是老师,类似于电源,把自己的所知输出;但是戚老师也有不会不懂的问题,需要向更高更远处学习,那时就变成学生,甚至是小学生。

大家想,学习的意义也是不是如此?每一个人都需要不断地向更远处更高处学习,充电,输入,增加自身的能量;然后把自己的所识所知所能输出,输向需要的地方或力所能及的地方。

好了,同学们,今天的物理课就到此为止。记得:你想让自己变得更聪明吗?那就学物理吧!这也许会是下一次和戚老师相见时的接头暗号呢,希望在英中再见,大家加油哈!我们一起加油!

下课!

2025年国庆节前后设计准备的一节初高中衔接课,事由种种,没有讲成,留念!

遗憾没有拍录磨课过程磁吸式实验器材黑板立体实物演示照片和学生参与演示电流形成时的开心课堂。

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