7.1 电流 电压

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资源描述

1第七章7.1电流电压执教:上海师大附中附属龙华中学陈敏一、教学任务分析本节学习电流、电压的概念,学习电流表、电压表的使用。电流、电压是初中电学的基本概念,正确使用电流表、电压表是学生必须要学会的基本实验技能。本节知识也是今后学习欧姆定律、电阻的重要基础。在科学课上学生初步学习了电的相关知识,简单尝试过电流表和电压表的使用。在化学课上已经学习了原子核的结构。这些都为本节课的学习奠定了基础。本节内容分两节课完成。第一课时:电流的概念、电流表的使用。第二课时:电压的概念、电压表的使用。本节课的教学要求学生主动参与,在观察、实验、讨论的过程中建立电流和电压的概念,并学会用电流表测电流,用电压表测电压。通过电流、电压概念的学习,初步认识通过类比来研究物理现象的方法。通过了解人体安全电压,关注安全用电问题,懂得珍爱生命。二、教学目标1、知识与技能(1)理解电流。知道电流是如何产生的,知道电流方向的规定,知道电流的概念,记住电流的单位,能利用公式I=Q/t计算电流。(2)学会用电流表测电流。(3)理解电压。知道电压是导体中自由电子定向移动的原因,记住电压的单位。记住一节干电池的电压、家庭电路的电压。(4)学会用电压表测电压。2、过程和方法(1)通过电流、电压概念的学习,认识类比的科学方法。(2)经历用电流表测电流、用电压表测电压,认识科学测量的重要性。3、情感、态度和价值观通过了解人体安全电压,关注安全用电问题,懂得珍爱生命。三、教学重点和难点重点:电流表、电压表的使用难点:理解电流、电压的概念四、教学资源1、器材:2学生实验器材:电压表、电流表、电池组、电键、小灯泡。演示器材:电路示教板、电池组、小灯泡、电键、二极管、小抽水机、涡轮。2、课件:PPT课件:电流表与电压表的错误使用。3、录像或图片:原子结构示意图;不同用电器正常工作时电流的大小;不同情况下电压大小的比较;电压表使用说明书。五、教学设计思路本设计的内容包括两个方面:一是电流的概念及电流表的使用。二是电压的概念及电压表的使用。本设计的基本思路是:通过类比的科学方法,帮助学生建立电流、电压的概念。通过学生自主实验,教师有效引导,学会使用电流表和电压表。本设计要突出的重点是:电流表和电压表的使用。方法是:先让学生回忆刻度尺的使用。再观察电流表,观察比较电流表的刻度和刻度尺不同之处。学生认识使用不同量程时,刻度盘上每一大格和每一小格所表示的电流值。`实验时强调操作的规范化、知道接线的合理顺序和要求、尝试“试接触”等方法。教师再运用多媒体:练习电流表的读数;展示错误的连接方法,让学生纠正。由于已经学习了电流表的使用,所以在学习使用电压表的过程中,可以给学生更多的自主权,让他们自己去观察电压表、阅读电压表使用说明书、回答教师所提出的问题、进行活动卡上的学生实验等。最后让学生比较:电流表和电压表的相同点和不同点。本设计要突破的难点是:理解电流和电压的概念。方法是:通过观察照片和教室中正在使用的用电器,引入电流,并提出“电流是怎样产生的?”的问题,引发学生思考。结合图片,简单介绍原子核式结构、电荷量,介绍电路中电流形成的原因:电荷的定向移动形成了电流。通过演示实验:将二极管与小灯泡串联,改变电池正负极的方向,观察现象,在此基础上介绍电流方向的规定。通过演示实验:改换电路中串联电池节数的多少引起同一盏灯泡明亮程度发生变化,使学生意识到电流有大小。然后将放学时通过学校大门的人流大小与电流大小类比,得出:1秒内通过导体横截面的电量越多,电流越大,最后得出电流概念。电压的概念比较抽象,可以通过旧知识的迁移和类比的方法来讲述。首先作好演示实验,让学生看到两杯水面高度不同是形成水流冲动涡轮转动的原因,当水面相平后,水就停止了流动。要让水持续流动,就需要用抽水机把B杯中的水抽到A杯,使两杯水面再次形成液面差。启发学生归纳出:水的流动是因为有水压,电荷作定向移动是因为有电压。因此可知导体两端的电压是导体中自由电子定向移动的原因,电源是为电路中的导体提供持续电压的装置。本节课的设计注意物理知识与实际生活的联系,力图体现“以学生为本”的理念,通过观察、讨论、分析、实验等自主活动,借助于类比法等科学方法,按照从形象到抽象,从宏观到微观的顺序,降低了学习难度,增强了学生学习物理的兴趣,使教与学达到最佳的结合。完成本设计的内容约需2课时。六、教学流程31、教学流程图2、流程图说明情景Ⅰ观察教师闭合教室中电灯的开关,学生观察现象。情景Ⅱ演示实验1出示电路示教板,闭合电键后,观察现象;改变电池正负级的方向,再次观察现象。情景Ⅲ演示实验2改变电路中串联电池的节数,发现同一盏小灯泡明亮程度发生变化。活动Ⅰ类比分析放学的时候,同学们都要走出学校的大门,这时候人的定向移动就形成了人流。将人流与电流进行类比。活动Ⅱ应用1a.观看图片,了解不同用电器正常工作时电流的大小。b.例题:计算电流的大小活动Ⅲ学生实验1用电流表测电流活动Ⅳ应用2电压活动Ⅱ应用1活动Ⅲ学生实验1活动Ⅶ应用4活动Ⅳ应用2活动Ⅴ应用3情景Ⅳ演示实验3、4活动Ⅵ学生实验2电流的大小电流的方向情景I观察情景Ⅱ演示实验1情景Ⅲ演示实验2活动Ⅰ类比分析电荷量4a.练习电流表的读数b.找出PPT中电流表使用中的错误。情景Ⅳ演示实验3、4演示小灯泡发光提出问题:怎样才能使电路中的电荷作定向移动形成电流?演示水压形成水流活动Ⅴ应用3不同情况下电压大小的比较。关注安全用电问题。活动Ⅵ学生实验2用电压表测电压活动Ⅶ应用4a.练习电压表的读数b.找出PPT中电压表使用中的错误c.比较:电流表和电压表的相同点和不同点。3、教学主要环节本设计为四个主要的教学环节:第一环节将电流与人流相类比,建立电流的概念。第二环节学生实验,练习电流表的使用。第三环节将电流的形成原因与水流的形成相类比,建立电压的概念。第四环节学生实验,练习电压表的使用七、教案示例第一课时电流(一)创设情景,引入课题观察现象:教师闭合教室中电灯的开关,学生观察现象。学生思考:1、灯为什么会亮?2、电流是看不见的,你怎么知道电路中有了电流?教师:本来电流是看不见的,但我们可以利用电流产生的效应来认识它、研究它。实际上这是一种间接研究问题的巧妙方法。(二)新课教学1.电流的概念1)电流的产生简单介绍原子核式结构、电荷量。教师介绍电流的产生:金属中电流的产生:导线、灯泡的灯丝,都是金属做的。金属里有大量自由电子,它们可以自由移动。平时它们的运动杂乱无章。可是接上电源之后,它们就受到了推动,出现了定向移动,形成了电流。结论:电荷的定向移动形成了电流。52)电流的方向演示实验1:出示电路示教板,闭合电键后,观察现象;改变电池正、负级的方向,再次观察现象。(电路示教板由电池、小灯泡、电键、二极管串联而成。只需要让学生知道二极管只有一个方向的电流可以通过,不需要具体介绍它的单向导电性。通过此实验,让学生意识到电流的方向是有研究意义的。)设问:可见,在生活中,我们有必要研究电流的方向。那么,在电路中,电流的方向是如何确定的?介绍:物理学规定:电流方向是从电源正极通过导体流向负极。介绍:将一段金属导体(包括用电器)与电源正、负极相连,由于电源正极的吸引,导体中的自由电子便会由电源负极向电源正极移动。可见,自由电子的移动方向与实际电流方向相反。但是由于在电子发现之前,物理学家已经对电流的方向作了规定,所以这一规定沿用至今。结论:电流的方向是从电源正极通过导体流向负极。3)电流的大小演示实验2:改变电路中串联电池的节数,发现同一盏小灯泡明亮程度发生变化。引发思考:灯的亮度发生了变化,那么通过这盏灯的电流大小一样吗?提出问题:可见,电路中电流的大小是可以变化的。那么,什么情况下电路中的电流比较大呢?类比:放学的时候,同学们都要走出学校的大门,这时候人的定向移动就形成了人流。什么时候人流比较大呢?(1)如果单行的队伍和双行的队伍以同样的快慢通过,哪一个队伍形成的人流大呢?(2)如果单行的队伍分别快速通过与慢速通过,哪一个队伍形成的人流大呢?(3)如果单行的队伍与双行的队伍通过的速度不一样,你又怎么去比较哪一个队伍形成的人流大呢?(比较相同时间内通过的人的多少)(4)电荷的定向移动形成了电流。我们又怎么从电荷的移动情况上去比较电流的大小呢?(比较相同时间内通过的电荷量的多少)建立概念、得出公式:每秒通过导体横截面的电荷量叫电流。公式:I=Q/t介绍电流单位。4)知识的应用:a.观看图片,了解不同用电器正常工作时电流的大小。b.例题1:某台电视机在正常工作的时候,10分钟内通过的电量为300库;某只电吹风正常工作时,1分钟内通过的电量为150库。通过哪个用电器的电量多?通过哪个用电器的电流大?2.电流表的使用1)观察电流表参照观察刻度尺的方法,让学生观察电流表的量程和最小分度值,并填写活动卡。2)阅读教科书:电流表的使用方法。教师强调操作的规范。3)学生实验:完成活动卡P28学生实验。教师给予必要的指导。学生尝试“试接触”的6方法。4)知识应用:a.练习电流表的读数b.找出PPT中电流表使用中的错误。(针对学生使用电流表实验过程中容易出现的错误,课前就做好PPT)(三)课堂小结,布置作业。第二课时电压(一)引入课题演示实验3:演示一个显示电路通电的实验(小灯泡发光)提出问题:怎样才能使电路中的电荷作定向移动形成电流?(二)新课1.电压的概念1)什么是电压演示实验4:两杯高度不同的水之间用水管相连,让学生明白A、B两杯水面高度不同是形成水流冲动涡轮转动的原因,当水面相平后,水就停止了流动。要让水持续流动,就需要用抽水机把B杯中的水抽到A杯,使两杯水面再次形成液面差。类比分析:归纳结论:电压是导体中自由电子定向移动的原因,电源是为电路中的导体提供持续电压的装置。介绍电压的单位,符号。2)知识应用不同情况下电压大小的比较。关注安全用电问题。2.电压表的使用1)观察电压表类比观察电流表的方法,观察电压表。并填写活动卡上的相关内容。72)阅读电压表说明书。思考并回答相关问题:1、电压表应该怎样和被测用电器连接?2、电压表的红接线柱(或标有正号的接线柱)应该连接在什么位置?黑接线柱(或标有负号的接线柱)应该连接在什么位置?3、什么情况下使用标有“3”字样的接线柱?什么情况下使用标有“15”字样的接线柱?4、在预先不知道被测电压大小时,为了保护电压表,应先选择大量程、还是小量程?5、从说明书中你还看懂了什么?与同学交流一下。3)学生实验:完成活动卡P29学生实验。4)知识应用:a.练习电压表的读数b.找出PPT中电压表使用中的错误c.比较:电流表和电压表的相同点和不同点。(三)课堂小结,布置作业。附录一:xxxx型直流电压表使用说明书(节选)用途略结构略规格1.仪表为磁电式仪表。2.仪表准确度为2.5级,即在规定条件下使用,最大误差不超过满刻度值的2.5%。3.仪表规定工作条件为:周围温度为0~40℃,相对湿度不超过85%。4.仪表使用时的正常温度为205℃,环境温度自正常温度(20℃)每变化10℃所引起的额外误差不大于2.5%。5.仪表对外界磁场的防御等级为第Ⅲ级。6.仪表阻尼时间不超过4s。7.表头电流为1mA。8.仪表全部测量电路与外壳间的绝缘强度能经受500V的耐压试验1min。使用用直流电压表测量某元件两端的电压时,应与这个元件并联。应该使标有“﹣”的接线柱靠近电源的负极。另一个接线柱靠近电源的正极。所用量程的最大测量值必须大于被测电路两端的电压。在预先不知道被测电压大约值的情况下,如果判定被测电压不会超出15V,可以先用最大测量值为15V的量程。如果测得的电压不超过3V,为提高读数的准确性,可以改用最大测量值为3V的量程进行测量。

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