15.2 让电灯发光 核心素养教学设计--沪科版（2024）九年级全一册

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《15.2让电灯发光》教学设计
课题 2. 让电灯发光 单元 15 学科 物理 年级 九
教材分析 “让电灯发光”是沪科版物理九年级第15章第二节的内容 ，在整个电学知识体系中占据着基础性地位。其包含电路的组成、通路开路和短路、电路图、电路的连接四部分知识。从知识的前后联系来看，学生在学习静电知识后，对“电”有了初步认识，而本节课是在此基础上对电学知识的进一步拓展。通过认识电路，了解电源和用电器中的能量转化，能帮助学生构建起完整的电学知识框架，为后续学习串、并电路的电流、电压特点以及欧姆定律等内容做好铺垫，在本章中起到承上启下的关键作用。从课程标准的要求出发，它旨在让学生通过实验和探究活动，掌握电路的基本概念和原理，培养学生的实验操作能力和科学思维。这不仅有助于学生理解日常生活中的电学现象，还能提升他们运用物理知识解决实际问题的能力。在教学重点方面，电路的组成及电路图是关键内容，学生需要清晰认识电路的基本构成要素以及如何用规范的电路图来表示电路连接情况。而短路现象和画电路图则是教学难点，短路的抽象概念以及可能带来的危害对学生理解能力要求较高；画电路图时需要学生掌握正确的方法和规范，这对学生的动手能力和空间思维能力是一个挑战。
2022新课标要求 本节内容对应《义务教育物理课程标准（2022年版）》中“电与磁”主题，强调通过实验探究电路的基本组成，理解通路、断路和短路的概念，能连接简单的串、并联电路，初步形成科学探究意识和安全用电观念。
学习目标与核心素养 1.物理观念（1）理解电路概念，知道其组成部分。（2）认识电路的通路、开路、短路三种状态。（3）通过实物认识电路元件及其符号，会画简单的电路图。（4）知道什么是串联电路和并联电路。2.科学思维（1）通过对比串联、并联电路的电流路径、开关作用、用电器工作状态，归纳两种电路的本质差异，培养 “对比分析 — 归纳规律” 的科学思维。（2）能根据电路状态判断电路连接方式或故障，建立 “现象 — 本质” 的推理逻辑。3. 科学探究（1）观察开关通断对灯泡的影响，理解电路基本组成的作用。（2）观察开关在不同位置时用电器的工作状态，记录实验现象并总结两种电路的特点。（3）根据给定实物电路画出规范电路图，再根据电路图连接实物，培养 “抽象符号与具体实物” 的转化能力。4. 科学态度与责任树立 “安全用电” 意识，能提醒他人注意用电安全，如：不随意拆卸电器。
学情分析 在学习能力上，这个阶段的学生好奇心强，对物理实验充满兴趣，具有一定的观察能力和动手操作能力 ，喜欢通过实验探究来获取知识，也具备初步的分析和归纳能力，但在逻辑推理和抽象思维能力方面还不够成熟，在分析复杂电路问题时可能会遇到困难。在学习习惯和态度上，部分学生积极主动，能够认真思考问题、参与课堂讨论；但也有部分学生较为依赖教师的讲解，自主学习能力较弱，遇到困难容易退缩。并且学生之间的学存在一定差异，这就要求教师在教学过程中关注个体差异，采用多样化的教学方法，满足不同层次学生的学习需求 ，激发全体学生的学习积极性，帮助他们更好地掌握本节课的知识。
重点 1.电路的组成，正确连接电路和画电路图。2.串联电路和并联电路的特点和连接方式。
难点 电流的形成和方向，根据实物图画电路图。
材料准备 手电筒 干电池 导线 灯泡L1 灯泡L2
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 演示实验：拿出一个手电筒，打开开关灯亮，关闭开关灯灭。你知道“手电筒里有哪些零件吗？”“为什么开关能控制灯的亮灭？” 学生回答：手电筒由电池、灯泡、开关、 导线、外壳和反射镜等组成。开关之所以能控制灯的亮灭，是因为它像一道门，控制着电流能不能通过灯泡 引出本节课题让电灯发光
讲授新课 一、电路的组成1.电路的组成用导线将电源，用电器、开关等连接成一个电流通路的回路时，便组成了一个简单电路。2.电路元件及其作用（1）电源①作用：供给电路电能，使电路保持持续的电流。电池是常见电源，电池有正、负两极，正极用“+”表 示，负极用“-”表示。②常见的电源：干电池、锂电池、太阳能电池、发电机等。 纽扣电池 蓄电池锂电池知识拓展纯电动汽车使用的能源以及电池的材料纯电动汽车使用的能源不是汽油，而是电能，提供电能的是锂离子电池，锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极。（2）电流①电流的形成：在电源的作用下，电荷产生定向移动便形成持续电流。这与水管中的水定向流动形成“水流”类似。②方向：导体内正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。按照电流方向的规定，当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时，在电源外部，电流的方向是从电源正极经过开关、小灯泡流向电源负极（如图所示）。在电源内部，电流从电源负极流向电源正极。知识拓展拓展：形成电流的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷。在金属导体内，定向移动的是带负电的自由电子，正电荷没有移动；在酸、碱、盐的水溶液中，定向移动的是带正电的正离子和带负电的负离子。单位：在国际单位制中，电流的单位是安培简称安，符号是 A。（3）常见家用电器①作用：是用电来工作的设备，它在工作时将电能转化为光能、内能和机械能等。②常见种类：电灯、电脑、手机、电饭锅、电视机、电铃、电冰箱、电风扇等。 灯泡 电熨斗电风扇（4）开关——可将电路连通或断开①作用：用来控制电路的断开或连通。②常见种类：拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。（5）导线——输送电能①作用：起着将电源、用电器、开关连接起来的作用。②常见种类：常用的导线是铜、铝导线，导线的外壳包一层塑料、橡胶等绝缘材料。知识拓展集成电路含计算机芯片的电路一台小收音机的电路中就有几十个电路元件；集成电路是非常复杂的电路，是现代电子技术的核心部件。一块指甲盖大小的硅片上可集成数亿个电路元件。二、通路、开路和短路1.通路：处处连通的电路。通路电路处处连通又叫电路闭合，只有电路闭合时，电路中才有电流。2.开路：故意断开一根导线（或打开开关），灯泡熄灭开路分析讨论开路时灯泡不亮，核心原因是电路断开，电流无法形成完整回路，导致电流无法流经灯泡。手电筒电池没电、电线接触不良，都属于开路。3.短路：不经过用电器，直接用导线连通电源两极，叫电源短路； 电源短路 用电器短路注意：短路的特点①电源短路时，用电器不工作，电路中有很大的电流，可能会损坏电源和导线，甚至引发火灾，所以，一般情况下短路是绝对不允许的。②用电器短路，常称为用电器被短接，这时被短接的用电器中没有电流，该用电器不工作。短路引起火灾视频演示实验如图所示连接电路，闭合开关后，灯泡 L1、L2正常发光。灯泡短路还会亮吗？若断开开关，用导线连接在灯泡 L2的两端，重新闭合开关，灯泡 L2还会亮吗？请你试一试，思考产生这种现象的原因。若断开开关，用导线连接在灯泡 L2的两端，重新闭合开关，灯泡L2不会亮。原因：用导线连接在灯泡L2两端后，灯泡L2被短路，电流绝大部分从导线通过，没有电流通过灯泡L2，所以灯泡L2不亮三、电路图1.为了形象、简单地表示实际电路的情况，常用规定的符号表示表示电路的连接情况的图叫电路图。2.画电路图时注意事项①用规定的符号，连线时要横平竖直，显长方形结构，要简洁、整齐。 ②元件顺序与实物图一致。③元件不能画在拐角处。3.常见的电路元件符号你能画出实物图对应的电路图吗？答案：四、电路的连接思考：有两个灯泡、一个开关、两节干电池、若干导线，让两个灯泡同时发光，有几种连接方式？请你设计电路图。串联电路并联电路1.串联电路（1）两个灯泡逐个顺次串接在一起，再接入电路中，这类连接方式叫作串联。（2）串联电路中的电流路径 串联电路中，电流只有一条路径。没有分支，即没有干路、支路之分。（3）串联电路开关的作用。串联电路中，开关控制所有用电器。开关的位置改变，其控制作用不变。各用电器相互影响。2.并联（1）两个灯泡的两端并列地连在一起，再接入电路中，这类连接方式叫作并联。并联电路（2）干路与支路 在图所示的并联电路中，分叉以后只有部分电流通过的电路为支路，而所有电流都会通过的那部分电路为干路。（3）并联电路开关的作用。并联电路中，干路开关控制所有用电器。支路开关只控制其所在支路的用电器。各用电器互不影响。指出电路图中干路和支路 观察元件，思考各部分功能；聆听概念讲解阅读知识拓展观察聆听概念讲解阅读知识拓展知道开关通断控制灯泡亮灭阅读集成电路聆听基本概念掌握电路的三种状态：通路、开路和短路观看视频：短路引起火灾观看灯泡被短路的实验记忆常用电路元件符号观察教师示范学生练习学生思考让两个灯泡同时发光，有几种连接方式？学生聆听基本概念串联学生聆听并联知识点 明确电路四大组成及作用。拓展学生知识面了解电流以及方向了解不同形成电流的电荷，开阔学生视野理解电路的工作条件了解一块指甲盖大小的硅片上可集成数亿个电路元件树立 “安全用电” 意识进一步理解短路现象为绘制电路图打下基础掌握电路图的绘制方法引出电路连接的两种方式了解串联电路，串联电路中的电流路径以及串联电路开关的作用了解干路与支路以及并联电路开关的作用
课堂练习 1.电路的组成元件有：电源，用电器，导线，开关。对它们的作用说法正确的是（ ）A. 电源：将其他形式能转化为电能；B. 用电器：将电能转化为其他形式能；C. 导线：连接各元件，组成电流的路径；D. 开关：控制电路的通断。【答案】 ABCD【解析】电源是将其他形式的能转化为电能的装置，A选项正确；用电器是将电能转化为其他形式的能的装置，B选项正确；导线是连接各元件，组成电流的路径，C选项正确；开关能够控制电路的通断，D选项正确。2. 如图所示，闭合开关S，两灯都不亮，当用一根导线分别连接 a、b点，c、d 接线柱时，两灯都不亮；连接e、f接线柱时，只有一只灯泡发光。则电路故障可能是（　　）A．灯泡 L1短路 B．灯泡 L2断路C．灯泡 L2短路 D．开关 S断路【答案】B【解析】由电路图可知，两灯泡串联，闭合开关S，两灯均不亮，说明电路中某处断路，或两灯均短路。用一段导线的两端连接a、b点，c、d接线柱时，两灯都不亮，说明此时电路仍是断路。当导线连接e、f接线柱时，只有一只灯泡发光，此时导线代替了灯L2，L2一定不发光，所以此时一定是灯泡L1发光，则L1灯丝完好，此时电路处于通路状态，说明开关也没有问题，由此说明该电路的故障是由于灯泡L2断路造成的。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。3.用笔画线表示导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中各元件连接起来。（导线不允许交叉）【答案】如图所示【解析】根据电路图连接实物图，基本方法是从电源正极出发，连接开关，经过L2顺次连接L1，回到电源负极。 学生练习 巩固本节知识点
课堂小结
板书 第二节 让电灯发光一、电路的组成1.电路的组成：电源、用电器、开关、导线2.电路元件及其作用条件：完整连通（通路）才有电流二、电路的三种状态1.通路：处处连通的电路。2.开路：某处断开→灯灭（如线断、开关开）3.短路：① 电源短路 ② 用电器短路三、电路图1.电路图2.画电路图时要注意事项3.常见的电路元件符号四、电路的连接电路的连接方式：串联、并联
课外拓展/课外阅读内容 推荐阅读《趣味电学》，书中以通俗易懂、妙趣横生的语言讲述电学知识，从简单的电路原理到复杂的电力系统，通过有趣的故事和案例，让学生在轻松阅读中加深对电学概念的理解。
特色资源分析和技术手段说明 实验视频资源：网上有众多关于简单电路连接、电路故障演示等实验视频。这些视频具有直观、清晰的特点，能将抽象的电路知识以生动形象的方式展现出来。比如在讲解短路危害时，通过观看实验视频中短路瞬间导线发热、冒烟甚至起火的画面，学生能深刻认识到短路的危险性，比单纯的文字描述更具冲击力和说服力 。
教学反思 在教学过程中，学生对电路的基本组成和电路图的绘制掌握较好，但在区分短路和开路以及分析复杂电路故障时存在困难。这可能是由于实际操作机会不足，学生对抽象概念的理解不够深入。在今后的教学中，应增加实验教学的比重，让学生多动手连接电路，亲身体验电路状态的变化；同时引入更多实际生活中的电路案例，从简单到复杂逐步引导学生分析，加强对电路故障分析方法的训练。另外，在使用技术手段教学时，发现部分学生过于依赖虚拟实验，动手操作能力没有得到充分锻炼。后续需要合理安排虚拟实验和实际实验的比例，让两者相互补充，提高教学效果 。
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