浙教版八年级科学上册教案第四章电路探秘.docx
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浙教版八年级科学上册教案第四章电路探秘
浙教版八年级科学上册教案第四章电路探秘
第四章电路探秘
第1节电路图
第2节电流的测量
第3节物质的导电性
第4节影响导体电阻大小的因素
第5节变阻器的使用
第6节电压的测量
第7节电流、电压和电阻的关系
第8节电路的连接
第四章电路探秘
第1节电路图
一、教材分析
从生活中不可缺少的电引入。
通过电的应用、产生引起学生的兴趣，再从发电站产生电如何输送来引入电路知识。
从电路实物图画法难过渡到电路图。
二、学生分析
对电学生是非常熟悉的事了，小学的常识课就已经涉及到了。
知道电比老虎还要可怕，电是非常有用的。
对于电的产生，电路还是相当陌生的。
从实物图过渡到电路图，学生在认知方面有困难。
三、教学目标
了解生产、生活中的电现象
知道电路的基本组成，并理解每个元件的基本作用。
会画电路符号，能用电路符号画出一个简单的电路图。
知道用开关控制电路的方法。
四、重点难点分析
重点：
电路的基本组成、理解各元件的作用，判断电路的三种状态和不同的连接方法
难点：
电路图的连接方法
电路图的画法
五、方法设计
演示实验和分组实验相结合。
六、教学过程
引入
现代社会是一个电气化社会。
在生活中，电是不可缺少的。
那么，电在你的家中有哪些用途呢？
在生活、生产中哪些地方要用电？
电从哪里来，你知道吗？
－－家庭和工厂用电是发电厂通过电网远距离输送过来的。
各种电池可供各种小电器用电。
电路
设问：
电灯为什么会发光？
怎样才能使电灯发光呢？
实验：
图4－3小灯泡发光实验：
合上开关，小灯泡发光。
先后取走电路中任一元件，观察小灯泡是否还能继续发光。
将小灯泡换成电铃，重复上面的实验。
思考：
通过观察实验，让同学思考一个正确的电路都是由哪几部分构成的？
电路的组成：
①把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。
说明：
一个正确的电路，无论多么复杂，也无论多么简单，都是由这几部分组成的，缺少其中的任一部分，电路都不会处于正常工作的状态。
②各部分元件在电路中的作用
电源的作用：
维持电路中有持续电流，为电路提供电能。
电流从电源的正极出发，回到电源的负极。
导线的作用：
连接各电路元件的导体，是电流的通道。
用电器的作用：
利用电流来工作的设备。
在用电器工作时，将电能转化成其他形式的能。
开关的作用：
控制电路通、断。
拓展：
从能量的角度看，在电路中，电源的作用是提供持续电能的；用电器的作用是消耗电能；导线的作用是输送电能；开关的作用是控制电能有无的。
电路的通路、开路和短路
继续刚才实验1的演示，重做图4-3的实验，合上开关，小灯泡发光。
这种处处连通的电路叫通路，也叫闭合电路。
断开开关，或将电路中的某一部分断开，小灯泡都不会发光，说明电路中没有电流。
这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。
将小灯泡取下，即用导线直接把电源的正、负极连接起来，过一会儿手摸导线会感觉到导线发热。
这种电路中没有用电器，直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。
短路是非常危险的，可能把电源绕坏，是不允许的。
必须防止电源短路。
思考：
通路、开路、短路三种状态下电流的大小比较：
电路状态通路开路短路
电流大小电流正常没有电流电流过大
小结：
持续电流存在的条件是：
除电路中有电源外，电路还必须是通路，这两个条件缺一不可。
发生短路时，电路中会有很大电流，轻则损坏电源，重则发生事故。
观察：
观察手电筒电路。
看看这个电路是由几部分组成的？
。
思考：
手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同？
你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关？
它们在电路中的作用是否相同？
－－作用相同，结构可以不相同。
电路元件和符号电路图
电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图。
为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。
电路元件符号：
导线、电池、电池组、灯泡、开关、导线交叉不相连、导线间连接等。
电路图：
用元件符号代替实物表示电路的图叫电路图。
⑴让同学画出图4－9实验电路图。
让同学说明电路中的电流方向。
⑵变换一下图实验中元件的位置，再让同学们练习画出电路图。
注意纠正错误的画法。
⑶根据同学们画电路图的情况，进行小结，提出画电路图应注意的问题元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处。
整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线横平竖直。
实验：
图4－10、图4－11，画出实验电路图，引入电路的连接方法
电路的两种基本连接方法是串联和并联。
如果把元件逐个顺序连接起来接入电路，这种连接方法叫做串联，如果把元件的两端分别连接起来接入电路，这种连接方法叫做并联。
介绍：
电路中电流的流向和干路、支路和分支点
补充：
．画好电路图应注意的事项
完整地反映电路的组成，即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中，不能遗漏某一电路器件。
规范地使用器件符号。
合理地安排器件符号的位置，应尽可能使器件均匀地分布在电路中，画成的电路图应清楚美观。
平直地描绘连接导线，通常用横平、竖直的线段代表连接导线，转弯处一般取直角，使电路图画得简洁、工整。
．识别串、并联电路的方法
识别串、并联电路可以从电路中有无支路入手分析：
串联电路没有其它支路，并联电路中有几个支路。
也可以从电路的通断来判别：
串联电路中，断开任意一个用电器，整个电路就被切断；而在并联电路中，断开任意一条支路，其余支路仍然是通的。
．设计电路的方法
设计电路，就是按照要求确定电路中的各个元件的位置。
其方法是：
先将开关和用电器对应地连接起来，要能分析出开关是控制哪个用电器的，在电路中起什么作用；再将开关和所控制的用电器串联起来，若开关是在干路中，应与电源串联。
然后通过分析，判断出用电器之间是串联，还是并联。
在分析的基础上，正确画出电路图。
作图时，电路元件要按照规定的符号画出来。
最后，根据题中要求，按照所作出的电路图，逐项检查，看是否合乎要求。
连接电路时，需注意以下几点：
①要按照一定顺序连接；②各元件与导线间的连接要牢靠；③连接过程中，开关应处于断开状态；④连接电路时，一定要防止用导线把电源直接连接起来。
识别串联电路的方法是：
从连接方式去识别：
在串联电路中，整个电路只有一条电流的路径。
从工作特点去识别。
因串联电路只有一条电流路径，所以流过个用电器的电流，要全部流过第二个用电器，若个或第二个用电器出现问题，另一个用电器一定受到影响，也停止工作，即在串联电路中各用电器彼此互相影响。
通过实验观察识别。
只用一个电键就可以控制串联电路的各个用电器。
并联电路的识别方法是：
从连接方式去识别：
在并联电路中，用电器是并联在电路的两点间的，所以电流的路径不是一条，而是若干条。
从工作特点去识别：
因并联电路中电流的路径是若干条，每条路径都是一个独立的工作电路，各用电器彼此互不影响。
通过实验观察去识别：
电路中的开关不只是一个，其中有一个控制整个电路的所有用电器，其余的开关控制各自支路的用电器。
练习：
串联电路、并联电路连接的特点是什么？
连接串联电路和并联电路需要哪些器材？
为防止接错或漏接，自己先拟定一个接线顺序。
在接线过程中为什么开关应是断开的，并特别注意防止短路？
图1所示电路中的开关的接法是否正确？
如有错误，把它改正过来。
五、课后反思
课后练习安排的电路图的连接学生很感兴趣。
课后纷纷要求教师面批。
积极性令人感动。
本节内容安排为1课时。
教材从现实生活着手，带着学生进入电的世界。
教材的难点在于电路连接状态的判断。
学生在课堂上的表现较好，基本能掌握课堂教学的内容。
但在实物图和电路图的转化中却有一定的难度。
第2节电流的测量
一、教材分析
从认识电流的方向、表示方法、单位等入手，通过教师演示实验、学生课堂实验方式学习电流表的使用。
再辅助课外制作电池，拓宽学生的知识面。
二、学生分析
通过上节课有关电路原件的学习，基本上能连接电路。
学生有进一步认识电路中物理量的要求，但由于电流表是一个精密的仪器，学生有一种畏惧心理。
三、教学目标
了解电路中的电流形成原因是电荷移动。
从常用电器的电流值感知电流的单位“安”。
了解电流大小与用电器的工作状态的关系。
学会把电流表连入电路侧电流。
学会电流表使用不同量程时的读数。
四、重点难点分析
重点：
电流的概念；电流的单位；学会使用电流表测电流的方法。
难点：
正确使用安培计测电流并可熟练测串、并联电路电流。
五、方法设计
演示实难和学生实验法
六、教学过程
实验引入
连接图4－15的实验图，你只要一按开关，灯立即会亮，这是为什么？
－－原来，电路接通后形成的电流把能量从电源输送到了用电器上。
电流的方向如何呢？
－－从电源的正极流向电源的负极
讲述：
在没有发现电子以前，科学家曾经认为电流是正电荷从电源的正极经导线流向负极的。
现在，人们已经知道金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的，它们是从电源的负极经导线流向正极，电子的移动方向与电流的方向正好相反。
电流的形成与方向
电路中的电流形成原因是电荷定向移动。
在金属导体中，是电子发生定向移动形成了电流，电流的方向与电子运动的方向相反。
在电路中电流从电源的正极流向电源的负极
电流的大小、单位
电流我们看不见、摸不着，但是我们可以从水流的情境想象电流的情境。
当你打开两个自来水龙头，一般会看到两管中水流的强弱是不相的，在相同的时间里，哪个水龙头从管口流的水量多，就说这个水流强。
实验：
使用同一只灯泡来做两次亮度不同的演示，分别用一节和两节干电池作为电源。
－－由此我们可以想象到导体中通过的电流强弱也会不相同。
灯泡越亮，通过的电流越大。
因此需要一个描述电流强度的物理量——电流强度，简称电流，用字母I表示，它的单位是安培，简称安，符号为A；更小的单位为毫安和微安，符号分别为A和µA。
换算关系：
1A＝103A，1A＝103µA
练习：
3安=______毫安=_______微安；
毫安=______微安=______安；
00微安=______毫安=______安。
识表：
了解常见用电器工作时的电流值
如：
普通家用白炽灯约0.1A~0.3A；晶体管收音机约0.01A~0.1A；晶体管电视机约0.1A~0.3A；普通家用空调机约4A~8A。
电流的测量
引入：
不同的电路和用电器中的电流的大小不同的，怎样测量电流呢？
－－使用电流表
实验：
图4－16
－－实验中，灯的亮度随着电池的增多而增加，电流也随之增大。
但是，根据灯的亮度并不能确定流过灯的电流的具体数值。
我们用电流表来测量电流的大小。
电流表的符号：
－A－
使用电流表时都有哪些要求？
接入电路前
①一定要检查指针是否对准零刻度线，如果指针在零刻度线偏右处，使用后测量出的数据会比真实值偏大。
因此，若发现指针设有指零刻度，一定要进行调整后再使用。
②正确选择量程。
每个电流表都有一定的测量范围——量程，被测电流超过量程时，电流表会损坏。
实验室里使用的电流表通常有两个量程，0~0.6A和0~3A。
当使用0~0.6A量程时，每大格表示0.2A，每小格表示0.02A。
当使用0~3A量程时，每大格表示1A，每小格表示0.1A。
估测待测电路的电流强度。
若小于0.6安培，选0——0.6安培量程。
若在0.6安培——3安培之间，选0——3安培量程。
在不能预先估计被电流大小的情况下，可先拿电路的一个线头迅速试触电流表较大量程的一个接线柱，如指针偏转很小，则可换较小的量程；如指针偏转较大且在量程之内，则可接较大的量程；如指针迅速偏转且超过量程，则所用的电流表不能测量。
联入电路时
①必须把电流表串联在待测电路中。
②必须使电流从“+”接线柱流入电流表，从“－”接线柱流出电流表。
研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关．实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线cD，将电流表示数填入表内．
提问：
分析实验数据，可以得到什么结论？
－－导体的电阻跟导体的材料有关。
提问；导体的电阻还跟什么因素有关？
请大家看下面的演示实验．
演示实验：
灯泡的灯丝按图3接入电路，用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后，演示电流表的示数有什么变化。
提问：
从电流表示数的变化，得到什么结论？
－－导体被加热后，它的温度升高，电流表示数变小，表明导体的电阻变大，这说明导体的电阻还跟温度有关，对大多数导体来说，温度越高电阻越大。
小结：
导体的电阻由它自身的条件决定，因此，不同的导体，电阻一般不同，所以说，电阻是导体本身的一种性质．
为了表示导体的电阻跟材料的关系，应取相同长度，相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较，课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米2、在20℃时的不同材料的导线的电阻值．
提问：
从查表，你知道哪些材料的导电性能好？
－－银的导电性能最好，因此，在相同长度和横截面积的情况下，它的电阻最小．其次是铜，再次是铝．）
补充阅读：
超导体的知识：
一、金属的电阻随温度的升高而增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小．1911年，荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到-269℃左右时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现象．
超导体：
能够发生超导现象的物质，叫做超导体．
超导转变温度：
物质的电阻降到一定温度时，才会出现超导现象，物质电阻变为零的温度叫做超导转变温度，用Tc表示．
几种超导体的超导转变温度．
铝：
-271.76℃．铅：
-265.97℃．锡：
-269.43℃．水银：
-268.99℃．钨：
-273.14℃．
二、超导体的应用前景
因为超导体在很低的温度下才会发生超导现象，目前超导体还不能在常温下应用于实际生产和生活中，只应用于科学实验和高新技术中．如果能应用于实际，会给人类带来很大的好处．举几例如下：
①输电导线利用超导体，可以大大降低输电的电能损耗．
②如果把发电机和电动机的线圈用超导体制成超导线圈，可以使发电机和电动机的质量减小，功率增大，效率提高．
三、超导研究的历史和发展前景
11年，昂内斯首先发现水银的超导现象．
11年～1986年3月经过75年的努力，找到具有高转变温度的超导材料——铌三锗，Tc为-250℃．
87年2月24日，我国宣布获得Tc为～173℃以上的超导体．
89年，我国已找到Tc为-141℃的超导体材料．
目前，各国科学家还在继续研究Tc值更高的超导体材料，以将超导应用到生产和生活中去．
七、课后反思
学生对超导影响很感兴趣。
目前人类在高温超导方向已经取得了比较大的成就。
我国已经制作了15米的超导电缆，日本要在今年实现超导输电。
增加学生的课外知识有利于学生对科学产生兴趣。
第5节变阻器的使用
一、教材分析
从学生熟悉的生活中实例出发，逐渐深入到改变电路中电流的方法，再延伸到用改变电路中的电阻来改变电流。
二、学生分析
已有的电阻、电流的知识是学习变阻器基础。
学生对生活中的调节台灯的明暗、对音量控制等都知道怎么调，但都不知道原理，有学习这部分知识的需求。
三、教学目标
认识各种定值电阻实物。
知道生活中使用的变阻器。
理解滑动变阻器改变电阻的原理。
能画出滑动变阻器的结构示意图和符号。
能正确连接和使用滑动变阻器。
四、重点难点分析
重点：
理解滑动变阻器改变电阻的原理，能正确连接和使用，滑动变阻器。
难点：
正确连接和使用滑动变阻器。
五、方法设计
以实验探究为主线，辅助学生讨论、教师讲授要点。
六、教学过程
引入：
用收音机放一段音乐，调节收音机或是电视上的音量调节开关，发现，音乐的声音可以变大也可以变小。
问：
是怎么达到这个目的的呢？
变阻器
实际生活中，我们常常要改变电路中的电流大小。
比如，通过改变电流来控制电车的行驶速度，调节收音机或电视机的音量，电灯的亮暗，电话铃声的大小等等。
那么电路中的电流大小又是通过什么途径来改变的呢？
这里我们就需要认识一个新的电路元——电阻器。
它在电路中占了很重要的地位，很多地方都需要借助它来调节电路中的电压和电流。
改变电路中的电阻就可改变电路的电流。
展示各种变阻器实物。
讨论：
用什么办法可以改变导体的电阻？
哪种方法最简单？
滑动变阻器
常用的变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的，比如滑动变阻器。
展示实物。
讲解原理和接法。
学生使用变阻器。
七、课后反思
让学生自主设计实验，并通过实验培养对滑动变阻器的使用。
在实验中很多学生发现闭合开关，小灯泡不亮，急着寻找问题的解决方案，通过小组讨论，多数小组能找到原因。
这比教师直接告知好多了。
第6节电压的测量
一、教材分析
电压的测量对电流的测量有相似之处，教材在设计方面很好体现这一点。
通过学生的课堂实验方式组织电压知识。
再通过阅读材料来拓宽学生的课外知识面。
二、学生分析
有了电流测量的基础，学生对电学的精密仪器不再是害怕会用坏了。
在心理上的优势是学习电压表的前提。
三、教学目标
知道电压是提供电路中有持续电流的“推动作用”。
知道常见的一些电压值。
会把电压表正确连入电路。
会根据不同的量程读出电压表的读数。
四、重点难点分析
重点：
使用电压表－－电压的测量
难点：
电压的概念
五、方法设计
以实验探究为主线，辅助学生讨论、教师讲授要点。
六、教学过程
问题引入
电源接入电路时，为什么电路中就有电流呢？
－－首先明确：
电流时电路中的电荷朝一个方向运动产生的。
－－那么，为什么电荷会运动起来呢?
－－必定有一种力推着它动起来，这种推动力有谁提供呢？
－－原来是电源上的电压对电荷产生了推动力－－由此引入电压
演示：
闭合示教板上电路中的开关，灯泡亮了，说明电路中产生了电流。
提问：
电流是怎样形成的？
－－电流时电路中的电荷朝一个方向运动产生的
取下电路中的干电池，闭合开关，灯泡不发光。
提出问题：
在这种情况下，为什么电路中不能形成电流，电源的作用是什么？
新课教学
为了说明在什么情况下才能形成电流，我们先用水流作比喻，看看水流是怎样形成的？
提问：
将装有水的U形管连通器的底部用止水钳夹住，两管内水面相平。
打开止水钳，两管内的水会不会发生流动？
演示：
向U形管左管内加水，使左管水面高出右管水面。
打开止水钳，水从左管向右管流动。
提出问题：
为什么在U形管里的水面相平时，水不发生流动，而在左管水面高时，水从左管流向它的右管？
U形管中的水能不能持续不断地流动？
－－可见，水位差是使水定向流动形成水流的原因。
甲图中A处的水位高于B处的水位，打开阀门，管中的水从A处通过涡轮向B处流动，水的流动使涡轮转动。
A处的水面下降，B处的水面上升，当A、B两处水面相平时，水位相同，水停止流动，涡轮不再转动，幻灯片要显示上述过程。
可见，水位差使水管中形成水流。
现在，我们用一台抽水机不断地把水从B处抽到A处、使A处的水总比B处的水位高，由于水管两端总保持一定的水位差，于是水管内就有持续的水流。
说明：
电源的正极聚集有大量的正电荷，负极聚集有大量的负电荷，在电源的正、负极之间就产生了电压。
这个电压使电路中电荷发生定向流动，使正电荷从正极流向负极，或者使负电荷从负极流向正极，于是在电路中产生了电流。
－－可见，电压是使电路中形成电流的原因。
在电路中，电源在工作时不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，保持电路两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。
电源是提供电压的装置。
板书：
1、电压使电路中形成电流，电源是提供电压的装置。
电压用符号U表示
在图3所示装置中，不同的抽水机可以在水管两端产生不同的水位差，即大小不同的水压。
同理，不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压，为此，首先要确定电压的单位。
在国际单位制里，电压的单位是伏特，简称伏。
此外，常用单位还有千伏、毫伏、微伏等。
介绍它们的换算关系。
板书：
在国际单位制里，电压的单位是伏特
看课本几种电压值的表：
要求记住的电压值有：
一节干电池电压：
1.5伏；
家庭电路的电压：
220伏；
对人体安全的电压：
不高于36伏。
练习题：
电压使电路中形成______，______是提供电压的装置。
20伏=______千伏=______毫伏。
小结：
这节课讲授的电压是电学中又一个重要的物理量。
由于知识所限，我们用水流作比喻讲述了电压使电路中形成电流。
电源是提供电压的装置。
要知道电压的单位，会进行单位变换。
此外，还要记住干电池和家庭电路电压值。
阅读：
水中的高电压、人体电流
说明：
．“电压”这堂课既是重点，又是难点，不易被学生掌握。
对于初学电学的学生来说，只要求知道电压是电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置和电压的单位。
至于电压的定义、公式和电压的单位──伏特的物理意义留待高中再讲，在这节课内不要出现这些内容，否则因难度过大使学生不能接受。
．用水流作比喻来讲电压，对于学生来说形象、生动，容易被学生所接受。
在这里利用水压引出电压，从而认识电压使电路中形成电流。
．为了使学生便于理解，在讲水流的形成时，最好用复合幻灯片模拟出它的动态过程。
有条件的，用电脑设计出程序，将有更好的效果。
七、课后反思
电流如水流，电压似水压，通过对比教学，学生容易理解。
电压的测量是关键，也是后面研究电路的基础。
第7节电流、电压和电阻的关系
一、教材分析
电流、电压和电阻的关系是电学个规律，是电学的基础。
教材是通过学生的实验来研究三者的关系。
由于在实验中有三个变量，需要控制其中一个变量，这就是所谓的控制变量法。
对欧姆定律的应用是很重要的。
二、学生分析
对于控制变量法来研究三个变量的关系，学生不会很陌生。
但对于实验数据的分析，学生还的一定的困难。
三、教学目标
．能总体设计研究电流与电压、电阻之间关系的分步研究程序。
．能按提供的电路图进行实验。
．理解滑动变阻器在电路这的控制作用。
．能从实验数据中找出正比关系或反比关系。
．能从分步实验结论中总结出欧姆定律。
．会用欧姆定律进行简单的计算。
四、重点难点分析
重点：
欧姆定律
难点：
欧姆定律
五、方法设计
以实验探究为主线，辅助学生讨论、教师讲授要点。
六、教学过程
复习
总结所学过的电学三个物理量：
电流强度、电压、电阻。
我们可以得到这样的规律：
电压越大，对电流的推动作用也越大；电阻越大，对电路中的电流的阻碍也越大。
请大家猜测它们三者之间的关系。
当电路总的电阻一定时，电压越大，电流。
当电路中的电压一定时，电阻越大，电流。
新课教学
设计实验，探究电流、电压、电阻三个物理量
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