沪科版九年级物理全册学案第十四章 探究电路.docx
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沪科版九年级物理全册学案第十四章探究电路
第十四章探究电路
第一节电阻和变阻器
学习目标
1．知道什么是电阻及其单位，通过实验探究认识决定导体电阻大小的因素。
2．了解滑动变阻器的基本结构和原理，会使用滑动变阻器改变电路中的电流。
学时安排
本节用2学时，第一学时认识电阻、探究影响电阻大小的因素，第二学时学习滑动变阻器的结构及连接方法。
第一学时
课前准备
1．家庭实验
⑴找两盏亮度（瓦数）不同的白炽灯泡，在灯泡熄灭时观察比较它们的灯丝粗细有何不同。
⑵观察空调电源线与台灯电源线，比较二者有何区别。
⑶找一些电线，观察导线芯是用哪些材料制成的（注意安全，不要观察连接在电路中的导线）。
2．预习记录
通过预习课文中“电阻”和“电阻的大小与哪些因素有关”两部分内容（64~66页），你学会了什么？
有哪些疑问？
请简要记录下来：
合作探究
一、认识电阻
活动1：
连接如图所示电路，闭合开关，观察比较小灯泡的亮度（两灯泡规格不同）。
思考：
1．两灯泡两端的电压相等吗？
2．通过它们的电流相等吗？
请测量验证。
3．电流是电荷定向移动形成的，请你想象一下：
假如你是一粒自由电子，在你定向移动过程中，会不会受到阻碍？
据此，你认为造成上述现象的原因是什么？
4．阅读课本64页“电阻”部分内容，了解什么是电阻及其单位。
填一填
⑴电阻：
__________________________________，叫电阻。
⑵单位：
_____、___、______。
⑵电路图中的符号：
。
二、探究影响电阻大小的因素
活动2：
结合“活动1”中的实验现象及分析，根据你课前在家中观察灯丝的不同、电源线的区别及导线的材料，你认为导体的电阻大小可能与哪些因素有关？
有什么关系？
活动3：
探究导体电阻的大小与导体的横截面积、长短及材料是否有关
1．讨论：
⑴要研究导体电阻的大小与导体的横截面积是否有关，应保持、不变，改变，比较电阻是否相等。
⑵研究导体电阻的大小与导体的长短是否有关，应如何实验？
⑶研究导体电阻的大小与导体材料是否有关，又该如何实验？
2．选择实验器材
提供的器材有：
Ａ．电源 Ｂ．导线 Ｃ．开关 Ｄ．小灯泡
Ｅ．电流表 Ｆ．电阻丝如下（注：
a、b、c材料相同，d材料不同，a、c、d横截面积相同。
）
a
b
c
d
所选器材是
思考：
所选器材在实验中起什么作用？
如何比较电阻的大小？
3．根据以上设计思路，画出实验电路图（电阻丝用
表示）：
4.连接电路，进行实验，并记录实验数据。
次数
1
2
3
4
电阻丝
电流/A
5．通过实验，你得到哪些结论？
填一填
⑴导体电阻的大小与横截面积（选填“有关”或“无关”），导体的横截面积越大，电阻。
⑵导体电阻的大小与导体长度，导体的长度越长，电阻。
⑶导体电阻的大小与材料。
说明：
此实验也可由教师演示，学生观察思考。
明确实验方法，理清实验思路。
形成统一认识。
第二学时
课前准备
1．家庭实验
调查家中哪些用电器可以调节工作状态？
2．预习记录
通过预习课文“变阻器”部分内容（66~67页），你学会了什么？
有哪些疑问？
请简要记录下来：
合作探究
三、认识滑动变阻器
活动4：
制作变阻器，改变灯泡亮度。
提供器材：
电池（电源）、开关、灯泡、一根电阻丝、若干导线。
请利用这些器材连接如图所示电路。
1．如何改变灯泡亮度?
2．灯泡亮度为什么会改变？
3．讨论：
这种自制的变阻器有什么缺点或者不足之处吗？
如果有，如何改进？
活动5：
对照滑动变阻器实物，阅读课本66页“变阻器”的内容，认识滑动变阻器结构。
思考讨论：
若将下图中滑动变阻器A、D两个接线柱接入电路，仔细观察分析电流是怎样流经滑动变阻器的？
请判断接入电路的是哪一部分电阻丝？
若将滑片向右移动，接入电路的电阻丝长度如何变化？
电阻大小如何变化？
电流的大小如何变化？
填一填
⑴滑动变阻器的原理：
实验室中常用的变阻器是通过改变_____来改变电阻的。
⑵滑动变阻器在电路图中的符号为：
_____________。
四、使用滑动变阻器
活动6：
用滑动变阻器调节小灯泡的亮度
1．滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱，而接入电路时，如果只需接两个接线柱，你能想到哪些接法？
分别在下图中画出连线。
每种接法若滑片自左向右移动，接入电路中的电阻怎样变化?
2．将滑动变阻器与灯泡串联接入电路，移动滑片，改变灯泡的亮度，将实验结果记入表格：
接入电路的
接线柱
滑片P自左向右移动
电路中电阻的变化
灯泡亮度变化
3．总结滑动变阻器的连接方法。
活动7：
连接如图所示的电路，移动滑动变阻器的滑片，看利用滑动变阻器能不能改变灯泡两端的电压？
把观察结果记录下来：
填一填
滑动变阻器的作用：
利用滑动变阻器可以改变电路中的__，也可以改变部分电路两端的。
说明
本节课可通过演示实验、双边活动引入，如：
展示自制的油量表（或压力计、测风仪），或通过调节收音机的音量旋钮改变音量，让学生意识到：
音量旋钮通过改变电阻，影响电流，从而调节音量。
在学生观察实物、自学教材的基础上，可通过多媒体动画演示，使学生清楚认识连入电路的电阻，并模拟移动滑片，使学生自然认识到滑动变阻器的工作原理。
提醒学生：
连接电路时开关要断开，滑动变阻器的阻值要调至最大。
“活动7”既是对本节知识的拓展，也是为学生在下一节探究欧姆定律时顺利设计实验做铺垫，有利于突破下节课的一个难点。
第二节科学探究：
欧姆定律
学习目标
1．运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系，归纳得出欧姆定律。
2．理解欧姆定律，并能运用欧姆定律进行简单的计算。
课前准备
1．复习回忆
⑴电压表的使用方法；
⑵电流表的使用方法；
⑶滑动变阻器的作用和接法。
2．预习记录
通过预习课文，你学会了什么？
有哪些疑问？
请简要记录下来：
合作探究
一、问题与猜想：
活动1：
前面我们学习了三个物理量——电流、电压、电阻。
知道电压是产生电流的原因，而电阻对电流有阻碍作用。
你认为电流大小与电压、电阻的大小有没有关系？
如果有关，可能存在什么关系？
二、实验探究
活动2：
探究电流大小跟电压的关系
1．设计实验
⑴思考：
要研究电流大小与电压的关系，应保持哪个物理量不变？
改变哪一物理量？
需要测出哪些物理量并加以比较？
⑵讨论：
有哪些方法可改变定值电阻两端的电压和通过它的电流？
尝试画出电路图。
⑶交流：
对同学们设计的各种方案进行比较、评价，你认为哪种设计更合理？
说明理由。
2．进行实验
按照电路图连接电路，进行实验，并记录实验数据。
实验次数
电阻/Ω
电压/V
电流/A
1
R=Ω
2
3
3．分析实验数据，归纳电流与电压的关系。
填一填
保持电阻不娈时，电流跟电压成关系。
活动3：
探究电流大小跟电阻的关系
1．实验器材
几只阻值不等的定值电阻（阻值已知，如5Ω、10Ω、15Ω等），电流表，电压表，滑动变阻器，电源，开关，导线若干。
2．设计实验
⑴探究电流大小跟电阻的关系，需要测量（收集）哪些物理量？
应保持哪个物理量不变？
改变哪一物理量？
⑵怎样改变电阻？
（且能知道电阻的大小）
⑶如何保持定值电阻两端的电压不变？
尝试画出电路图。
⑷交流：
与同学交流各自的设计方案，并对各种设计进行比较、评价，看哪种方案更合理。
3．连接电路，进行实验，并记录实验数据。
实验次数
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
U=V
2
3
4．分析实验数据，归纳电流与电阻的关系。
填一填
保持电压不娈时，电流跟电阻成关系。
三、欧姆定律
活动4：
阅读课本71~72页“欧姆定律”部分内容，自学欧姆定律及其公式。
填一填
⑴欧姆定律：
一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成，跟这段导体的电阻成。
⑵欧姆定律公式：
。
公式中各字母的单位分别是：
。
活动5：
1．探究电流跟电压、电阻的关系时，主要运用了哪些方法?
2．写出欧姆定律的公式变形：
3．若电路中有甲、乙两个电阻，甲的电压为2V，乙的电阻为10Ω。
能用“2V除以10Ω”来计算电路中的电流吗？
据此你认为利用欧姆定律进行计算时应注意什么问题？
4．由欧姆定律公式变形可知R=
。
对于此变形公式，小明认为：
“导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。
”你同意他的看法吗？
说明你的理由。
说明
该过程学生可能会想到通过改变电池的节数来改变电压，也可能想到利用滑动变阻器改变电压、电流，教师应首先肯定、鼓励学生提出不同的设计方案，然后让学生比较、评价各种方案（教师点评），最后使学生知道：
利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压操作方便，便于收集所需数据（为了便于找规律，我们一般让电压整数倍的变化。
）
该过程学生可能会想到把几个阻值不同的定值电阻并联，也可能想到用滑动变阻器调节电压，通过学生对这些设计进行比较、评议，教师点评，使学生认识到：
使用滑动变阻器进行实验，电路连接简单、操作方便等。
“活动5”的目的是加深对欧姆定律的理解。
第三节“伏安法”测电阻
学习目标
1．根据欧姆定律设计实验，测算小灯泡工作时的电阻。
2．通过亲自动手测算和分析讨论，探究灯丝的电阻跟温度的关系。
课前准备
1．复习回忆
还记得测算物质密度的方法吗？
用天平和量筒分别测出物体的和，根据公式可求出密度。
这种间接测量物理量的方法在物理学中经常用到。
还有哪些物理量是用间接法进行测量的？
2．预习记录
通过预习课文，你学会了什么？
有哪些疑问？
请简要记录下来：
合作探究
一、提出问题
电流可以用电流表测量，电压可用电压表测量，那么怎样测量一只灯泡（或其他导体）的电阻？
二、设计实验
活动1：
根据欧姆定律设计实验，测算小灯泡工作时的电阻：
1．写出利用欧姆定律求电阻的公式：
。
根据此公式，要测算电阻先要测出哪些物理量？
2．要测量上述物理量，需要哪些器材？
3．观察实验用的小灯泡，其标示的电压值是多少？
这个电压是该灯泡正常工作的电压，灯泡两端的电压不能达到标示值的1.2倍以上，否则会烧坏灯泡。
那么为了调控灯泡的电压，实验时还需要什么器材？
4．请画出实验电路图。
填一填
用表和表同时测出灯泡工作时的值和值，根据R=，就可以算出它的电阻。
这种测量电阻的方法称为“伏安法”。
三、进行实验
活动2：
连接电路，测出灯泡在不同亮度时的电压值和电流值，将测量数据记入表中。
实验次序
U/V
I/A
R/Ω
灯泡亮度
1
灯丝暗红
2
微弱发光
3
正常发光
4
四、分析与讨论
活动3：
根据表中实验数据求出每次的电阻值，并加以比较，看有什么发现。
1．随着灯泡亮度增强，你测出的电阻（选填“不变”“变大”或“变小”）。
2．如果几次电阻值不同，你认为主要原因是误差吗？
请说明理由。
你猜测是什么原因造成的？
3．让小灯泡由不亮逐渐变为正常发光，分别用手摸一下灯泡，感受其温度如何变化。
思考讨论：
灯丝电阻跟其温度高低有什么关系？
填一填
灯丝电阻的大小跟温度（选填“有关”或“无关”）。
灯泡越亮，灯丝的温度越，电阻越。
想一想：
家用白炽灯往往在刚接通电路的瞬间被“闪”坏。
你能说明原因吗？
说明
进行实验之前，可先让学生说说实验注意事项。
联系生活，丰富、加深学生的认识。
第四节电阻的串联和并联
学习目标
1．通过实验探究和理论推导，得出串联、并联电路总电阻跟分电阻的关系，体会两种研究方法在科学探究中的意义，树立理论与实践相统一的思想。
2．会利用串联、并联电路的有关知识，解答和计算简单的电路问题。
课前准备
1．复习回忆
串联电路和并联电路的电流各有什么关系？
电压各有什么关系？
2．预习记录
通过预习课文，你学会了什么？
有哪些疑问？
请简要记录下来：
合作探究
一、认识串联、并联电路的总电阻
活动1：
利用“伏安法”分别测量两个定值电阻（R1=5Ω、R2=10Ω）串联、并联的总电阻值。
将实验数据记录在表格中。
次数
电阻连接情况
电压表示数
电流表示数
总阻值
1
R1、R2串联
2
R1、R2并联
思考讨论：
1．观察实验数据，总电阻一定等于两个分电阻“之和”吗？
阅读教材76页“加油站”的内容，请谈谈你对串联（或并联）电路的“总电阻”的理解。
2．分析实验数据，比较串、并联电路的总电阻与分电阻的大小。
3．请利用“影响电阻大小的因素”来解释⑵中的结论。
填一填
串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值______；
电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值______。
二、理论推导串联、并联电路的总电阻和分电阻的关系
1．研究串联电路的总电阻和分电阻的关系
活动2：
⑴根据串联电路电压关系U＝U1＋U2、电流关系I＝I1＝I2和欧姆定律，推导出串联电路总电阻R与分电阻R1、R2的关系。
⑵理论推导结果与“活动1”中的实验结论相符吗？
填一填
两个串联电阻的总电阻等于各分电阻_________。
思考讨论：
多个（2个以上）电阻串联的总电阻与分电阻有什么关系？
请做出猜想，并通过理论推导进行证明。
2．研究并联电路的总电阻和分电阻的关系
活动3：
⑴理论推导并联的总电阻R与分电阻R1、R2的关系。
⑵理论推导结果与“活动1”中的实验结论相符吗？
填一填
两个并联电阻的总电阻的______________，等于两分电阻的________________。
思考讨论：
多个相等阻值的电阻并联，总电阻与分电阻有什么关系？
请做出猜想，并理论推导证明。
说明
因为学生理解“并联总电阻”有一定难度，所以通过实验测量并联、串联总电阻，便于纠正“总”电阻就是“和”的错误认识，有助于学生正确理解“总电阻”的含义。
此处可以根据各校学生的实际情况灵活处理。
例如：
是否给出电路图，是否提示要用到的电学知识。
教师在组织学生进行活动3时，应当给学生留出更宽松的独立自主思考的空间，使学生能灵活运用在活动2中获得的经验自主解决活动3中的问题。
第五节家庭用电
学习目标
1．通过观察分析家庭电路实物布线图，了解家庭电路的组成和连接方式。
2．了解生活中安全用电的知识，提高安全用电意识。
3．安装模拟家庭电路，做到理论联系实际，提高动手实践能力。
学时安排
本节建议用2学时，第一学时学习家庭电路的组成，第二学时了解生活中安全用电的知识。
第一学时
课前准备
1．家庭实验
在家长协助下，观察家庭电路：
⑴进户电线有几条？
⑵配电盒内安装有哪些元件？
可以通过观察实物、预习教材、咨询家长、上网查询等多种渠道了解它们的名称和作用。
⑶室内有哪些家用电器？
根据生活经验推测它们的连接方式是串联还是并联？
2．预习记录
通过预习课文“观察家庭电路”部分内容（80~83页），你学会了什么？
有哪些疑问？
请简要记录下来：
合作探究
一、家庭电路
1．家庭电路的组成和连接方式
活动1：
家庭电路是用来给各种家用电器供电的，其实物布线图如下图所示。
观察家庭电路布线图，并参考教材回答下列问题：
⑴家庭电路的组成
①进户线：
连接户外供电电路的电线通常有______根，一根是_______，一根是_______。
它们之间的电压为_______。
②图中元件A是_________，它的作用是：
测量用户在一段时间内消耗的电能。
③元件B是________，它的作用是：
控制整个家庭电路的通断。
④元件C是________，它的作用是：
当家庭电路中的电流过大时，熔丝自动熔断，避免烧坏电路。
⑤现代家庭电路中一般安装有“空气开关”，当通过的电流过大时，空气开关自动“跳闸”，切断电路。
排除故障后，用手重新闭合开关就可以了。
所以，空气开关可以替代上述元件中的_______和________。
⑵家庭电路的连接
①电能表、闸刀开关、熔断器要安装在家庭电路的_____路上。
（选填“干”或“支”）
②各家用电器和插座之间是_______联的，开关与它控制的用电器是______联的。
思考交流：
各家用电器之间为什么要采用并联方式？
2．测电笔
活动2：
了解测电笔的用途、结构和使用方法。
⑴拆卸测电笔，了解其内部构造：
金属体笔尾、__________、___________、金属体笔尖。
将测电笔重新组装好。
⑵观察教材第81页图14-22、14-24，并阅读图下面的文字，了解测电笔的用途和使用方法。
思考讨论：
①如何辨别火线与零线？
②正确使用测电笔接触火线时，估算通过人体的电流是多大？
（高电阻阻值约1MΩ以上。
）分析说明测电笔中高电阻的作用。
③测电笔接触零线时，氖管为什么不会发光？
④在用测电笔辨别火线和零线时，为什么不能让手碰到笔尖金属体？
⑶用测电笔分别测试插座的两孔，判断哪个孔是接火线的。
3．白炽灯
活动3：
⑴观察白炽灯泡和灯座的结构，看看灯丝的两端是怎样接入电路的。
⑵用手靠近正在发光的白炽灯泡，你的感觉是________。
阅读教材82页第二段文字，了解白炽灯泡的发光原理。
⑶你还见过哪些不同种类的照明灯具？
阅读教材82页“信息窗”，了解更多相关知识。
说明
本节学案对教材一些知识点的教学顺序作了适当调整：
首先让学生了解家庭电路基本组成；接下来学习安全用电；学生知道了触电的原因后，再学习螺口灯头、开关、三孔插座的接法，并亲自动手安装模拟家庭电路。
若学生根据图示提出有关三孔插座接地线的问题，应给予鼓励，并告知是为了安全用电，将在后续学习中说明。
注意保证学生人身安全。
一定先明确测电笔的正确使用方法，再让学生动手实验。
此处弄清楚白炽灯泡和灯座的结构，为活动7安装电灯做准备。
关于活动3中的第⑵步：
正在发光的白炽灯由教师提供，提醒学生实验时要注意安全，避免被烫伤或触电。
也可以将这步活动安排为学生课前家庭实验。
第二学时
课前准备
1．家庭实验（观察）
在家长协助下，观察台灯、电冰箱、洗衣机、电热水壶等家用电器的插头，了解插头、插座的作用。
2．预习记录
通过预习课文“注意用电安全”部分内容（83~85页），你学会了什么？
有哪些疑问？
请简要记录下来：
合作探究
二、安全用电
1．触电原因
活动4：
阅读教材第83页最后一段文字，并观察教材图14-29、阅读图下面的文字，了解触电事故发生的原因。
⑴人体是导体，当___________过大时，人会在很短的时间内窒息、死亡。
⑵大量事实表明：
_______________的电压才是安全电压。
⑶家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接接触_______引起的。
思考交流：
1为什么人体只接触一根导线，也可能会触电？
②为什么人体没有直接接触火线，也可能会触电？
2．避免触电
活动5：
阅读教材84页图14-30上面的一段文字，观察教材图14-30、图14-31，并阅读图下面的文字，了解生活中安全用电的知识。
⑴白炽灯泡的安装要求：
控制灯泡的开关要接在______线上，螺口灯泡的螺旋一定要接在________线上。
思考交流：
安装白炽灯时，如不按上述要求做，为什么容易导致触电事故？
⑵用测电笔测试三孔插座，哪个孔接的是火线。
答：
_____。
三孔插座的安装要求：
左孔接_________线，右孔接________线，第三孔接________线。
思考交流：
当家用电器漏电或因火线破损与外壳接通时，会使外壳带电，这时人体接触外壳会发生触电事故。
为什么有金属外壳的家用电器使用三脚插头和三孔插座（如图所示），就能避免这类触电事故的发生？
3．用电事故急救
活动6：
阅读教材85页第一、二段文字，了解触电事故的急救措施。
⑴万一发生触电事故，应首先_________________，不能直接去碰触电的人，否则施救者也会__________。
⑵如果不能及时切断电源，可以用干燥的木棍、竹竿等___________（选填“导体”或“绝缘体”）将电线挑开。
⑶发生火灾时，要首先________电源，绝不要带电泼水救火。
交流：
请填写出医疗急救电话号码：
_________，火警电话号码：
__________。
三、安装模拟家庭电路
活动7：
按教材82页图14—26所示安装电路，经老师检查无误后，再接通电源。
⑴安装熔断器、白炽灯、插座时，要符合安全用电要求。
⑵接通电源后（不要再随意触摸电路各元件），闭合电灯开关，检验白炽灯泡是否发光。
⑶用测电笔测试插座安装是否正确。
说明
“活动7”一定要注意安全。
可用接有三脚插头的三条导线作电源线，学生接好电路后经检查无误，将三脚插头插在电源插板上。
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