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15.2 電流和電路
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第十五章 電流和電路
物理觀念 知道電流的形成條件和方向的規定；了解導體和絕緣體；認識電源和電路元件符號；會畫簡單的電路圖；知道電路的組成。
科學思維 學習觀察實驗現象，學習從現象中分析歸納規律的方法；學習畫電路圖，了解電路圖是一種電學模型，并學會建構模型。
科學探究 通過實驗認識通路、短路和短路，知道短路的危害，能運用相關知識進行推理。
科學態度 與責任 通過學習電路的連接激發學生對身邊有關電的問題探索的興趣，樹立學生安全操作的意識，培養學生的競爭意識和合作精神。
學習目標
①知道電流的概念、電流的方向、電路的構成。
②掌握畫電路圖、電路中各個部分的作用。
①畫電路圖及理解電路的三種狀態。
②通過實驗推理，得出“只有兩種電荷”的邏輯推理過程。
教學重難點
取兩個相同的驗電器A和B，使A帶電，B不帶電。用帶有絕緣柄的金屬棒把AB連接起來，A的金屬箔的張角減小，B的金屬箔由閉合變為張開。
這表明，有一部分電荷通過金屬棒從A移動到了B，但是，電荷移動會很快結束，怎樣才能使電荷持續不斷地流動呢
情景導入
一、 電流的形成
（1） 探究電荷持續地流動的條件
正在發光的電燈、轉動的風扇都需要有電荷持續不斷地流動。我們通過下面的活動看看，想要電荷持續地流動需滿足哪些條件。
【設計實驗】有如下器材：小燈泡、小電動機、蜂鳴器各一個，一個開關、兩節電池以及一些導線。先后三次連接電路，分別使小燈泡發光、小電動機轉動、蜂鳴器發聲。小燈泡、小電動機、蜂鳴器要受開關的控制。
想想做做
【進行實驗】以使小燈泡發光為例分析
①如圖甲所示，沒有電源，無論斷開還是閉合開 關，燈泡都不亮。
②如圖乙所示，斷開開關，小燈泡不發光；
③如圖丙所示，閉合開關，小燈泡發光。
甲
乙
丙
【實驗結論】
要想使小燈泡等有電荷持續流過，滿足兩個條件：
①必須要有電池；
②還要用導線將它們與電池連接成閉合的電路。
想想做做
（2）電流的形成
導線、小燈泡的燈絲都是用金屬做的。金屬中
有大量的自由電子，沒有接電源時，金屬內自由電子
運動的方向雜亂無章，如圖甲所示。
接上電源之后，自由電子在金屬中可以定向移動
形成電流，類似水定向移動形成水流。
可見：電荷的定向移動形成電流。
（3） 電路中形成持續電流的條件
①有電源；②電路是連通的。
兩個條件缺一不可。
未通電時，自由電子的移動雜亂無章
通電后，自由電子定向移動，形成電流
電流的形成
電流形成的條件
1.下列說法正確的是（　　）
A.只要導體內自由電荷移動，就能形成電流
B.在閉合電路中要得到持續電流就必須有電源
C.在串聯電路中，有一個用電器斷路，其余用電器均能工作
D.在并聯電路中，有一個用電器被短路，其余用電器仍可照常工作
解：A、電荷的定向移動才會形成電流，故A錯誤；
B、在閉合電路中要得到持續電流就必須有電源，故B正確；
C、在串聯電路中，有一個用電器斷路，其余用電器均不能工作，故C錯誤；
D、在并聯電路中，有一個用電器被短路其余用電器都不能照常工作，故D錯誤。
故選：B。
B
練習1
在前面小燈泡發光等實驗中，我們是無法判斷電流方向，其線路中的電流方向是怎樣的，我們該如何判斷呢？
電路的方向
　　 發光二極管也叫LED，是一種電子元件，
其兩根引腳中較長的為正極，較短的為負極。
具有單向導電的特點：電流只能從正極流入，
從負極流出。
根據LED發光與否可以判斷電路中是否有電流及電流的方向。
負極
正極
二極管
電流形成的條件
2.如圖所示，把導線接在小燈泡的AB兩端，閉合開關，發光二極管_____
（選填“發光”或“不發光”），小燈泡處于_______狀態（選填“通路”“斷路”
或“被短接”）。若再取下該導線，發光二極管中電子的移動方向為_________
（選填“從左到右”或“從右到左”）。
被短接
發光
從右到左
練習2
驗電器A的電荷量沒有變化，驗電器B仍不帶電，說明橡膠棒不可以導電。
驗電器B也帶了電。有一部分電荷通過金屬棒從A移動到了B，說明金屬棒可以導電。
導體和絕緣體
二、導體和絕緣體
1.導體
①定義：容易導電的物體叫導體。
如金屬、人體、大地、石墨、酸堿鹽溶液等都是導體。
②導體導電的原因：導體中存在自由電子。
石墨
導線
水
大地
導體與絕緣體
2.絕緣體
①定義：容易導電的物體叫導體。
如橡膠、 陶瓷、 玻璃、 油、 干木頭、塑料等都是絕緣體。
②絕緣體不容易導電的原因：幾乎沒有自由電荷。
橡膠
陶瓷
玻璃
塑料
導體與絕緣體
導體與絕緣體的概念
3.如圖所示，高鐵車頂有一個與高壓線接觸的物體稱為受電弓，受電弓與高壓線合稱“弓網系統”，用來為高鐵動力提供電能。你認為受電弓與高壓線接觸面上的材料選用較為合適的是（　　）
A．橡膠 B．石墨 C．陶瓷 D．塑料
解：受電弓是電力牽引機車從接觸網取得電能的電氣設備，因此受電弓與高壓線接觸面上的材料導電性能要好，而橡膠、陶瓷和塑料是絕緣體，石墨是導體，所以受電弓與高壓線接觸面上的材料選用較為合適的是石墨。
故選：B。
B
練習3
三、電路的構成
1.電路：由電源、用電器、導線、開關組成的電流可以流過的路徑。
2.電路的組成
用電器
開關
導線
電源
3.電路元件的作用
電源：提供電能
用電器：消耗電能
導線：輸送電能
開關：控制電路
電路的構成
①電源：提供電能的裝置叫做電源。
把其他形式的能轉化為電能
干電池
發電機
硅光電池
鋰電池
蓄電池
電路的構成
感應開關
聲控開關
單刀開關
拉線開關
空氣開關
按鈕開關
②開關：控制電路通斷的元器件叫開關。
電路的構成
③用電器：消耗電能的元器件，把電能轉化為其他形式的能。
洗衣機
冰箱
空調
電風扇
電視機
燈泡
電路的構成
④導線
連接元件 輸送電能
工程導線
實驗導線
高壓輸電用導線
電路的構成
四、電路圖
用符號表示電路連接的圖，叫作電路圖 。
電路圖是對實際電路的有效抽象。
電路圖
畫電路圖要注意的問題：
符號統一
要用統一規定符號
不能自造符號
橫平豎直
最好畫成長方形
符號均勻分布
連接之間不能斷開
符號與元件對應
順序、狀態一致
符號不能漏畫
符號不能畫在拐角處
畫出電路對應的電路圖。（注意元件狀態）
畫電路圖
筆記：
電路圖的正確組成
4.如圖所示各電路圖中，正確的是（　　）
解：AB、當開關閉合后，都會形成電源短路，故AB錯誤。
C、電路中沒有電源，故C錯誤；
D、有電源，且電燈和開關串聯，連接正確，故D正確。
故選：D。
D
練習4
1.通路
用電器能夠工作的電路。
特點：電路有電流，用電器工作。
2.斷路
某處被斷開的電路，又叫開路
特點：電路無電流，用電器不工作。
通路、斷路、短路
五、通路、斷路、短路
3.短路：
電路接通，某元件兩端被導線直接連通，就說該元件被短路。
完全短路
電流很大，燒壞電源
電源短路
導線直接連通電源兩極
所有用電器都不工作
局部短路
被短接的用電器不工作
短接
導線直接連通電燈兩端
可用來控制電路
通路、斷路、短路
電路的三種狀態
5.如圖所示，閉合開關S時，燈泡L1、L2都不亮。用一段導線的兩端接觸a、b兩點時，燈L1不亮，L2亮：接觸b、c兩點時，兩燈都不亮：接觸c、d兩點時，兩燈也不亮，則下列判斷正確的是（　　）
A．燈L1斷路　　B．燈L2斷路 C．燈L2短路 　D．開關S斷路
解：用一段導線的兩端接觸a、b，燈L1不亮，L2亮，說明a點到正極、b點到負極，都沒有發生斷路；用一段導線的兩端導線接觸b、c,兩燈都不亮說明此時電路還是處于斷路且L2沒有斷路；用一段導線的兩端接觸c、d兩點時，兩燈都不亮，進一步說明電路斷路且開關S沒有斷路。綜上可知，是燈L1斷路。故選：A。
A
練習5
教學重難點
電流和電路
├── 電流
│ ├── 電流的形成：電荷的定向移動
│ ├── 電流的方向：正電荷定向移動方向
│ └── 形成電流的條件：電源、通路
├── 導體與絕緣體
└── 電路
├── 電路的組成
│ ├── 電源：提供電能
│ ├── 開關：控制電路通斷
│ ├── 用電器：消耗電能
│ └── 導線：輸送電能
├── 電路圖
│ ├── 電路元件符號
│ └── 畫電路注意問題
└── 電路的種狀態
1. 圖甲是把電池和玩具電風扇連接起來的電路圖。請在圖乙中用筆畫線表示導線，連接相應的電路。
課后習題1
2. 在圖中有電子門鈴、電源和開關，請用筆畫線表示導線把它們連起來，使得門鈴能夠正常工作，并畫出相應的電路圖。電子門鈴可以用“ ”這樣的符號表示。
電子門鈴
答案：如圖所示。
課后習題2
3. 觀察圖所示的手電筒結構圖。按下按鍵時，電路是怎樣接通的？在圖中畫出電流流過的路徑。另畫出手電筒的電路圖。
答案：如圖所示。
課后習題3
4. 圖是某人連接的電路，小電動機能轉嗎？在接錯的那根導線上打一個“×”，表示不要這根導線，再把正確接法的導線畫出來，并在三根導線上分別標明電流的方向。
答案：如右圖所示。
課后習題4
5. 圖甲、乙中，各有一根導線接錯而使小燈泡被短接，請把這根導線找出來，在上面打一個“×”。
答案：如圖所示。
課后習題5
1.基礎性作業：完成課件中的課堂練習。
2.拓展性作業：發光二極管是常見的電子元件，當電流從較長接線腳流入時，發光二極管中有電流通過，使其發光。如果電流從較短接線腳流入，電路處于開路狀態。利用發光二極管的單向導電性，請制作一個判斷電流方向的裝置。
　　開關閉合后，小燈泡發光，說明電流從二極管“+”極端流入，“-”極端流出，故A端是電源的正極，小燈泡不發光，說明電流從二極管“-”極端流入，“+”極端流出，電路圖如圖：
思路指導
布置作業
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