《電流和電路》教材說明及教學建議

2022-09-21 10:51:04 字數 2657 閱讀 5206

想想做做

本節可以直接通過想想做做引入新課。

課本中所用的實驗器材有小燈泡和玩具電風扇等,是生活中常見的,各種電動玩具中都有。對於初中階段的學生來說,「怎樣連線,可以控制小燈泡、小電動機、**門鈴……」這樣的問題提出以後,學生想動手試一試的慾望會很強烈。

這節課應該在實驗室上,兩人一套實驗器材。

學生開始實驗前,務必閱讀課本中的實驗警鐘!

實驗警鐘

「任何情況下都不能把電池的兩端直接連在一起!」

目前不必深入說明不能把電池的兩端直接連在一起的原因,只需簡要說明其危害,並要嚴格遵守。

電流和電路

學生在實驗操作過程中,教師觀察、指導,並給予適當的評價。同時,在學生完成三次閉合電路的連線後,啟發學生思考三次電路的共同特徵。

學生會發現,導線將電池、開關、燈泡(或電動機、**門鈴)逐次連線成乙個閉合迴路後,閉合開關,小燈泡就會亮。他會說這是由於電池中的「電」有了可以流淌的路徑。教師在這裡要強調電路的閉合性。

小學階段的電路學習,僅僅限於實物的連線;初中階段的學習,要讓學生知道,在研究一些具體問題時,為了方便,往往是要把具體問題抽象、概括,使其簡潔明瞭,電路圖便是其中的一例。也可以說這是研究問題的一種思想方法。

課本中的幾個常用元件及其符號不必在此讓學生多練,認識就行,可在後面的學習過程中通過不斷使用來逐漸掌握。

想想議議

作為電路知識的鞏固,教材設定了欄目中的問題。讓學生檢查有錯誤的電路,使學生再次感受到只有電路閉合時,電路中才有電流,電路不閉合就不會有電流。課本圖5.1-4的錯誤在於電池沒有接在閉合的電路中,被「甩」在了外面。

電源和用電器

關於電源和用電器的作用,按《標準》的要求是從能量的角度講的,即「電源是在電路中提供電能的裝置,用電器是消耗電能的裝置」。這裡,深層次的含義是引導學生從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用。如,燈泡是將電能轉化成了光能;小電動機是將電能轉化成了動能;**門鈴是將電能轉化成了聲能……只是由於學生關於能量轉化的認識還很粗淺,這裡沒有強調「轉化」,但教學中可以講「轉化」。

可以在課堂上演示「電池消耗」的實驗,讓學生從電池的消耗來體會能量的相互轉化。

由一節電池、小電動機、開關組成電路,觀察小電動機的轉速隨著時間逐漸變慢。這可以說明電池中的電能減少了,而這部分電能正是提供給了小電動機,維持了它的轉動。

需要說明的是,實驗中電動機轉速的變化主要是因為電極的極化使得電池內阻增加,從而輸出電壓降低,在經過一段時間的恢復後輸出電壓還能有所提高。不過,從根本上講,這也確實可以看做電池容量減小的表現,所以以上的解釋也不錯。不過教師應該注意,這裡不要說得過多,否則可能出現科學性錯誤。

導體和絕緣體

在小學階段的學習中,將各種物體(硬幣、金屬的剪子、塑料尺、橡皮……)連線到小燈泡的電路中,通過觀察小燈泡的亮與不亮來判斷物體是容易導電還是不容易導電。根據物體導電性能的這種差別,知道物體分為導體和絕緣體。初中階段,學生在了解這一特性之後,必然會產生了解其原因的願望。

課本只是直接說出「金屬中有自由電子,所以能夠導電;食鹽水溶液中也有自由移動的帶電粒子,所以也是導體。」

實際教學中,可以將這段內容具體化,用較形象的板畫(如圖5-1)或動畫類的計算機課件進行演示,這樣可以激發學習興趣,幫助學生理解問題。

電流的方向

教材中沒有以「把正電荷定向移動的方向規定為電流的方向」這種方式給出電流方向的定義,而是迴避了實際規定的電流方向與金屬中自由電子的移動方向相反的教學難點。這樣處理的目的是讓初中學生在「電流和電路」的學習中側重其應用,而不拘泥於那些難於理解的物理學概念。這樣處理,一方面是由於學生的年齡特點,另一方面也是因為自由電子的實際運動方式跟我們頭腦中「定向運動」這種經典模式其實也是相差很遠的。

這裡只要求學生知道電流是有方向的,其方向就是沿著「正極→用電器→負極」的方向。這裡特別應該強調的是,最好不要簡單地說電流沿著「正極到負極」的方向,因為在電源內部電流是從負極到正極的。也不必讓學生區分電源「內部」和「外部」,在談到方向時只要不把「用電器」一詞忘掉就不會錯了。

教材中提到發光二極體,目的是讓學生知道這種既有單向導電性,又有發光功能的電子元件。生活中利用發光二極體的例項很多,電視機和收錄機上的指示燈、城市街道上的紅綠燈、火車站上的布告牌、廣場上的大螢幕電視,都有用到發光二極體的。教師在這裡結合當地的實際多做些介紹可以擴大學生的眼界,激發學生動手、動腦設計小玩具、小儀器的興趣。

動手動腦學物理

1.此題的目的是進行「根據電路圖連電路」和「根據電路畫電路圖」的訓練。這種訓練對於學好電學是至關重要的,教師應該增加一些這樣的練習,要不怕簡單、不怕重複、不厭其煩。

不僅要在紙面上「根據電路圖連電路」和「根據電路畫電路圖」,還一定要在實驗室進行多次這樣的練習。要多練。在成年人看來,連小燈泡跟連小電機、連**門鈴好像是一回事,但對初中學生來說,換乙個新的用電器就是一次新的練習。

對於知識,一般說來知道了就會了,但是對於技能,「知」和「行」之間往往還有一段距離。所以,電路圖和電路的對應關係,只作課本上的練習遠遠不夠,要在實驗室裡多動手練。

2.這是乙個設計題,比較簡單,連成乙個閉合電路就行了。可以和第1題結合,在實驗室裡進行訓練。

3.這是乙個設計製作型練習。首先要能夠區分二極體的正極和負極。不過,不要把二極體的正極、負極這兩個名詞告訴學生,學生會把它們和電源的正負極混淆。

只說讓學生判斷,他們手中的二極體允許電流從哪條接線流入,不允許從哪條接線流入,就行了。

有的發光二極體需兩節電池串聯起來才能發光,使用時要注意給學生配備合適的電池組。

可以考慮用半課時讓學生交流第3題(包括讓同學們互相演示)。這半課時要給學生提供實驗室。

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