15.1两种电荷
一、教材分析
《电荷摩擦起》是人教版八年级第十五章第一节，本节的教学内容有：摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、电荷量及其单位、元电荷、电荷在导体中定向移动。其中两种电荷及其作用规律是教学重点，认识自然界只有两种电荷同时又是教学难点。摩擦起电是人类最早发现的电现象，两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础，电荷量的概念是后面理解电流概念的关键，因此本节课作为初中电学起始课，具有很重要的地位。
二、教学目标
1．知识与技能
●认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用；
●了解验电器的原理及其作用，了解电荷量及其单位；
●了解原子结构，认识元电荷、自由电子和电荷的移动。
2．过程与方法
●通过实验活动感受摩擦起电，知道带电体的性质；
●在认识自然界只有两种电荷的过程中，感受人们所用的推理方法。
3．情感态度与价值观
●注意观察静电现象，对电荷种类的探究产生兴趣，能主动利用简易器材动手做实验，激发学生主动学习的兴趣；
●鼓励学生自己查找资料、培养学生的自学能力，引导学生
电流是摸不着，看不见的，但是电流的强弱可以通过间接的手段（产生的效应）来认识。课本中就是通过“流过手电筒的电流和流过汽车头灯的电流，它们的强弱是不一样的”来引出电流的概念、单位以及生活中常见的电流值。然后告诉学生电路中的电流可以用电流表来测量。引导学生怎样连接电流表，以及对电流表怎样读数。
字母I是表示电流这个物理量的物理量符号，而字母A是电流的单位安培的符号，这对于初中学生来说很容易混淆，教学中应该反复区别它们。读出电流表的示数，是电学实验中必须具备的基本技能，它是教学的重点，如何将电流表连入电路中是教学的难点。
（一）知识和技能
1．知道电流是有强弱之别的；
2．知道电流的单位是安培，比安培小的单位还有毫安和微安；
3．知道电流表的使用方法；
4．能正确读出在电流表的示数。
（二）过程与方法
1．通过灯泡的明亮程度，间接地分析电路中电流的强弱；
2．通过连接电路的实验活动，培养学生动手操作能力；
3．通过电流表的读数，训练学生的观察能力和准确读数的技能。
（三）过程与方法
1．通过学生连接电路的实验活动，培养学生团结协作的精神；
2．在学生对电流表读数的过程中，培养学生严谨的科学态度。
读出电流表的示数。
将电流表正确连入电路中。
多功能初中电学演示实验板、小灯泡2只、开关、电源、导线、开关、电流表、幻灯机、多媒体。
自学法、讨论法、自主合作探究法。
一、情景引入
［投影］：
①黑夜闪电的亮度和街上彩灯的亮度对比。
②汽车前灯的亮度和手电筒的亮度对比。
③W灯泡的亮度和25W灯泡的亮度对比。
［演示］：
接通自制教具“多功能初中电学演示实验板”。
教师：并联的两只灯泡都亮了，是因为电路中有电流。同学们看到电流了吗？提醒同学们观察：两只灯的亮度情况？为什么会发生这样的情况？
学生：灯的亮度不同。灯泡越亮表明电路中的电流越强，灯泡越暗表明电路中的电流越弱，即是说电流有强弱。其实，电流就如同自来水中的水流，水流有强弱，电流也有强弱，那么怎样表示电流的强弱？用什么仪器并测出电路中的电流呢？今天我们一起来学习电流的强弱。
二、讲授新课
（一）电流的强弱
1．请同学们阅读课本“怎样表示电流的强弱”部分，了解怎样表示电流的强弱，并完成下列问题：
［投影］思考
（1）电流是表示的物理量，通常用字母表示电流这个物理量。
（2）电流的基本单位是，简称，符号是；常用的单位还有和。换算关系：1mA=__________A，1?A=_________A。
（3）手电筒电流大约为mA=______A。雷电电流可达2╳A=___?A=___mA。
教师：请学生解答以上3道题，教师讲评后由学生领悟学习。（渗透德育：注意防雷注意安全）。
教师：生活中常见的电流值还有哪些？学生间相互读、找数据，比较不同单位的电流值，体会日常电路中的电流值，并让部分学生在课堂上交流。
例题1：下列家用电器正常工作时的电流合理的是（）
A．电风扇约2AB．电冰箱约1AC．电视机约2AD．台灯约1A
教师：大家通过阅读还有什么问题吗？
学生：电流为什么用安培作单位？
2．［投影］安培趣事
（抽一位学生读，其他学生听并思考：通过对安培的介绍，你有什么启示？）
安培，法国的科学家、物理学家。年生于法国里昂。他在物理、化学、数学等方面都有很深的造诣，安培在电学方面的研究成果尤为突出，被后人称为“电学中的牛顿”。
在法国大革命时期，他的父亲被斩首。这一打击不仅使年轻的安培精神痛苦，并导致家境贫穷，使他失学了．在彷徨中，他读了哲学家卢梭的一本关于植物学的著作，它像火炬一样重新燃起了他对科学的热情，从此他更加刻苦地投入到自学中去。在学习和研究问题时，思想高度集中，专心致志，简直达到了那种忘我的痴迷程度。
故事一：为了专心研究问题，怕别人来打扰他，安培就在自己的家门口贴上了一张“安培先生不在家”的字条。这样，来找他的人看到字条后就不会再敲门打扰他。有一天，他在家中思考一个问题，百思不得其解，便走出家门，一边散步一边思考这个问题。他在马路上走着走着，好像突然想起了什么便转回身向家走去。他一边走一边还在聚精会神地思考着问题。当他返回自己的家门口时，抬头看见门上贴着“安培先生不在家”的那张字条，自言自语地说：“噢！安培先生不在家，那我回去吧！”说完，回头就走了。
故事二：安培正慢慢地向学校走去，边走边思索着一个电学问题。经过塞纳河的时候，他随手捡起一块鹅卵石装进了口袋。过一会儿，又从口袋里掏出来扔到河里。到学校后，他走进教室，习惯地掏怀表看时间，掏出来的却是一块鹅卵石。原来，怀表已被当作鹅卵石扔进塞纳河里去了。
故事三：傍晚，安培在街头散步，突然想到一道物理题目，就向前面的一块“黑板”走去，从口袋里掏出粉笔，在“黑板”上演算起来。可是，“黑板”竟开始向前移动！全神贯注的安培，因为题目没有算完，就不知不觉地追在“黑板”后面继续计算。最后，“黑板”越走越快，安培觉得追不上了。这时只见路人都朝他哈哈大笑。安培定神一看：原来那面会走动的“黑板”，竟是一辆黑色马车的车厢的背面。
正是这种悉心钻研科学的精神使安培在物理学方面有着重要发现，如安培定律、安培定则和分子屯流等。安培将他的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中，成为电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，物理学中用安培作为电流的单位。
学生：希望自己能向安培学习，刻苦钻研，勇于开拓和创新。
（二）电流表的使用
1．前面我们自学了怎样表示电流的强弱、单位以及常见的电流值，那么我们用什么仪器以及怎样用这种仪器测量出电路中的电流？测量电路中的电流的仪器，叫电流表。同学们看大屏幕。
2．同学们以学习小组为单位，观察电流表，认识电流表。看一看它上面的字母、数字、接线柱和它们的颜色下面的数字符号以及中间的一个小螺丝，它们各是什么意思？同学们交流讨论（着重注意表上的“一个字母”、“二个量程”、“三个接线柱”），一会儿各小组起来展示，其他小组补充。
学生：字母A表示电流表的单位是安培。
学生：数字0-0．6和0-3表示不同的两个量程。
学生：0-0．6A量程的分度值是0．02A，0-3A量程的分度值是0．1A。
学生：三个接线柱中红色柱上标有“+”，表示正接线柱，黑色柱上标有“-”，表示负接线柱。接线柱旁的数值表示接入该接线柱时的量程（即满刻度时的电流数值）。
学生：中间的小螺丝是用来调零的。
教师；同学们观察得很仔细，说得也很好。教师复述以上内容。
教师：要测量通过小灯泡的电流，应该怎样把电流表接入电路中？要注意什么？
3．请同学们阅读课本“怎样连接电流表”部分，讨论归纳电流表的使用方法，并完成下列问题：
［投影］思考
（1）电流表必须和被测的用电器联。（否则会损坏电流表）
（2）电流从电流表的接柱流入，从接线柱流出。（否则会反转甚至损坏电流表）
（3）任何情况下都（选填“能”或“不能”）使电流表直接连到电源的两极上。（否则会造成电源短路）
如果违反以上操作，会造成哪些影响？投影，同学们观察错误连接情况。
例题2：20XX年，XX学校将迎来XX周年华诞。母校将在X月X日隆重庆祝这一盛典。假若有28只小灯泡串联后接在电路中，做校庆盛典的彩灯用，使用中由于某一只小灯泡灯丝烧断而使全部小灯泡都熄灭。因为小彩灯都染着颜色，致使无法辨认是哪一只小灯泡的灯丝断了，现给你一只电流表，问如何将已损坏的小灯泡找出来？
分析：由于小灯泡是串联的，因此有一处灯丝断了，整个电路中将没有电流，所以灯都不亮。可用电流表逐个与灯泡两端并联，若发现其他的小灯泡都亮了，即被并联的灯泡是坏的，因为此时电流表相当于一根导线把电路断开处连接起来了（渗透德育：懂得感恩，报答他人）。
4．分组实验。
例题3：在下图中，用电流表测量电路中通过灯L的电流，以下四个图中，正确的是（），并根据电路图小组内连接测量电路中通过灯L的电流的实物图。
教师：刚才我发现同学们在连接实物图的过程中存在一个问题：不知道电流表的量程是选择0-0．6A还是0-3A？
教师：在不知道被测电路中的电流有多大的情况下，我们应采用试触法，教师演示。
例题4：学生以小组为单位，讨论：如何测量下列图中通过灯泡L1的电流？并根据电路图连接实物图。
教师：把连好的实物图拿来投影，正确吗？学生齐声回答，正确。
5．电流表怎样读数
教师：请同学们阅读课本P“怎样在电流表上读数”部分。
小组讨论：怎样在电流表上读数。教师巡回观察小组讨论情况。
小组展示：
（1）根据接线柱确定使用的量程；（2）根据使用的量程确定分度值；（3）接通电路后根据表针的位置读出几个大格、几个小格，从而确定电流表的读数。
［投影］
练习电流表的读数。
6．师生共同总结电流表的使用方法。
三、课后总结
通过本节课的学习，你有什么收获与体会？请每一位同学对自己在本节课的学习情况进行评估，然后教师归纳并投影本节内容）。
5.5探究串、并联电路的电流规律
●教学目标
一、知识与技能
1.通过探究式实验，得出串、并联电路中电流的规律，学习科学探究的方法.
2.在实验过程中，巩固连接电路的训练.
3.正确使用电流表，识记使用规则.
二、过程与方法
1.通过观察和实验，探究串、并联电路中电流的规律，提高学生对问题的探究能力.
2.通过学习和实验，培养学生动手操作能力.
3.通过对实验结论的归纳和总结，培养学生概括能力和语言表达能力.
三、情感态度与价值观
1.通过教师、学生的双边教学活动，激发学生的学习兴趣，培养学生热爱科学，主动参与、乐于探究的精神.
2.在实验过程中，进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神.
●教学重点
在实验中探究串、并联电路中电流的规律.
●教学难点
组织、指导学生在探究过程中，认真观察、分析、得出正确结论.
●教学方法
探究法、实验法、讨论法.
●教学用具
电池、开关、灯泡、导线、投影仪、电视机、录像机、录像带.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、创设问题情境，引入新课
［提出问题］
［师］同学们看黑板上的电路，从前面学过的知识知道，这是两个小灯泡组成的串联电路，电路中各点的电流之间有什么关系？
［启发猜想］
［师］大家现在先来猜想一下各点的电流有什么关系？
［生甲］我猜想电流是由大到小的，电流每经过一个小灯泡，就消耗一部分电能，回到负极时就小了.
［生乙］我认为小灯泡一样亮，电路中各点的电流应该相同.
［生丙］我有不同意见，我觉得电流有时大有时小.如大灯泡较亮，它需要的电流大，小灯泡暗，需要的电流就小，好像与用电器有关.
［生丁］我想靠近电源正负极的地方应大些.应该与电源位置有关.
［生戊］我的想法是导线粗的地方电流大；导线细的地方电流小.像粗水管中的水流大，细水管中水流小一样.
［师］到底是怎么样的呢？我们通过实验［探究］串并联电路电流的规律.
二、进行新课
［探究］串联电路电流的规律：
［设计实验］
［师］既然同学们的猜想这么多，又都坚持己见，下面分成五个组，讨论一下我们的猜想应如何设计实验才能得到证实.
学生按五种猜想分成了小组，兴致很高，很快都制订了自己的实验计划.
甲组：学生用电源、导线、开关和三个灯泡组成串联电路.然后在电路图1中取A、B、C、D四点分别串联电流表就可得出结论.
乙组：我们组用电源、导线、开关和两个灯泡组成了串联电路，然后在A、B、C三点分别串联接入电流表，如图2所示.
丙组：我们组用电源、导线、开关和四个灯泡组成两个串联电路.第一次用两个小灯泡组成串联电路，第二次换用两个稍大的灯泡再做一次，电路图和乙组一样.
丁组：我们设计的和乙组一样，也是取了A、B、C三点，然后用电流表测其值.
戊组：我们的设计和乙组大体相同，只是又换成不同导线做了一次.
［进行实验］
［师］大家的实验计划都制订好了，一定着急要亲自验证一下自己的猜想到底如何.不过，同学们要注意电流表的连接.
［学生开始动手实验，教师给予指导］
［归纳总结］
［师］同学们的实验做完了，现在总结一下自己实验的结论吧！
甲组：我们组用了三个小灯泡，猜想的是回到负极时电流会变小，实际结果A、B、C、D四点的电流值都在0.15A左右，大小相同.
乙组：我们组猜想的是电流相同，而结果也是相同.我们测得A、B、C三点的电流值都在0.2A左右.
丙组：我们猜想大、小灯泡的电流不同，但换了灯泡后，发现A、B、C三点电流趋于相等.
丁组：我们组猜想靠近两极的点电流应大些，但结果A、B、C三点电流一样大.
戊组：我们组用粗、细导线做了两次实验，结论稍有偏差，但导线相同时，A、B、C三点的电流值相等.
［师］经过同学们的努力实践，现在可以统一意见了：串联电路中各点的电流相等.这一结论经过了同学们的探究和实践活动，已经得到了验证，下面大家谈一些自己的收获吧！
［生甲］我们不管如何设计，最终达到了我们的目的：得出了串联电路中电流的规律.
［师］实际上，这也是我们探究的目的，解决了一个实际问题.
［生乙］我们学会了研究问题的一种方法，和前几次的探究实验相比，今天的探究过程都是我们自己设计的.
［生丙］在平时很粗心，以致电流表的读数读错了，得出的结论和别人不同.在以后的学习中，我会牢记这次的教训.
［生丁］我们在实验中，应该不怕困难，大胆去验证结果.
［师］同学们的收获不少，大家都体验了科学探究的过程，也学习了科学探究的方法，给我们今后的学习打下了基础，为我们的收获和合作成功鼓掌！
［探究］并联电路中电流的规律
［提出问题］
［师］我们一起合作对串联电路中电流的规律进行了探索，大家都迫不急待想动手实验，找出并联电路中电流的规律，我们就开始吧！
［猜想和假设］
［师］同学们都知道，串联电路只有一条路径，并联电路有多条路径.我们把并联电路的各分支叫支路，总路径叫干路，而实际上我们只要探究干路和支路电流之间的关系.如下图所示.
接下来，同学们猜想一下干路和支路电流的关系吧！
［生甲］我在想，是不是和串联时一样，相等.
［生乙］看起来干路电流分配给两条支路，两支路电流的和应等于干路电流.
［生甲］我猜想如果灯泡不一样，两支路电流的和会超过干路电流.
［设计实验］
［师］同学们仿照串联电路中电流的设计，对以上猜想设计一下实验.
甲组：用电池、导线、一个开关、两个灯泡组成并联电路.然后在干路上的A点接入电流表，测出A点的电流；再在两条支路上分别接入电流表，测出两条支路中B点.C点的电流，这样就可得出干路A点电流与支路B点、C点电流的关系了，我们组设计的电路图如下
只要按照设计的电路图实验一下，就会得出结果了.
乙组：我们组设计的电路和甲组一样.我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
丙组：我们组设计的电路和别的组一样，我们觉得换成大灯泡，两支路电流要超过干路电流.
［进行实验］
［师］大家的电路设计大致相同，只是猜想的结论不同.现在大家根据设计好的电路图可以动手实验了.
［学生动手实验，教师给予指导］
［归纳总结］
［师］同学们都做完了实验.我相信结果已经出来了，请几位同学说一下你们组的结论吧！
甲组：我们的结论是A点的电流约等于B点和C点电流的和.数据在如下的表格内.(投影)我们发现并联电路中电流和串联电路中电流关系不同.我们分析，A点即干路电流比两支路电流之和稍小些，是由于导线也消耗了一点电能.
［师］你们分析得有道理，但相差不会很多.说明你们不只是做了实验，还对数据进行了分析，并且找到了问题的原因，你们这份执着探究的精神值得大家学习，同学们用掌声给予鼓励！
乙组：我们组的结论和刚才的结论一样，也和我们猜想的结果相同.至于数据吗，出入很小，干路上电流应等于两支路电流的和.
［师］你们组的猜想是正确的，同学们也为你们的成功表示祝贺！
丙组：我们组用的灯泡比他们的都大一些，我们的数据也在表格内.我们发现灯泡换成大的，电池没变，电流变小了.但规律没变；干路中A点的电流等于支路B点和C点的电流和.
［师］你们组的结论和别的组相同，也就是我们得到了统一的结论；我想你们组一定在考虑为什么换了灯泡，电流变小，希望大家课后继续探讨.接下来让大家放松一下，看一段动画［录像］.（从并联电路的动画中，学生可以清楚地观察到电流从正极流向负极的过程中怎样并列流过二盏灯的具体情况，并使用闪烁效果，突出了分支处和汇合处的位置，并配以音响效果，使学生兴趣盎然，思维活跃，效果很好.）
［师］大家从动画中、实验探索中都明白了我们的结论.我们小结一下两次探究的结果吧！
三、小结
本节课我们主要学习了以下内容：
1.串联电路中电流的规律.
2.并联电路中干路和支路之间的电流关系.
四、布置作业
本节［动手动脑学物理］1、2、3
［动手动脑学物理参考答案］略
五、板书设计
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初中物理教学设计
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