八年级上册第三章第一节《电荷与电流》教案第二课时 一、核心概念与跨学科概念 1.核心概念 物质与相互作用:电荷定向移动形成电流;电流有方向、有大小,可用I=Q/t描述。 技术与工程:电路的三种状态(通路、短路、断路)决定电器能否安全工作。 2.跨学科概念 系统与模型(把心脏、大脑抽象为“生物电源+闭合回路”模型) 稳定与变化(通路→稳定工作;短路→剧烈变化) 物质与能量(化学能→电能→光/热/机械能) 二、教学目标 维度 目标内容 科学观念 说出电流定义及单位; 列举3个以上常见电流值(μA~kA); 能描述心电图、脑电流的基本原理。 科学思维 能用“电荷定向移动”模型解释通路、短路、断路; 能判读简单心电图波形与心跳频率。 探究实践 完成“人体瞬时电流测试”“干电池短路实验; 安全记录数据并用表格区分三种电路状态。 态度责任 认识 10 mA 以上电流对人体的危害; 掌握“先断电、再施救”原则; 愿意在社区宣传安全用电。 教学重难点 重点:电流概念及方向规定;通路、短路、断路的判断。 难点:心电图波形与心脏跳动对应关系;安全电流阈值的实际意义。 四、教学准备 器材:微安表(0–200μA)、干电池 1.5 V×2、开关、导线、小灯泡2.5V、保险丝、鳄鱼夹、一次性电极片、酒精棉球、示波器/手机心电图 App、心电图打印条、短路演示盒。 资源:真实心电图3条(正常、早搏、房颤)、脑电、10mA电击体验(可选)。 学生:任务单、铜片、铝片各1片。 五、教学过程 1、生物电引入 播放心电图嘀嗒声→投影心电图波形 学生猜“心跳” 设计意图:从生活切入 一道闪电威力巨大,但持续的时间很短。生产生活中,我们需要有像河中的水流一样持续不断的电流。那么,如何产生持续的电流呢?家庭和工厂用的电是发电厂生产并通过远距离输送而来的。电池可供手机、电动剃须刀等电器使用。像发电机、电池这种能提供电能的装置,叫作电源。接入电路的电源,能使导体内部的电荷产生定向运动,形成持续不断的电流。各种电源介绍 3、概念建构 动画:电荷定向移动→自由电荷的定向移动形成的。 科学规定:正电荷的定向移动的方向为电流方向。 未发现电子前,科学家认为电流带正电荷的粒子从电源的正极出发经过用电器和导线,回到电源负极。金属导线中电流是带负电荷的电子定向移动形成的。电子移动方向与我们规定的电流方向正好相反! 定义电流单位 A(安培),常见单位mA、μA 设计意图:建立物理量 4、常见电流值 快闪卡片:手机待机 10mA、笔记本电脑2-3A,普通石英钟(20 ~ 50)×106A,100英寸电视机2.5A,1.5匹家用空调5A、闪电30kA… 设计意图:量级感知 生物电体验 微安表+电极片测学生双手间“人体电流”(μA 级) 记录数据→对比安静/运动后差异 人体本身大约每秒有一个微弱的脉冲电流传遍心肌,用以触发、控制心跳。这些微电流也会经身体组织传到皮肤。用专门的仪器可以探测到这些电流,将其放大后,就可在显示屏上看到表示心脏正常与否的心电图。人脑不同程度的刺激事件,会使人脑产生不同形式的脑电流,探测并放大这些脑电流就能对人脑的思维或者情绪状态进行分析并作出推测或判断。据此原理,人们发明了测谎仪。 人体通过电流时人体感觉和反应: 100~200 A 对人体无害,医院电疗时能治病。 1mA 开始有麻感。 10mA 触电感觉,但人可以摆脱。 超过30mA 剧痛感,神经麻痹,呼吸困难,有生命危险。 100mA 短时间内使人窒息,心跳停止。 干扰电流疗法:将两种不同的变化电流交替地输入人体,在深部组织产生脉冲电流,以治疗疾病的一种方法。干扰电流疗法可以使人体皮肤或组织的局部温度升高,加快血液循环,从而加快软组织挫伤等病的愈合,也可以起镇痛和调节人体植物神经系统的作用。 设计意图:真实体验 6、探索活 ... ...
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