师：同学们好，欢迎走进物理课堂。今天我们学习沪科版九年级物理第十四章第二节——让电灯发光。从古至今，人们为了追寻光明，一直热衷于使用灯具。早在两千多年前的战国时期，我们的先辈就懂得利用动植物油脂作为燃料，制成照明灯具，比如瓦豆灯。这是汉代的雁鱼铜灯，在使用功能上有了进一步提升，不仅能改变照明方向、亮度，还能当作夜行灯使用。1879 年，爱迪生发明了电灯，推动人类进入电气化时代，让我们的生活变得多姿多彩。现在我们来欣赏芜湖夜景——鸠鸟团巢灯光秀。
（播放灯光秀视频）
师：观看了这段美轮美奂的灯光秀，同学们有没有思考过，这些灯为什么会发光？怎样才能让它们发光？它们的电路连接情况又是如何呢？我们首先来了解电路的组成。请同学们利用桌面上的器材，让小灯泡亮起来。
（学生动手实验）
师：有的同学是这样做的，我们来看看。把电池和小灯泡直接连接起来，我们看到小灯泡立即发出明亮的光。这个电路有缺陷吗？很显然，小灯泡的亮灭无法控制。因此，大多数组别在电路中加入了一个开关。我们来看，闭合开关，小灯泡发光；断开开关，小灯泡熄灭，电路完整了。这个电路类似于我们身边的手电筒电路。如果我们在电路中再加入一个开关，再看一看。
（演示实验）
师：闭合一个开关，小灯泡没有发光；两个开关都闭合，小灯泡发光。这个电路类似于我们生活当中的声控路灯的电路结构。那么如果我们在电路当中再加入一个小灯泡，并且改变它们的连接情况又会怎么样？我们来探究一下。
（演示实验）
师：我们先闭合一个开关，发现有一盏灯发光了；断开开关，灯泡熄灭。再闭合另一个开关，另一盏电灯发光；两个开关都闭合，两灯均发光。同学们想一想，这个电路和我们生活当中的什么电路的结构比较类似呢？
生：家庭电路。
师：没错，是家庭电路。那么同学们再思考一下，在刚才的这些实验当中，我们用到了哪些电路元件？它们的作用又是什么呢？首先是电池，它是供电的，我们也称为电源。第二部分是开关，控制灯泡的亮与灭。第三部分，小灯泡是利用电来工作的，我们也称为用电装置、用电器。第四部分，连接线路所用的电线，我们也称为导线。因此，一个完整的电路应该包括四个组成部分，即电源，为电路提供电能，使电路中保持持续的电流；用电器，把电能转化为人们需要的能量；开关，控制电路通断；导线，输送电能，将各电路元件连接起来。
了解了各个电路元件的作用，我们同学来讨论一下，这两个电路元件在使用的时候应该属于什么类型的。
（展示小区电动门栏杆和充电宝给手机充电的图片）
师：左图为我们小区的电动门栏杆，当通电后，栏杆运动，将电能转化为机械能，因此它应该属于用电器。右图充电宝正在给手机提供电能，应该属于电源。那么如果我们给充电宝充电，很显然它是将电能转化为其他形式的能，应该属于用电器。接下来请同学们再分类，例举一下自己在生活当中看到的一些电路元件。
生：第一类电源，有干电池、蓄电池、学生电源、太阳能电池。除此之外，还有纽扣电池、锂电池等。每个电池都有它的正极和负极，如干电池，它的碳棒一端也就是粗的一端为正极，锌的一端为负极。
生：第二类是一些家用电器，它们在使用过程中将电能转化成了其他形式，如电风扇将电能转化为机械能，音响将电能转化为声能等等，它们属于用电器。
生：第三类开关。左图为闸刀开关，中图为我们家庭的多功能触摸开关，右图为实验室学生所用开关。除此之外，还有声控开关、光控开关、按钮式开关、旋钮式开关等等，开关的种类非常多。
生：第四类，导线。观看这四幅图，大家可以看出，导线主要由两种材质构成，一种是铜导线，一种是铝导线。我们家庭电路的电线，我们实验室使用的导线都是用铜导线制成。我们室外电路的高压线路当中所用的电线用的是铝导线。
师：了解了这些电路的结构，接下来我们来研究电的问题，电灯为什么会发光呢？
生：因为有电。
师：那么什么是电流呢？我们先通过这一段视频来了解电流以及电流方向。
（播放视频）
师：之前的视频中我们讲了电荷的知识，那么如果让电荷动起来会有什么效果呢？一般来说，自由电荷在不停地做无规则运动，但这种运动并不是我们关心的。我们关注的是定向移动，这种运动和汽车类似，汽车在公路上定向移动形成了车流，同样的，电荷的定向移动形成了电流。并且不管正电荷还是负电荷，只要定向移动都能形成电流，那方向怎么判断呢？车流的方向好确定，就是汽车运动的方向，但是电流的方向就不好办了，正负电荷都能形成电流，那应该看正电荷还是负电荷呢？在 19 世纪初，物理学家就作出规定，把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。那负电荷怎么办呢？和数学上的负数类似，跑过去一个负电荷就相当于跑回来一个正电荷，所以负电荷往右移动就相当于正电荷往左移动，这就是电流的方向。来看一个更复杂的情形，如果既有正电荷，又有负电荷，正电荷往左运动，负电荷往右运动，那电流方向应该是怎么样的呢？先来看正电荷往左运动，电流方向和它一样往左，再来看负电荷往右运动，电流方向和它相反往左，所以这两部分合起来，电流方向还是往左啦。总结一下，电流是电荷的定向移动，它的方向与正电荷的移动方向相同，而与负电荷的相反，大家学会了吗？
生：学会了。
师：在刚才的视频当中，利用了类比方法帮助我们认识了电流以及电流的方向。电流并不是由电源流出来的，而是源自于整个电路当中的自由电荷，特别是金属导体当中的自由电子。在电源的作用下，它们由原来杂乱无章的运动变成定向移动而形成了电流。那么在一个闭合回路当中，电流到底从电源的正极流向负极，还是从电源的负极流向正极？我们来通过一个实验来了解一下。
（演示实验，使用发光二极管）
师：这是一个发光二极管，具有单向导电性，即电流可以从它的长的一端流过短的一端，但是不能从短的一端流过长的一端。我们把这个发光二极管接入电路，先把正极连接它的长端，负极连接它的短端，来试一试。
（闭合开关，二极管发光）
师：我们再改变电路的连接方法，让负极连接二极管的长端，正极连接二极管的短端，再试一试。
（闭合开关，二极管不发光）
师：对比上述两个实验，我们来分析一下。在左图当中，二极管发光，说明有电流从正极流过二极管。而在右图当中，二极管没有发光，说明没有电流从电源的负极经过二极管流向正极。由此可以证实，在电源的外部，电流总是从电源的正极流向负极。其实在电源的内部，电流是从负极流向正极，这样就形成了一条闭合的回路。那么在左图当中，我们金属导线当中的自由电子运动方向是朝哪个方向呢？