14.4 科学探究：串联和并联电路的电流（教学课件）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（沪科版）

第十四章 了解电路 义务教育物理课程标准实验教科书编写组  编著 上海科学技术出版社 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约90MB. 本ppt共有59张、3段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①演示实验—《练习使用电流表》 ②演示实验—《探究串联电路中各处电流的关系》 ③演示实验—《探究并联电路中干路电流与支路电流的关系》 免责 声明 ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 科学探究：串联和 并联电路的电流 第十四章 了解电路 第四节 通过类比法理解电流的概念，记住电流的单位及单位换算。(物理观念) 01 记住电流表的用途和符号，会将电流表正确接入电路,会正确选择电流表的量程和正确读数。(物理观念、科学思维) 02 理解串联电路各处电流的关系和并联电路的干路、支路间电流的关系。(物理观念、科学思维) 03 学习目标 能利用串、并联电路的电流规律判断电路中的电流。(科学思维) 04 课后作业全解 03 学习新课 01 课堂总结 02 综合提升训练 04 目录导航 想一想 有一种调光台灯，它的亮度可以改变。灯泡越亮， 说明通过灯泡的电流越强。 电流的强弱怎样表示？怎样测量？ 做一做 如图所示，把两个规格不同的小灯泡串联（或并联）接到电源上，闭合开关后，会发现两个灯泡的发光亮度不同。 那么通过这两个灯泡的电流是否相同呢？ 导入新课 学习新课 01 第四节 科学探究：串联和并联电路的电流 知识一 电流 1. 探究：电流的强弱 （1）与水流对比理解电流 水管中的水定向移动形成水流；导体中的电荷定向移动形成电流。 （2）探究归纳：物理学中，为了表示电流的大小或者电流的强弱，引入电流的概念，用字母I 表示。 导体中的电荷定向移动 水管中的水定向移动 2. 电流的单位 （1）在国际单位制（SI）中：安培，简称安，符号A。 （2）常用单位有毫安（mA）、微安（μA ）. （3）单位换算： 1安=1000毫安 1毫安=1000微安 当1s内通过导体横截面定向移动的电子数约为6.25×1018个时，电流为1A。 知识一 电流 1775年1月20日-1836年6月10日，里昂人，法国物理学家、化学家和数学家。 人物介绍 主要成就 安德烈•马里•安培 安培因为发现了安培定律而举世闻名，他的名字也成为了电流的国际单位，被写进我们的物理课本中。 发现电流的相互作用规律、发明电流计、提出分子电流假说等成就。 知识一 电流 计算器电源的电流 半导体收音机电流 手电筒中的电流 家庭节能灯电流 家用电冰箱电流 家用空调电流 雷电电流 3. 常见的电流 空调约5A 手电筒约0.2A 收音机约50mA 约100μA 约50mA 约200mA 约100mA 约1A 约5A 约2×105A 知识一 电流 【例题1】下列对常见的家用电器正常工作时所通过的电流大小的估测合理的是（　　） A．计算器中电源的电流约100mA B．家用空调器的电流约5A C．家用电冰箱的电流约10A D．手电筒中的电流约1A A．计算器中电源的电流约100μA=0.1mA，故A不符合题意； B．家用空调器的功率约为1000W，电流约接近5A，故B符合题意； C．家用电冰箱的电流比空调的电流小，约1A；故C不符合题意； D．手电筒中的电流较小，约200mA=0.2A；故D不符合题意。 B 故选B. 知识一 电流 1. 电流表的构造 电流表是测量电路中电流的仪器。电流表的电路符号： 分为学生电流表、灵敏电流计等。实验室常用学生电流表如图所示。 A 刻度盘 调零螺母 负接线柱 单 位 指 针 正接线柱 （有2个） 知识二 怎样使用电流表 （1）量程 表盘上有两排刻度，表示电流表的两个量程，分别是0~0.6A和0~3A。电流表的大量程是小量程的5倍。 知识二 怎样使用电流表 （2）接线柱 有三个接线柱，分别是“-”、“0.6”和“3”。“-”表示负接线柱，“0.6”和“3”两个接线柱都是“+”接线柱（注意不是“+”极和“-”极）。 使用“0.6”和“-”两个接线柱时，电流表所用量程是0~0.6A，最大可测0.6A的电流； 使用“3”和“-”两个接线柱时，电流表所用量程是0~3A，最大可测3A的电流。 量 程：0~0.6A 分度值：0.02A 示数为：0.32A 2. 电流表的读数方法 （1）看清选用的是哪个量程，从而确定读表盘上的哪排刻度。 （2）根据所使用的量程，确定每一小格表示的电流值（即分度值）。如果使用的是0-0.6A的量程，则每一小格表示0.02A；如果使用的是0~3A的量程，则每一小格表示0.1A。 （3）接通电路，待指针稳定（不左右摆动）后读数。 量 程：0~3A 分度值：0.1A 示数为：1.4A 知识二 怎样使用电流表 3. 电流表的使用 （1）使用前进行调零 使用电流表前应该先观察指针，是否指在零刻度线上，若不指在零刻度线，则调零旋钮使指针指在零刻度线。 知识二 怎样使用电流表 （2）电流表应串联在被测电路中。 L2 L1 A 电流表测L1支路电流 L1 L2 S A 测串联电路中的电流 知识二 怎样使用电流表 “+” 接线柱 （3）电流从电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。 L A + － ➛ ➛ 电流从“-”接线柱流入， 从“+”接线柱流出。指针反向偏转，不能测电流。 错误使用 知识二 怎样使用电流表 （4）观察电流表的量程，待测电流不能超过电流表的量程 如果被测电流超过电流表的最大测量值，就无法读数，而且也有可能损坏电流表，这时应该改用更大量程的电流表。 “试触法”选量程：为避免电流过大损坏电流表，在不能事先估算电流的情况下，要先闭合开关然后迅速断开（叫作“试触”），看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。 知识二 怎样使用电流表 （5）不允许把电流表直接接到电源的两极上 ①若把电流表直接连到电源的两极，电流表将会损坏。 ②把电流表并联在小灯两端，闭合电键后，也相当于连到电源两极，电流表将会损坏。 知识二 怎样使用电流表 4. 小结：电流表的使用 （1）电流表要与被测用电器串联，不允许将电流表与用电器并联。 （2）电流表接进电路时，应当使电流从其“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出。 （3）注意观察电流表的量程，待测电流不能超过电流表的量程。 （4）不允许把电流表直接接到电源的两极上。 知识二 怎样使用电流表 视频演示——《电流表的使用》 知识二 怎样使用电流表 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 1. 实验探究：串联电路中各处的电流有什么关系 【 猜想与假设】 在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。 猜想1：由于串联电路的电流只有一个通道，A、B、C 三处的电流大小相同. 猜想2：在图中，从电流的流向看，A点的电流可能最大，B 点的电流小一些，C点的电流最小. 猜想3：…… 【设计实验与制订计划 】 分别测出 A、B、C 三点的电流，然后进行比较，检验我们的猜想是否正确？ 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 【进行实验与收集证据】 （1）根据如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处，闭合开关，读取电流表的示数，并将数据填入下表。 测量 A 处的电流 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 （2）断开开关，再将此电流表分别串接在 B 处［图（a）］和 C 处［图（b）］，并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 【得出结论】串联电路中各处的电流都相等。 【交流与合作】把你所在小组的实验数据和结论与其他小组进行比较，看看有无异常现象发生。若发现某小组实验结论与其他小组相差较大，就共同研究其原因。 电流表的位置 电流表的示数I/A A处 B处 C处 【记录数据】 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 实验演示——《串联电路中电流的规律》 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 【例题1】下列说法中正确的是（　　） A．在串联电路中，电流表的位置越靠近电源正极，测得的电流越大 B．电流表既可以串联在电路中，也可以并联在电路中使用 C．两灯泡串联时，即使发光时亮度不同，通过它们的电流也是相同的 D．分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流，所测电流的大小不相同 解析见下页 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 C A．串联电路的电流处处相等，电流表所测电流的大小与电流表在串联电路中的位置无关，故A错误； B．电流表串联在电路中测电路电流，电流表内阻很小，不能并联在电路中，否则会使电路短路，故B错误； C．串联电路的电流处处相等，两灯泡串联时，即使发光时亮度不同，通过它们的电流也是相同的，故C正确； D．分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流，用电器电流不变，由于电流表量程不同，电流表的指针位置不同，但电流表的示数是相同的，故D错误。 故选C。 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 【例题2】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。 （1）实验时，选择两小灯泡的规格最好是_____（选填“相同”或“不同”）； （2）连接电路时开关要______，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行______； （3）上表是某位同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是______，造成错误的原因可能是_______________________； （4）改正错误后得到串联电路的电流规律是_____________________； （5）你认为这个实验的设计中的问题是______。 试触 断开 不同 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.3 0.3 1.5 解析见下页 1.5 把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数 串联电路中各处的电流都相等 实验次数太少，得出的结论不具有普遍性 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 （1）为得出普遍性的规律，实验中，选择两个小灯泡的规格最好不同。 （2）为保护电路，连接电路时开关要断开，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行试触。 （3）根据串联电路各处的电流都相等，明显错误的数值是1.5；根据电流表大小量程之比为5∶1，造成错误的原因可能是：把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数了。 （4）改正错误后，得到串联电路的电流规律是：串联电路中的电流处处相等。 （5）只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的规律要多次测量。实验设计中的问题是实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 【猜想与假设】 在图中，两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？请做出猜想。 2. 实验探究：并联电路的干路和支路电流间有什么关系 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等. 猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流等于B、C处的电流之和. 猜想3：…… L1 L2 L1 C B A 【设计实验与制订计划】 仿照实验探究（二），设计本实验探究的电路图，并画在下面的方框内。用电流表分别测量出A、B、C处的电流，然后进行比较，检验我们的猜想是否正确？ 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 L1 L2 L1 C B A 【进行实验与收集证据】 （1）根据如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在 A 处，闭合开关，读取电流表的示数，并将数据填入下表。 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 测量 A （干路）处的电流 L1 L2 L1 C B A （2）断开开关，再将此电流表分别串接在B处和C处，并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 测量 L1 所在支路的电流 测量 L2 所在支路的电流 【得出结论】 并联电路中，干路中的电流等于各支路中电流的总和。 【交流与合作】把你所在小组的实验数据和结论与其他小组进行比较，看看有无异常现象发生。若发现某小组实验结论与其他小组相差较大，就共同研究其原因。 电流表的位置 电流表的示数I/A A处 B处 C处 【记录数据】 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 实验演示——《并联电路中电流的规律》 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 【例题3】下列说法中正确的是（ ） A．串联电路各处的电流也可能不相等 B．通过两灯的电流相等，则两灯一定是串联的 C．并联电路中各支路中的电流一定相等 D．并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流 A．在串联电路中，电流处处相等，故A错误； B．若两灯的规格相同，并联时通过两灯的电流也相等，所以，通过两灯的电流相等，两灯不一定是串联的，故B错误； CD．因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流一定大于任一支路中的电流，但各支路电流与支路中的用电器有关，所以各支路中的电流不一定相等，故C错误，D正确。 故选D. D 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 【例题4】在探究并联电路电流规律的实验中，图是实验的电路图。 （1）要测量干路电流，电流表应连在____处（选填图中的A、B、C）； （2）下表是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据：由实验数据小亮得出的结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路中电流之和，且各支路的电流相等，请指出小亮的探究过程的两点不妥之处： ①____________________； ②____________________。 （3）请你们给他们提出下一步 实验操作的建议：______。 C 选用不同规格的灯泡， 并改变电压再实验2次 选用规格相同的灯泡实验 实验次数少，结论具有偶然性 A点电流IA B点电流IB C点电流IC 0.16A 0.16A 0.32A 解析见下页 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 （1）电流表应串联在被测电路中。由电路图可知，若要测量干路电流，则电流表应接在甲图中的C点。 （2）实验中只依据一次测量就得出实验结论，结论具有偶然性，为了得出普遍结论应进行多次测量。 实验中，两灯泡规格相同，得出支路电流相等的结论是片面的，应换用不同规格的灯泡进行实验，使实验结论具有普遍性。 （3）为使实验结论具有普遍性，下一步的操作是换用不同规格的灯泡，并改变电源再实验2次。 知识三 串联电路和并联电路中的电流关系 02 课堂总结 第四节 科学探究：串联和并联电路的电流 课堂总结（1） 电流的测量 电流 ①电流I：表示电流强弱的物理量. ②电流的单位 国际单位制：安培（A），常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 单位换算：1A=1000mA 1mA=1000μA 有两个量程，分别是0~0.6A和0~3A. 分度值分别为0.02A、0.1A. ①电流表要与被测用电器串联，不允许将电流表与用电器并联. ②电流表接进电路时，应当使电流从其“＋”接线柱流入， 从“－”接线柱流出. ③注意观察电流表的量程，待测电流不能超过电流表的量程. ④不允许把电流表直接接到电源的两极上. 电流表 的使用 电流表 的量程 课堂总结（2） L1 L2 L1 C B A S L2 C B A L1 串联电路 并联电路 电流规律 表达式 串联电路中各处的电流都相等 I＝I1＝I2 并联电路中，干路中的电流等于各支路中电流的总和 I＝I1＋I2 03 课后作业全解 第四节 科学探究：串联和并联电路的电流 课后作业全解 1．图所示是电流表的表盘，则其示数是（  ） A．0.28 A B．1.40 A C．1.08 A D．0.28 A 或 1.40 A 由题图可知，若选择0~0.6A的量程，电流表示数为 0.2 A+0.02 A×4=0.28A； 若选择0~3A的量程，电流表示数为1A+0.1A×4=1.40A。 故D正确。 D 课后作业全解 2. 在探究并联电路电流的特点时，小李同学测得一支路中的电流为 0.50 A。请在图所示的电流表中标出这个电流值。 电流表使用的是0~0.6A的量程。如图所示： 课后作业全解 3．如图所示的电路，闭合开关后，比较 a、b、c、d 四处电流的大小，其中错误的是（  ）。 A．Ia=Id B．Ia＞Id C．Ia＞Ib D．Id＞Ic 由题图知a、d两处在干路上，因此Ia=Id；b、c两处在支路上，因此通过b、c两处的电流小于通过干路a、d两处的电流，即Ib<Ia=Id Ic<Ia=Id ，故B错误。 B 课后作业全解 4．如图（a）是小倩同学测量并联电路的干路电流时连接的电路。 （1）请你在 a、b 导线中撤掉一根接错的导线，使电路符合实验要求。你选择撤掉的是 _______ 导线。 （2）撤掉多余的导线后，闭合开关，电流表的示数如图（b），其示数是 _____A。 （3）若通过 L1 的电流是 0.2 A，则通过 L2 的电流是 _____A。 0.34 b 0.14 （1）从题图中可以看出，电流表要测干路电流，应撤掉导线b。 （2）电流表使用的是0~0.6A量程，此时电流表的示数为0.2 A+ 0.02 A x7= 0.34 A。 （3）根据并联电路的电流特点，通过L2的电流I2 =I-I1 =0.34 A-0.2 A=0.14A。 课后作业全解 1. 若要楼上楼下都能控制楼下的灯，应如何设计这个电路呢？ 答：使用单刀双掷开关，如图所示，S1掷向上触点时，灯亮，S1掷向下触点时，灯灭。S2掷向下触点时，灯亮，S2掷向上触点时，灯灭。 课后作业全解 2. 若用电流表测量并联电路中的电流，电流表应如何连接? 答：电流表要和被测电路串联。 04 综合提升训练 第四节 科学探究：串联和并联电路的电流 综合提升训练 1. 在图中，能正确测量通过灯L1电流的电路是（ ） D A图中，电流表测量的是干路电流；B图中，电流表的正、负接线柱接反了；C图中，一个电流表测量干路电流，另一个测量L2的电流；D图正确。 A B C D 综合提升训练 2. 如图所示电源电压恒定的电路中，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．电流表测总电流 B．两灯泡是串联的 C．开关只能控制L2 D．若灯泡L2断路，则电流表示数保持不变 由图知道，两只灯泡组成并联电路，电流表与灯泡L1串联，所以电流表测量灯泡L1的电流，开关在干路中，控制整个电路；当L2断路时，根据并联电路各支路互不影响知道，电流表示数不变，故D正确，ABC错误。 D 故选D. 综合提升训练 3. 请画出如图实物图所对应的电路图。 由实物图知，两灯并联，开关S和右边的电流表在干路上，测干路电流，左边的电流表在L2支路上，测L2支路电流，电路图如图所示. 综合提升训练 4．按图甲中的电路图，将图乙中的实物连成电路（电流表选用0~3A量程）。 由电路图知，两灯泡并联后再与电流表、开关、电源串联组成电路。从电源的正极出发，依次串联开关、电流表、灯泡L1回到电源的负极，然后把灯泡L2并联在灯泡L1两端，电流表选用0~3A量程，如图所示。 综合提升训练 5．如图甲所示，开关闭合后，两个电流表指针偏转均如图乙所示，则通过L1和L2的电流分别为（ ） A．0.44A，2.2A B．0.42 A，2.2A C．0.44A，1.76A D．0.42 A，1.78A 由图道，两灯并联，电流表A测干路电流，A1测L1所在支路的电流，根据题意知，两个电流表指针偏转相同，说明两表选用的量程不同，即电流表A选择的量程是0~3A，电流表A的示数为2.2A，即干路电流为2.2A；电流表A1选择的量程是0~0.6A，电流表的示数为0.44A，即通过灯L1的电流为0.44A；根据并联电路电流特点可知，通过灯L2的电流大小为I2=I-I1=2.2A-0.44A=1.76A 故ABD不符合题意， C符合题意。 故选C。 D 综合提升训练 6. 如图是小方同学用电流表测量电流的实物图，请按要求回答： （1）图1中电流表测量的是通过灯泡_____的电流； （2）小方同学连接好电路后，用开关试触，发现电流表指针如图2所示，原因是：____________； （3）小方同学纠正错误后再进行实验，电流表的示数如图3所示，则电流表测出的电流是_______A。 电流表正、负接线柱接反     解析见下页 L1   1.2 综合提升训练 （1）如图，两个灯泡并联，电流表与灯泡L1串联，由此可知，电流表测灯泡L1的电流。 （2）小方同学连接好电路后，用开关试触，发现电流表指针反向偏转，说明电流从电流表负接线柱流入了，原因是电流表正、负接线柱反接。 （3）由图乙可知，电流表量程用的是0~3A，分度值为0.1A，所以测得的电流为1.2A。 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$