内容正文:
江苏凤凰科学技术出版社
九年级物理 上册
义务教育教科书
第十三章 电路初探
如同地球上的生命离不开空气和水一样,
现代社会离不开电 .
各种各样的用电器极大地丰富了我们的生活 .
用电器是怎样工作的?它的内部结构是什么样的?
让我们从电路开始探究。
致老师、同学
说明
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视频
资源
①演示实验—《电流表的使用》
②演示实验—《串联电路中电流的规律》
③演示实验—《并联电路中电流的规律》
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第三节 电流和电流表的使用
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,把两个规格不相同的小灯泡串联(或并联)接到电源上,闭合开关,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?
学习目标
1 了解电流的概念,知道电流的单位。
2 会正确使用电流表。
3 通过实验探究,知道串、并联电路电流的特点。
实践与练习
03
学习新课
01
课堂总结
02
综合提升训练
04
目录导航
01 学习新课
第三节 电流和电流表的使用
知识一 电流
1. 电流的形成
运用类比法理解电流的形成
水流流过水轮机,能使水轮机转动起来。与此类似,电流通过灯丝,能使小灯泡发光。
水流有大小之分,电流也有强弱之分。
电流使小灯泡发光
水流使水轮机转动
知识一 电流
电流强度:表示电流大小的物理量,常用字母I表示。
2. 电流强度
3. 电流方向
物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向。当电源、导线、小灯泡组成的回路闭合时,电流的方向是从电源正极经过开关、小灯泡流向电源负极(如图所示)。
知识一 电流
(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:
1A=1000 mA 1 mA =1000 μA
(4)身边的一些电流值
4. 电流的单位
手机
待机电流是15~50mA
开机电流是60~300mA
发射电流为200~400mA
电子手表约1.5~2μA
电子计算器约150μA
微波炉:2.8~4.1A
电饭锅:3.2~4.5A
电冰箱:约1A
荧光灯约150mA
知识一 电流
柜式空调:
约10A
闪电:2×104A
~ 2×105A
高压输电:
几百~几千安
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
物理学家
安德烈·马里·安培(André-Marie Ampère),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。安培除了发现安培定则外,还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
【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
知识二 电流表
(1)接线柱
实验室中常用的电流表如图所示,它是双量程电流表,有三个接线柱,左边的接线柱标有“-”,其余两个接线柱分别标有“0.6”和“3”,“0.6”和“3”两个接线柱都是“+”接线柱(注意不是“+”极和“-”极)。
1. 观察电流表
刻度盘
调零螺母
负接线柱
单 位
指 针
正接线柱
(有2个)
(2)量程
如果把标有“-”的接线柱和标有“0.6”的接线柱接到电路中,就表示选用0~0.6A的量程。当指针指在满刻度时,说明电流为0.6A。读数时,应读取刻度盘 _______(上排/下排)的数值,此时电流表的分度值为______A.
如果把标有“-”的接线柱和标有“3”的接线柱接到电路中,就表示选用的量程。读数时,应读取刻度盘_______(上排/下排)的数值,此时电流表的分度值为________A.
量程:0~0.6 A
分度值:0.02 A
示数为:0.32A
下排
0.02
上排
0.1
量程:0~3A
分度值:0.1 A
示数为:1.4A
知识二 电流表
2. 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 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 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 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 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 电流表
4. 小结:电流表的使用
(1)使用前应先检查指针是否指零。
(2)必须把电流表串联在电路中,使电流从标有“0.6”或“3”的接线柱流入电流表,从标有“-”的接线柱流出。
(3)绝不允许把电流表直接连接到电源的两极。
(4)被测电流的大小不能超过电流表的量程。在待测电流的范围未知时,一般先试用大量程,如电流表示数在小量程范围内,再改用小量程,这样读数更为准确。
知识二 电流表
视频演示——《电流表的使用》
知识二 电流表
【例题2】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×7= 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。
知识二 电流表
知识三 串、并联电路的电流规律
1. 实验探究:串联电路电流的特点
【 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:……
知识三 串、并联电路的电流规律
【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、并联电路的电流规律
【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、并联电路的电流规律
(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、并联电路的电流规律
(3)更换不同的灯泡,再次测量 A、B、C 三处的电流,将测得的数据填入表格。
【得出结论】在串联电路中,电流处处相等。
【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。
序号 电流
IA/A IB/A IC/A
①
②
【记录数据】
知识三 串、并联电路的电流规律
实验演示——《串联电路中电流的规律》
知识三 串、并联电路的电流规律
【例题3】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
C
知识三 串、并联电路的电流规律
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、并联电路的电流规律
【例题4】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
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、并联电路的电流规律
(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、并联电路的电流规律
【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:并联电路电流的特点
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
B
C
A
S
知识三 串、并联电路的电流规律
【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?
L1
L2
L1
B
C
A
S
知识三 串、并联电路的电流规律
【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 (干路)处的电流
L1
L2
L1
B
C
A
S
知识三 串、并联电路的电流规律
(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。
测量 L1 所在支路的电流
测量 L2 所在支路的电流
知识三 串、并联电路的电流规律
【得出结论】
在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【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。
【记录数据】
序号 电流
IA/A IB/A IC/A
①
②
知识三 串、并联电路的电流规律
实验演示——《并联电路中电流的规律》
知识三 串、并联电路的电流规律
【例题5】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、并联电路的电流规律
【例题6】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
知识三 串、并联电路的电流规律
(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。
02 课堂总结
第三节 电流和电流表的使用
课堂总结
电流和电流表的使用
电流
①电流I:表示电流强弱的物理量.
②电流的方向:正电荷定向移动的方向为电流的方向.
③电流的单位:国际单位制是A,常用单位有mA、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使用前应先检查指针是否指零.
②必须把电流表串联在电路中,使电流从标有“0.6”或
“3”的接线柱流入电流表,从标有“-”的接线柱流出.
③绝不允许把电流表直接连接到电源的两极.
④被测电流的大小不能超过电流表的量程.一般先试用大量程.
①在串联电路中,电流处处相等.
②在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.
电流表
的使用
电流表
的量程
串并联电路的电流规律
03 实践与练习
第三节 电流和电流表的使用
实践与练习
1. 指出图中各电路的错误。
图(a)电流表并联在小灯泡两端。当闭合开关时,电流表直接连到电池的两端,会被烧坏。
图(b)电流表并联在左边小灯泡两端,当闭合开关时,该灯被短路,不能发光。
图(c)电流表的“+”、“-”接线柱接反了。
04 综合提升训练
第三节 电流和电流表的使用
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.如图,探究L1和L2并联电路的电流特点,补两根导线使电流表测两灯总电流。
由题意可知,两灯泡并联,则电流分别经过两灯泡,电流表测两灯总电流,则电流表在干路上,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. 为验证并联电路的电流特点,小薇设计了图甲所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态,此时电流表的指针如图乙所示,根据你的分析,原因是 ;
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,但L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 ;
(3)排除故障后,她测出通过L1的电流为I1=1.6A,又测出L2支路和干路上的电流分别为I2和I,两次电流表指针均如图丙所示,则I2= A,I= ;
(4)根据测量结果,你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:
(写出关系式即可)。
电流表指针没有调零
灯L1 断路
0.4
2
I=I1+I2
断开
(1)为保护电路,连接电路时开关应处于断开状态。
如图乙所示,闭合开关前,电流表指针没有指在零刻度线,说明电流表指针没有调零。
(2)灯L2发光,说明灯L2支路良好且电路不存在短路情况,但L1不发光,电流表的示数为零,则L1支路存在断路故障,可能是灯L1断路。
(3)由于并联电路中干路电流大于支路电流,两次电流表指针均如图丙所示,则测L2支路电流时使用的量程为0~0.3A,量程为0.02A,故I2=0.4A;测量干路电流时使用的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为2A,即I=2A。
(4)由1.6A+0.4A=2A可知,并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2。
综合提升训练
Lavf59.27.100
Lavf59.27.100
Lavf59.27.100
$$