内容正文:
13.3 电流和电流表的使用
第十三章 电路初探
自然界中强与弱是普遍存在的,水流有强弱之分,那么电流是否也分强弱呢?如果是,电流的强弱又该如何表示?
情景引入:观察
水轮机
水流通过水轮机,
能使水轮机转动起来
水流越大,水轮机转的越快
灯泡发光说明有电流流过灯泡
电流越大,灯泡越亮
水流
灯泡
电流
灯泡为什么能够发光?如何让灯泡更亮?
思考
类比法:
由两个对象的某些相同或相似的性质,推测它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理方法。
水的定向移动形成水流,电荷的定向移动形成电流,
定义:正电荷移动方向为电流方向;
电路中实际为电子移动,电流方向与电子移动方向相反。
物理研究方法
1.电流强度:表示电流的大小
电流强度 简称 电流 符号 I
2.电流的基本单位:安培,简称安,符号A
常用单位:毫安(mA)和微安(μA)
换算关系:1A=1000mA 1mA=1000 μA
电流
安培(1775-1836)
安培是法国的科学家,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”,为了纪念他,物理学中用安培作为电流的单位。
人物简介
电子手表1.5~2μA
电子计算器150μA
移动电话
待机电流为:15~50mA
开机电流为:60~300mA
发射电流为:200~400mA
身边的电流
台灯
100~200mA
风扇
~300mA
微波炉
2.8~4.1A
电冰箱~1A
柜式空调~10A
高压输电~200A
闪电
(2~20)×104A
身边的电流
身边的电流
人体对电流反应一览表
100~200微安 对人体无害反而能治病
1毫安左右 引起麻的感觉
不超过10毫安时 人尚可摆脱电源
超过30毫安时 感到剧痛,神经麻痹,呼吸困难,有生命危险
达到100毫安时 很短时间使人心跳停止
电流的大小如何测量呢?
刻度盘
数值单位
指针
调零螺母
正接线柱
负接线柱
量程为0~0.6 A
量程为0~3 A
A
+
-
符号
电流表的结构:
重点——认识电流表
电流表有两个量程:0~0.6A和0~3A,到底什么时候用哪个量程呢?
被测电流小于0.6A,就要选用“0.6”和“−”接线柱
被测电流大于0.6A,就要选用“3”和“−”接线柱
读值:认识量程和分度值
电流表的使用
电流表读数:=
用偏转格数×分度值
明确所选电流表的量程;
确定电流表的分度值;
由指针位置读出示数。
0~0.6 A
0~3 A
0.02 A
0.1 A
量程
分度值
电流表的读数
读值:认识量程和分度值
电流表的使用
0.32A
1.电流表使用前先调零(调零螺丝);
2.电流表必须和被测的用电器串联(相当于导线);
3.电流必须从正接线柱流进,从负接线柱流出;
4.必须正确选择合适的量程;
5.不允许把电流表直接连到电源的两极!
电流表的连接
先用大量程试触,即先连接大量程,闭合开关后快速断开,然后读取指针最大偏转位置
电流表使用注意点
问题 解决方法
指针完全不动 说明电路断路。应检查电路连接情况,并确定电路中各元件是否完好
指针偏转超过最大值 电流较大,要换用较大的量程
指针偏转很小 换用较小的量程
指针偏转不超过最大量程,但读数超过较小的量程 使用当前的量程即可
指针向零刻度线左侧偏转 “+”、“−”接线柱接反了,应检查电路接线情况
在用电流表测串联电路的实验中,如图所示。
1.当把最后一根导线连入电路中的时候,电流表指针立刻偏转的原因是_______________________________。
2.闭合开关电流表立即偏转过最大刻度的原因
可能是___________________________。
3.闭合开关电流表指针立刻向左反偏的原因是___________________________。
4.闭合开关前发现电流表的指针指在0.02A处的原因是________________。
5.闭合开关后发现电流表的指针偏转幅度很小的原因是_______________________。
连接电路时,开关没有断开
电流表的量程选择太小
电流表的正负接线柱接反了
没有进行调零
电流表的量程选择太大
L2
L1
A
典型例题
1.开关控制 ,电流表A1测 的电流,电流表A2测_______的电流,再画出电路图。
干路
L1
干路
L2
L1
A2
A1
L2
L1
A2
A1
典型例题
2.根据所给电路图连接实物图
L2
L1
L2
L1
A1
A2
A2
A1
典型例题
3.如图,甲电流表的读数是____A,乙电流表的读数是___A。
0.24
1.3
典型例题
1.连接前断开开关,保护电路。
2.检查与调零:检查指针是否指在零刻度线上。
练习使用电流表
3.将电流表串联在所测电路;
并联后果:可能电源短路,损坏电流表。
×
√
练习使用电流表
电流表对电流的阻碍作用相当于导线!!!
如何串联?红正黑负,红进黑出。
接反后果:反偏,指针偏左,无法读数,损坏电流表,打弯指针。
√
×
练习使用电流表
要想量程合适,必须试触
①量程选小后果:满偏,超过量程,无法读数,又可能损坏电流表;
②量程选大后果:
偏转角度过小,
读数不准确。
练习使用电流表
试触
量程先大后小,试触要迅速,看开关闭合瞬间指针偏转是否在量程内。
操作:
(1)先连接“−”、“3”,选择大量程(0~3A),开关轻轻接触一下就断开,同时观察指针偏转情况。
(2)若电流表示数大于0.6A而小于3A,则选择大量程(0~3A);
(3)若电流表示数小于0.6A,应选择小的量程(0~0.6A),连接“−”“0.6”。
练习使用电流表
4.严禁电流表直接连在电源两极。
后果:电源短路,又损坏电流表。
练习使用电流表
×
×
电流表读数
①确定量程:看接线柱。
“0.6,−”表示满偏电流为0.6A,量程为0~0.6A;
“3,−”表示满偏电流为3A,量程为0~3A。
②确定分度值:看小格。
根据量程判断一大格和一小格大小,求出分度值。
③读数:
a.当指针稳定后读数,防止左右摆动。
b.正视示数,视线与刻度垂直。
c.
练习使用电流表
请读出下列电流表的示数。
0.58 A
1.4 A
练一练
测量后处理:
读数后要尽快断开开关,切断电路,
目的是为了减少电池电能的损耗。
练习使用电流表
1.如果被测电流在0.5 A左右时,我们是选用0~0.6 A量程的电流表,还是选用0~3 A量程的电流表?下列观点中正确的是( )
A.因为0.5 A既在0~0.6 A量程以内,也在0~3 A量程以内,故选哪一个量程都行
B.最好选用0~3 A量程,因为量程大的安全一些
C.应选用0~0.6 A量程,因为它的每小格代表0.02 A,这样指针的偏转角度大,读取的数据准确度高
D.应选用0~3 A的量程,因为它的每一小格代表0.1 A,指针的偏转角度小,读取的数据准确度高
C
练一练
2.如图所示电路中,○中有一个是电流表,另外两个是电灯,下列说法正确的是( )
A.a为电流表,b和c为电灯
B.b为电流表,a和c为电灯
C.c为电流表,a和b为电灯
D.以上答案均有可能
B
练一练
3.以下电路中,电流表连接方法正确的是( )
A
A
A
A
B
A
A
C
D
练一练
4.关于电流表的使用,下列说法中不正确的( )
A.使用前如果电流表的指针没有指在表盘上的“0”点,要先进行调零
B.电流表要并联在被测电路中
C.当电路中的电流不可预先估计时,要用试触的方法来选定合适的量程
D.绝不允许不经过用电器把电流表直接接到电源的两极上
B
练一练
5.某学生使用电流表时,根据电路中的待测电流,应选用0~0.6A的量程,但误将“−”和“3”两接线柱接入电路。这样做的结果是( )
A.指针摆动角度大
B.指针摆动角度小,读数更准确
C.指针摆动角度小,会损坏电表
D.指针摆动角度小,读数不精确
D
练一练
7.如图所示,当开关S闭合时,将发生的现象是( )
A.灯可能被烧坏
B.电流表可能被烧坏
C.灯和电流表都可能被烧坏
D.不发生任何事故
B
A
练一练
8.有一只0~0.6A和0~3A到底双量程电流表,实验中需用0~0.6A这个量程,但这一量程的刻度盘已模糊不清,无法读数了。测量中,从量程0~3A的刻度盘上发现指针正好只在2.20A的刻度线上,则测得的实际电流为_________。
0.44A
练一练
电流
定义:
用电流强度(简称电流)来表示电流的大小,用I表示
安培,简称安,用A表示
单位:
仪器:
连接方法
电流正进负出
串联在电路中
使用
A
不超量程
不能与电源直接相连
国际:
常用:
毫安(mA)和微安(μA )
概念
测量
符号
电流表
课堂小结
练习使用并会读数
随堂练习28页
把两个规格不同的灯泡串联在电路中,观察灯泡的亮度,这两只灯泡中的电流有什么关系呢?
L1
S
L2
思考
依据如图所示电路图,用导线将实物图中的电路元件连接起来
提出问题:A、B、C三点的电流大小一样吗?
串联电路的电流规律
猜想:流过A、B、C各点的电流大小相等
S
L2
A
B
C
L1
S
L2
L1
A
分别测量A、B、C三点电流
串联电路的电流规律
设计实验验证:
1.设计实验电路; 2.根据电路图连接电路;
3.进行测量,将测量数据记录在表格中;
4.换上另外两个规格不同的小灯泡,再次实验。
实验步骤:
次数 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
1
2
3
实验数据:
串联电路中,电流处处相等。
实验结论:
IA= IB= IC
串联电路的电流规律
1. 实验方法:分析归纳法。
要点精析:
(1)分别测出电路中各点的电流,比较各电流之间的关系,总结归纳得出实验结论。
(2)为了得到普遍性的规律,应进行多次实验。
2. 实现多次测量的方法:
(1)换用不同规格的灯泡,再测出电路中各点的电流。
(2)换用不同规格的电源,再测出电路中各点的电流。
串联电路的电流规律
3. 连接电路时应注意的问题:
(1)开关应断开;
(2)电流表应串联在电路中;
(3)用试触的方法选择电流表的量程;
(4)电流表的正负接线柱不能接反(正进负出);
(5)不能将电流表直接连接在电源两极上(防止短路)。
(6)对串联电路,从电源正极开始,按电路图依次将各元件连接起来,直到电源负极。
串联电路的电流规律
L1
L2
L1
A
B
C
提出问题:
流过A、B、C各点的电流大小可能存在什么关系?
并联电路的电流规律
猜想:IC = IA + IB
设计实验验证:
L1
L2
L1
A
B
C
A
1.设计实验电路; 2.根据电路图连接电路;
3.进行测量,将测量数据记录在表格中;
4.换上另外两个规格不同的小灯泡,再次实验。
实验步骤:
并联电路的电流规律
次数 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
1
2
3
实验数据:
实验结论:
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
1.实验中应使用规格不同的小灯泡测量,以避免偶然性。
2.当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流相等。
3.当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流不相等。
灯泡越亮,电流越大。
交流讨论:
并联电路的电流规律
串联和并联电路中电流的规律:
电路 电路图 电流规律
文字表达 公式表达
串联
电路 串联电路中电流处处相等 I=I1=I2
并联
电路 干路电流等于各支路电流之和 I=I1+I2
总结归纳
(1)在连接电路过程中,开关应该是______的。
(2)小刚连接了图甲的电路,如果合上开关,电路所处的状态是 路。
(3)小刚想将电路全部拆散,重新连接,小强认为只需拆除 这一根导线,就能组成串联电路。小强将多余的导线拆除以后,闭合开关S,灯泡L1、L2都不亮,用一段导线的两端接触A、B两点时,两灯都不亮;接触C、D两点时,两灯也不亮;接触E、F两点时,只有灯
L1亮;下列判断正确的是
A.灯L1断路 B.灯L2断路;
C.开关S断路 D.灯L2短路
实验练一练
断开
短
c
(4)小强认为,在小刚最初连接的电路中,如果只改动一根导线,电路就能成为两灯并联的正确电路了,请在图中需改动的导线上打上“X”,并画出改动后的导线。
(5)小马和小程想探究并联电路中通过灯泡L和L的电流的大小关系,他们的方案是按照图乙所示的电路,只闭合S1测出L中的电流L1,只闭合S2,测出L2中的电流I2,比较I1和I2的大小。则他们的方案是 (选填“可行”或“不可行”)的,理由是 ,他们在电路中只拆除电流表(保持其他连接不变),测出L1中的电流I1=0.5 A,L2中的电流I2=1.5A,则图中通过M点的电流为 A.
实验练一练
不可行
电流表正负接线柱接反了
2
X
练一练
1.在一个电源两端接有两个小灯泡,用电流表测得通过两个灯泡的电流相等,则这两个灯泡的连接方式 .
可能是串联,也可能是并联
A1
S
A2
L1
L2
1A
300mA
0.7A
2.通过L2的电流是多少?并标出电流表的正负接线柱
+
+
−
−
A2
A1
L2
L1
A2
L1
L2
A1
3.开关合上后,发现两电流表指针偏转角度相同,电路无故障,A2 示数为2A,则L1中的电流为?
0.4A
1.6A
练一练
4.小明在探究电路的电流规律实验时用了图中的某个电路,L1和L2规格相同,L3与L1规格不同,电流表读数分别为A1为0.3A、A2为0.15A、A3为0.45A,测量时的电路图应是( )
A
练一练
5.如图所示,能够正确测量通过灯L2电流的是( )
C
练一练
6.如图所示电路中,三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大小关系是( )
A.I1 = I2 = I3
B.I1 > I2 = I3
C.I1 > I2 > I3
D.I1 > I3 > I2
D
练一练
7.如图甲的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过___(填“电源”“L1”或“L2”)的电流,电流表的指针偏转如图乙所示,电流表的示数为_____A。
L2
0.28
练一练
8.L1和L2两个灯泡串联在某电路中,闭合开关后发现L1很亮,L2很暗,则电流I1与I2的大小关系是( )
A.L1中电流较大
B. L2中电流较大
C.L1和L2中的电流—样大
D.由于灯的亮度不同故无法比较电流的大小
C
练一练
9.如图,电流表A1、A2和A3的示数分别为1.2A、0.8A和0.3A,那么通过灯L1的电流是_____A,L2的电流是__ __A,L3的电流是_____A。
0.4
0.5
0.3
A1
A2
A3
L3
L1
L2
练一练
10.如图所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1A、0.6A和1.2A,求L1、L2、L3中的电流分别为多少?
L1:
L2:
L3:
0.6A
0.2A
0.4A
练一练
串联电路 并联电路
电流规律 电流处处相等 干路电流等于各支路电流之和
表达式 I=I1=I2 I=I1+I2
课堂小结
$$