13.3 电流与电流的测量（教学课件）物理沪粤版2024九年级上册

懂啦，小知识大世界植物。店不但动物体内存在电，植物体内也存在电。例如含羞草被触碰后叶片会闭合，是因为叶片在感受到刺激时，可以立即引起叶片内某些细胞内外电荷的运动，由此导致细胞液泡内水分瞬间排出，细胞内压力发生变化，从而带动叶片活动，使得叶片卷曲。捕蝇草会捕食昆虫，是因为当昆虫落在捕蝇草的叶片上时，叶片受到震动而产生电流，导致叶子合拢。 电流是电荷的定向移动，那它的大小由什么决定呢？想一想上一个视频中我们曾说电流和车流类似，在一段时间内通过的汽车越多，车流量就越大电流的大小也是这么定义的，取一个横截面在一段时间内通过了一部分电荷，把通过电荷的多少除以时间，就得到电流了。在物理上，我们把通过电荷的多少叫做电量。用大写字母Q来表示，它的单位是库仑，简称库。用大写字母C来表示电流，用大写字母I来表示，它的单位是安培，简称安。用大写字母A来表示公式就可以写成I等于Q除以T安培就是指在一秒之内通过横截面的电量为一库仑。比如说正电荷从左往右通过这个横截面电量为十2库仑，一共用了2秒，那么电流大小就是六安方向向右。如果把正电荷换成负电荷，在两秒之内一共通过了六库仑，那么电流就是六库仑除以2秒等于三倍。不过电流方向和负电荷移动的方向相反，应该是向左。来个麻烦点的，如果正负电荷一起动，2秒之内有六库仑正电荷往左通过横截面，有四库仑负电荷往右通过横截面。这个时候电流是多少呢？正负电荷会相互抵消，所以电量就是六库仑减4库仑等于二库仑，除以2秒就是验配了，这可就不对了。仔细看看条件，正电荷往左，对应的电流也往左，负电荷往右，对应的电流应该是往左的。这样一来，这两部分应该叠加，并不会相互抵消，所以需要把减号改成加号，最后的结果应该是完美。总结一下，想算电流，先根据电荷的正负判断电流方向，再利用公式算出大小。公式可以这么记，I是Q比特，你学会了吗？呵呵。 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的做无规则运动，但这种运动并不是我们关心的，我们关注的是这样的定向移动。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，物理学家就做出规定，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，电流方向还是往左拉。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。你学会了吗？呵呵。 null 沪粤版 九年级上册 第十三章 简单电路 13.3 电流与电流的测量 学习目标 1．科学观念：理解电流由电荷定向移动形成及方向规定，掌握电流的物理量（I）、单位（A、mA、μA 及换算 ），构建电流相关物理观念； 2．科学思维：借类比车流、水流悟电流形成，用类比推理提升抽象能力；在电流表学习与实验中，经观察、分析培养严谨思维，依现象和规范总结要点； 3．科学探究：开展 “比较电流强弱” 与 “测电流” 实验，学会设计方案、规范操作（连电路、校零等 ）、收集数据（观亮度、读示数 ）；分析论证实验现象与数据，提升探究能力； 4．科学态度与责任：养成严谨规范态度，遵循电流表操作规范；认识电流测量重要性，了解其生活应用，增强用电安全责任意识。 重点难点 教学重点： 1．电流概念（形成、方向规定、串并联电路流向 ）； 2．电流单位（换算、常见用电器电流值 ）； 3．电流表使用（量程选、连接、接线柱、校零、试触 ）及测量实验规范。 1．电流方向规定（金属导体中电子移动与规定方向的矛盾理解 ）； 2．电流表量程选与试触（预估电流难，理解试触逻辑及量程选依据 ）； 3．实验现象推理（由灯泡亮度推电流强弱 ）与量程影响分析（不同量程测量结果及合理选量程 ）。 教学难点： 情景引入 这些都是生物电的功劳。为什么不同植物的生物电的作用大小不一样？原因就在于生物电的强弱不同。 为什么人的手指触碰到含羞草时，它便会“弯腰低头”害羞起来？为什么向日葵的脸庞总是朝着太阳？ 01 02 CONTENTS 认识电流 电流的测量 探究新知 PART ONE 认识电流 观察思考 同学们，生活中车流、水流可见，电路中有一种 “流动” 却隐形 —— 电流。如开灯即亮、手机充电等现象，都是电荷沿导线定向移动形成电流的结果。它像车流、水流般让电路运转，今天就带着 “电流如何形成、强弱判断及测量” 的疑问，开启学习之旅。 电流的 “隐形流动” 之旅 观察思考 认识电流 1、电流的定义： 马路上的行人和车辆沿一定方向运动，形成“人流”和“车流”自来水管中的水沿一定方向流动，形成“水流” 与此类似 导体中的电荷沿一定方移动形成电流，用字母I表示 观察思考 认识电流 2、电流方向： 正电荷定向移动的方向为电流方向 负电荷移动的方向与电流方向相反 注意：电源外部，电流从正极流到负极；电源内部，电流从负极流到正极 实验操作 活动1：比较电流的强弱 按图做实验，闭合开关观察同一个灯泡在两次实验中亮度是否相同？ 实验发现灯泡亮度不同，体现电流有强弱，灯泡越亮，电流越大 。 观察思考 电流的物理量表示与单位 为纪念法国物理学家安培 本质：电荷（如电子、离子等）在电场作用下有规律地定向移动，形成电流。 宏观表现：在电路中，电流可理解为单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。 电流的符号：I 国际单位：安培，简称安，符号A 比安小的单位有：毫安（mA）、微安（uA） 1A=103mA      1mA=103uA 拓展延伸 电流的计算公式 基本公式： 其中I为电流（单位：A），Q为时间t内通过导体横截面的电荷量（单位：库仑，C），t为时间（单位：秒，s）。 微观表达式： I=nqSv 其中n为导体单位体积内的自由电荷数，q为单个电荷的电荷量，S为导体横截面积，v为电荷定向移动的速度（漂移速度）。 观察思考 信息浏览 —— 常见电流值 观察表格数据，归纳出不同类型用电器电流大小的规律。例如，小型电子设备（计算器 ）电流小，大型家电（空调、电饭煲 ）电流大；自然现象（雷电 ）的电流远大于日常用电器等，理解电流大小与用电器工作原理、功率需求的关系。 联系生活实际，思考这些电流值对家庭电路设计、用电安全的意义。比如知道空调电流大，家庭电路中空调要使用合适的插座、电线，避免因电流过大引发安全问题；了解雷电电流极大，明白防雷设施的重要性。 ①电源外部，电流从电源正极流向负极。 ②电源内部，电流从电源负极流向正极。 ③负电荷定向移动的方向与电流方向相反。 ④不能说“电流总是从电源的正极流向电源的负极”。 ⑤金属中电流是自由电子定向移动形成的，电流方向与自由电子定向移动的方向相反。 ⑥酸、碱、盐的水溶液中电流是正、负离子定向移动形成的，电流方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。 易错提醒 PART TWO 电流的测量 活动2：认识电流表 阅读思考 指针 调零旋钮 负接线柱 正接线柱 实验室用电流表使用说明 阅读感悟 使用前：检查指针是否对准零刻度线，有偏差需 “校零” 。 连接方式：必须串联在被测电路，电流从 “+” 接线柱流入、“-” 接线柱流出 。 量程选择：有 “0~0.6A”（分度值0.02A） 和 “0~3A” （分度值0.1A）等量程（大量程是小量程分度值的5倍），测量前估计电流选合适量程；无法估计时，先选大量程，用试触法判断后再选合适量程 。 安全警示：严禁直接连电源两极，否则会烧坏电流表 。 实验室用电流表使用说明 阅读感悟 观察实验室常用的电流表 [图 （a）]，并完成下列填空。 （1）这种电流表有______个接线柱，其中标有 “-” 的接线柱为共用接线柱。连接电路时，应使电流从______接线柱流入，从______接线柱流出。 （2）这种电流表有____个量程。对于 “0～3A” 量程，刻度盘上每小格表示的电流是______A；对于 “0～0.6A” 量程，刻度盘上每小格表示的电流是_____A。 （3）电流表接入电路时应与被测电路______联。 3 + - 2 0.1 0.02 串 必做实验：用电流表测量电流 按图所示连接电路，用电流表测量通过小灯泡 L 的电流（小于 3A）。 （1）先对电流表进行 “校零”。 （2）选用 “0 ~ 3A” 量程，将电流表串联接入电路中。使电流从标有 “3” 的接线柱流入，从 “-” 接线柱流出。闭合开关，这时，电流表的示数是____A。 （3）如果电流表的指针偏转角度较小，可换用 “0 ~ 0.6A” 量程，再闭合开关，此时，电流表的示数是____A。 比较两次的测量结果，说明合理选择量程对测量结果的影响。在这个实验中，选择多大的量程比较合理？ 量程选择影响：量程选择会影响测量精度。选 “0 ~ 3A” 量程时，分度值是 0.1A ；选 “0 ~ 0.6A” 量程时，分度值是 0.02A 。分度值越小，测量精度越高，指针偏转角度合适（一般不小于量程的 1/3 ）时，用小量程测量结果更精确 。 课堂小结 布置作业 1．如图甲所示，验电器A带正电，B不带电。如图乙所示，用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来。则下列说法中错误的是（　　） A．验电器B带正电，说明它得到了电子 B．两验电器连接的瞬间有电流，电流的方向由A到B C．连接后验电器B上的金属箔失去电子，带同种电荷相互排斥而张开 D．两验电器间金属棒有瞬间自由电子的流动，方向是由B到A 【答案】Ａ 【答案】A 2．两位同学在做“用电流表测量电流”的分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。分析在电流表的使用上，分别存在的问题是（　　） A．甲表＋、-接线柱接反了，乙表选接的量程小了 B．甲表选接的量程小了，乙表＋、-接线柱接反 C．甲表＋、-接线柱接反了，乙表短路了 D．甲表断路了，乙表短路了 3．小莹同学测量电流时，连接好电路，闭合开关，发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置，原因是电流表______；断开开关，纠正错误后，再闭合开关，发现指针偏转至图乙所示位置，接下来的操作是：断开开关，______继续进行实验。 【答案】正负接线柱反接 改接小量程 4．一根与丝绸摩擦过的玻璃棒带了电，这是_______现象。如图所示，用此玻璃棒接触原来不带电的验电器金属球，验电器的金属箔张开，这一瞬间电流方向是_______（选填“从A到B”或“从B到A”），金属箔带了_______（选填“正”或“负”）电。 【答案】 摩擦起电 从A到B 正 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$电流表可以用来测量电流的大小，电流的单位是安培，所以电流表的符号就用圈A表示。我们来看一下它的构造，一共有三个接线柱，左边这个黑的标有一个负号叫负接线柱，右边是两个红的叫正接线柱。使用时需要连上一正1-2个接线柱，并且要保证电流从正接线柱流入，再从负接线柱流出，这就是所谓的正经复出。两个红色接线柱上分别标有0.6和3，这两个数字表示电流表的不同量程和表盘对应。如果连的是这两个接线柱，说明电流表的量程是0到0.6安培，读数时要看下边这圈刻度，一大格是0.2安培，分为十小格，所以每一小格代表0.02安培，这个读数是0.4，又多了三小格，所以是0.46安培。如果连的是这两个接线柱，说明量程是0到3安培，读数时就要看上边这圈刻度了，这时候每一小格是0.1安培，所以读数就应该是2.3倍了。那看这个电路，电流从正极流出，经过灯泡开关回到负极，那通过灯的电流怎么测呢？电流表在电路中相当于一根导线，要测小灯泡的电流就要和他串联。如果并联在小灯泡两端，电流表相当于导线，会使小灯泡短路，当然就更不能直接连到电源两端，完了会损坏电流表和电源。在实际使用时，除了镇静复出，还需要注意量程。在连入电路前，我们需要估一下电流的大小，如果估不出来，就只能这么干了。连好电路之后，闭合开关，然后迅速断开，这个时候要看电流表指针的偏转有没有超过最大量程。如果是这种情况，偏转的角度过大，说明选的量程偏小，需要换成大量程。如果是这种情况，偏转的角度过小，则需要换成小量程。这种做法叫做事处，可以避免电流表被损坏。选择了合适的量程以后，终于可以进行测量了。闭合开关，如果量程是0到3倍，读数应该是2.7安培。总结一下电流表的使用需要注意三点，串联使用、镇静浮出要是处，你学会了吗？呵呵。