1 电流（教学设计）物理教科版2024 九年级上册

4.1 电流（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 4.1 电流 教学 目标 物理观念 认识电流的形成、方向与强弱，认识电流表的量程和分度值，掌握电流的测量方法， 科学思维 能运用符号表征与逻辑推理分析电路连接方式，探究电流的基本规律。 科学探究 能通过连接电路和使用电流表进行实验探究，进行电流的测量实验。 科学态度 与责任 在认识电流危害与价值的基础上，初步形成安全用电与规范操作的责任意识。 教材 分析 本节是初中电学定量研究的起点，从电路组成认知过渡到电流定量测量，承载着建立电学物理量概念、掌握关键电学仪器使用方法的核心任务。学生通过学习电流概念的形成、电流表的规范操作及串并联电路电流规律的探究，不仅为后续电压、电阻等电学知识的学习奠定基础。 内容主要围绕四层逻辑结构： 一荷定向移动的微观模型建立电流的物理概念，明确电流强度定义、单位及换算关系； 二是聚焦电流表的结构原理、量程选择、连接规则与读数方法认识电流表，掌握电流测量的方法； 三是通过测量灯泡电流的实践活动，掌握电流表串联接入、试触选量程、准确读数的技能，为发现串并联电路电流规律作铺垫。 在教学过程中，宜采用"问题导向-模拟演示-实操训练"相结合的策略。通过电荷定向移动动画化解概念抽象性，利用虚拟电表模拟训练突破仪器操作难点，最终在真实电路连接中培养严谨的实验习惯和安全用电意识。 学情分析 1. 知识储备分析：学生已学习了电路的基本组成和电荷的初步知识，能够识别常见电路元件并理解电流是由电荷定向移动形成的，这为学习电流的测量和电路分析奠定了基础。但学生对“电流强度”这一物理量的定量理解尚不深入，对“不同量程下电流表读数方法”和“串并联电路中电流规律”缺乏系统认识，对“电流表错误连接导致的后果”理解较为模糊。 2. 思维能力分析：学生已具备连接简单电路和观察灯泡明暗变化的能力，能够通过直观现象感知电流的存在。但电流表读数需要精确的分度值识别与数值换算，电路连接方式的判断需要逻辑推理，从实物电路转化为电路图需要抽象思维，这对学生的定量分析能力和空间思维能力提出了较高要求。 3. 学习兴趣与态度分析：学生对使用电流表测量真实电路中的电流大小抱有浓厚兴趣，对“为什么电流表不能直接接在电源两极”和“如何准确测量不同电路的电流”充满好奇。通过动手连接电路、使用电流表进行实测和分析实验数据等活动，能有效激发其探究电流规律的积极性，并在规范使用仪器的过程中培养严谨求实的科学态度和安全操作的责任意识。 教学重点 1. 电流的定义和单位；2. 电流表的使用规则；3.电流表的正确连接与读数。 教学难点 电流表的正确选择、连接与读数；电路中电流表测量对象的判断。 教学 器材 电池2节、开关一个、带灯座的灯泡1只及导线若干、多媒体课件等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【提出问题】 想象一个神奇的画面：当我们合上开关，电流如同无形的溪流般在电路中悄然流动，点亮了灯泡，驱动着风扇，让整个电路充满了生机。在这看不见的旅程中，电荷们正在完成一场精彩的集体奔跑。 那么：我们如何知晓这条“电流之河”的汹涌程度？为何不同的电器会呈现出各异的工作状态？又该用什么方法捕捉这份无形的力量，让它成为我们能够读懂的信号？流过一盏灯的电流有多大？又该如何准确测量这个看不见摸不着的物理量？ 思考并回答问题，进入情景。 学习新课 一、电路的组成 【思考】电荷在电路中定向移动即可形成电流，那到底什么是电流？电流应该如何定义？又如何测量电流的大小？ 1. 电流的形成 【推理并讨论】水泵提供了水压，推动水在整个管路中流动。当水流经过水轮机时，水的能量被水轮机吸收，转化为机械能（转动），从而完成了“做功”；同样在闭合开关后，电源推动电荷在电路中定向移动，形成电流，当电流经过电灯或电机时，电能被消耗，转化为光能、热能或机械能。 【例题1】如图所示，林芳用铜棒和锌棒自制了一个柠檬电池，当她把一只灯泡接入电路时，发现灯泡发出了微弱的光。下列说法错误的是（ ） A．铜棒和锌棒相当于电池的两极 B．该电路是一个完整的电路 C．灯泡是用电器，主要将电能转化为光能 D．灯泡发光时，导线中电子由电池负极经灯泡到电池正极作定向移动 【答案】B 2. 电流的大小和单位 水流有大小，电流同样有强弱。 【物理定义】 1.电流强度：表示电流大小的物理量，通常用字母I表示，电流强度简称为电流。 2.电流的大小：物理学中，用单位时间内通过导体某一横截面的电荷量来表示电流大小，公式 3.电流的单位：电流的国际单位是安培，简称安，符号是A；常用单位还有：毫安（mA）、微安（μA）。 4.电流单位的换算：1A=103mA； 1mA=103μA; 1A=106μA 【知识回顾】物理中定义正电荷定向移动的方向为电流方向，在金属导体中能够自由移动的只有带负电的电子，故金属导体中的电流方向是与电荷运动方向相反的。电源外部电流从正极流出，经过用电器回到负极，但在电源内部，电流从负极流向正极。 5.生活中常见的电流大小 电子手表的电流 1.5-2μA 电风扇的电流 0.1-0.5A 手电筒的电流 0.2-0.3A 空调的电流 4-8A 彩色电视的电流 0.3-0.7A 雷电的电流 可以达到105A 【例题2】电流 (1)在电路中，导体中的自由电荷在电源的作用下，由原来的无规则运动变为定向移动。这种自由电荷的 就形成了电流。电流通过用电器时，把电源的 转化为其他形式的能量。 (2)电流用符号 表示。在国际单位制中，电流的基本单位是 ，简称安，用符号A表示。电流的单位还有毫安（mA）、微安（μA）等，1A= mA= μA。 (3) 定向移动的方向为电流的方向。在一个闭合电路中，电流从电源的正极流出，经过用电器，流向电源的负极。金属导体中的电流，实际上是带 电的自由电子定向移动形成的。 【答案】 (1) 定向移动 电能 (2) I 安培 103 106 (3) 正电荷 负 【例题3】关于常见的家用电器正常工作时的电流，下列说法中最合理的是（ ） A．电风扇约20A B．空调约5A C．液晶电视约20mA D．台灯约5mA 【答案】B 类比水流，阐述电流的形成以及电路中的能量转化形式。 完成例题1，强化对电流形成及电流方向的认识。 认识电流的基本定义及单位，了解不同单位间的转化方法。 回顾认识电流产生的原因，解释电源内外的电流方向。 介绍常见电器的电流大小。 完成例题2，强化电流定义及单位的认识。 完成例题3，巩固常见电器电流大小的记忆。 学习新课 二、电流表 【思考】电流有大小，那么如何去测量电流的大小？ 1.认识电流表 电路中测量电流的装置叫电流表，符号是 Ⓐ，电流表是一种精密仪器，要注意正确使用，避免损坏。 电流表的接线柱与量程：实验室常用的电流表有三个接线柱，分别为“-”“0.6A”“3A”，连入电路时，接通其中两个接线柱，若连通的是“-”和“0.6A”，此时电流表的量程为0.6A，若连通的是“-”和“3A”，此时电流表的量程为3A。 电流表的读数： ①看量程：确认所使用的量程（例如：0~0.6A 或 0~3A）； ②看分度值：0~0.6A量程—每大格是0.2A，每小格（分度值）是0.02A；0~3A量程—每大格是1A，每小格（分度值）是0.1A（同一个位置时大小量程存在5倍关系）； ③读数：指针指示的格数 × 分度值，读到分度值即可，不用估读。 2. 电流表的使用方法（四要一不准） ①要调零：使用前观察指针是否指在零刻度线，若有偏差，需要用螺丝刀拧动表盘上的调零旋钮，将指针调至零刻度。 ②要串联：电流表必须和被测用电器串联，流经电流表的电流经过谁即测谁的电流。 ③要“+”进“-”出：电流必须从电流表的 “+” 接线柱（3A或0.6A）流入，从 “-” 接线柱流出。如果接反，电流表的指针会反向偏转（打向左边），不仅无法读数，还可能损坏指针。 ④要选择合适量程：在不知电流大小的情况下，应先用大量程进行“试触”，再根据指针偏转情况选择合适的量程。 试触法：闭合开关，用开关的金属部分瞬间接触大量程的接线柱，同时观察指针偏转情况。若偏转角度过小（小于小量程的1/3），换用更小的量程。若偏转角度过大（超过大量程），说明量程选小了，应换用更大量程的电流表。若偏转角度在1/3到满偏之间，则量程合适。 量程选择原则：在保证不超量程的前提下，尽量选择小量程进行测量，这样分度值更小，读数更精确。 ⑤不准将电流表直接连接在电源两端：电流表直接接在电源两极上，相当于用一根导线直接连接电源正负极，会造成电源短路，电流极大，会烧坏电流表和电源，非常危险；若将电流表并联在小灯泡两侧，闭合开关后，相当于也是将电流表直接连在电源两侧，会发生电源短路。 【例题4】电流表 (1)认识电流表 ①电路中的电流可以用 测量，在电路图中的符号是 ； ②量程和分度值 (2)电流表的连接 ①测量时应将电流表 联接入被测电路中，并让电流从 接线柱（标有3或0.6）流入电流表，再从 接线柱（标有“-”号）流出； ②绝对不能直接把电流表接在 上，否则会烧毁电流表甚至引起火灾； ③测量时，可以通过开关试触确定电流表 ； (3)电流表的读数： ①读数时，视线应与表盘 ； ②明确所选电流表的 ； ③确定电流表的 ，即表盘的一个小格所代表的电流大小； ④接通电路后，看看指针向右总共偏转了多少个小格，就能知道电流是多大了。 【答案】(1) 电流表 Ⓐ (2) 串 正 负 电源的正、负极 量程 (3) 垂直 量程 分度值 【例题5】如图甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”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，并写在下面的横线上。 （1）出现甲同学的问题的原因：电流表的 ； （2）出现乙同学的问题的原因：电流表的 ； （3）出现丙同学的问题的原因：电流表的 。 【答案】 正负接线柱接反了 所选的量程太大 所选的量程太小 介绍电流表，认识电流表的主要结构、量程与接线柱的关系。 进一步认识电流表的分度值及读数方法。 进一步详细梳理电流表的使用方法，以及一些常见问题。 完成例题4，巩固对电流表的认识，以及使用时的一些注意事项。 完成例题5，强化对于电流表使用错误出现时会出现的情况以及应对措施的认识。 学习新课 三、实验：用电流表测量电流 【实验目的】学会正确连接电流表，并准确读数。 【实验器材】电池组、小灯泡（带灯座）、电流表、开关、导线若干。 【实验步骤】 1.按照电路图将实验器材规范地连接起来： ①连接电路时开关要处于断开状态（保护电路）； ②从电源正极出发，用导线依次连接各电器元件，最后回到电源负极； ③确保电流表串联在电路中，并且保证电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。 2.检查与试触： 接好电路后，再次检查连接是否正确、牢固； 在未知电流大小的情况下先用大量程进行试触。 3.正式测量与记录： 确认电路和量程无误后，闭合开关；小灯泡会正常发光。待电流表指针稳定后，正确读数并记录；实验完成后，断开开关，整理器材。 【例题6】小明用如图甲所示的电路，做“练习使用电流表”实验，请回答下列问题。 (1)实验开始前，首先应对电流表进行 ；连接电路时，开关应保持 （选填“断开”或“接通”）状态。 (2)电路检查无误后，闭合开关，电流表示数如图乙所示，其示数为 ，但小明读出的数值为，造成小明读数与实际数值不符的原因是 。 (3)小明想继续测量通过灯泡的电流，他将图甲的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“－”接线柱上，这种做法 （选填“可行”或“不可行”），理由是： 。 【答案】(1) 调零 断开 (2) 0.2 电流表接的是小量程，小明按照大量程进行了读数 (3) 不可行 电流表的正、负接线柱反接了 梳理实验，巩固对电流的认识，并进行电流的测量实验。 完成例题6，进一步认识电流表在实际电路中的作用以及电流表的读数方法。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．如图所示电路，能直接测量出通过灯L1电流的电路是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．图中电流表与L1串联，电流表测L1的电流，电流经过电流表时，从正接线柱流入，负接线柱流出，连接正确，故A符合题意； B．图中电流表测量干路电流，故B不符合题意； C．图中电流表与L2串联，正负接线柱连接正确，电流表测L2电流，故C不符合题意； D．图中电流表与L1串联，但正负接线柱错误，电流表指针反向偏转，电流表连接错误，故D不符合题意。 故选A。 2．在如图所示的电路中，开关闭合后会发生的现象是（ ） A．电源被烧坏 B．电流表损坏 C．灯不发光 D．灯不发光 【答案】D 【详解】开关闭合后，电路为灯的简单电路，灯被短路，电流表测量电路电流，电源不会被烧坏；电流不超过电流表的最大测量值时，电流表不会损坏；灯发光、灯不发光，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．电流表是测量电流强弱的仪器，关于电流表的使用说法错误的是（ ） A．电流表必须与被测用电器并联 B．电流表在使用前应认清量程和分度值 C．电流表使用前必须调零 D．电流表不能测量超过其量程的电流 【答案】A 【详解】A．电流表的电阻很小，必须与被测用电器串联，故A错误，符合题意； B．为了准确读数与不损坏电流表，电流表在使用前应认清量程和分度值，故B正确，不符合题意； C．为了准确测量，电流表使用前必须调零，故C正确，不符合题意； D．为了不损坏电流表，电流表不能测量超过其量程的电流，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．如图甲所示，电流表选用的量程是 ，分度值为 ，电流表的示数为 A；如图乙所示，电流表选用的量程是 ，分度值为 A，电流表的示数为 A。 【答案】 0~0.6A 0.02A 0.48 0~3A 0.1 1.8 【详解】[1][2][3]甲图中将标有“-”的接线柱和标有“0.6”的接线柱接到电路中，表示选用0~0.6A 的量程，电流表的分度值是0.02A，电流表的示数是0.48A。 [4][5][6]乙图中将标有“-”的接线柱和标有“3”的接线柱接到电路中，表示选用0~3A的量程。分度值是0.1A，示数为1.8A。 5．如图所示的电路中，若用导线连接c、e接线柱，则电流表测量通过灯泡 的电流；若用两根导线分别连接b、c和d、e接线柱，则电流表测量通过灯泡 的电流。 【答案】 【详解】[1]用导线连接c、e接线柱，灯泡短路，电流表与灯泡串联，测量通过灯泡的电流。 [2]用两根导线分别连接b、c和d、e接线柱，灯泡被短路，电流表与灯泡串联，测量通过灯泡的电流。 6．(1)如图甲所示为测量 的仪表，其示数如图所示为 ；如图乙所示，时钟的最小测量值是 ，指针位置显示的时间是 ； (2)如图丙所示是用电流表测量电流的实物连接图，请按要求回答： ①如果要用电流表测通过灯和的总电流，且只允许移动一根导线，应将导线 （填“a”“b”或“c”）的右端接在电流表的 （填“－”“0.6”或“3”）接线柱上； ②如果电流表示数如图丁所示，则电流表测出的电流是 。 【答案】(1) 温度 (2) 0.5A 【详解】（1）[1][2]如图甲所示的仪表单位是“℃”，所以是测量温度的仪表，分度值为2℃，示数为。 [3][4]图乙所示，时钟的分度值即最小测量值是，根据时针、分针和秒针的位置可知，显示的时间是。 （2）[1][2]如图丙所示，灯和并联，电流表在支路上。如果要用电流表测通过灯和的总电流，应将电流表改接到干路上，所以应将导线的右端接在电流表的“”接线柱上。 [3]如图丁所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，则电流表测出的电流是0.5A。 板 书 设 计 第1节 电流 一、电流 1.定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，用字母I表示，公式：； 2.单位：国际单位—安培，简称安，符号A，常用单位毫安（mA）、微安（μA ） 1A=103Ma=106μA； 3.方向：电源外部正极到负极，电源内部负极到正极； 二、电流表： 1.量程与分度值：0-0.6A，分度值0.02A，0-3A，分度值0.1A； 2.使用方法： ①与被测用电器串联； ②电流必须正进负出； ③不能超过电流表量程，电流大小未知时，用大量程试触； ④不能直接连在电源两侧。 课 堂 小 结 4.1 电流 作 业 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步分层作业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $