13.3 电流与电流的测量(导学案)物理沪粤版2024九年级上册
2025-11-24
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 13.3 电流与电流的测量 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 电流,电流的测量 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.10 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 物理怪怪怪 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54355045.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
13.3 电流与电流的测量(导学案)
【学习目标】
2022年课程标准
物理素养
3.4.2 知道电流。
3.4.3 会使用电流表。
4.1.7 用电流表测量电流。
物理观念: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。
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。
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。
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。
【学习重点】
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。
【学习难点】
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 )。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.导体(导线和导体元件)中的电荷在做无规则的____________,即向各个方向运动的可能都是存在的,但当电源接入电路中并形成通路时,导体中的电荷就在电场力的作用下做____________(即沿着导线方向),从而形成电流。
2.电路中的电流是有强弱的,电流的大小可以简单理解为 “1s 内通过导体横截面的电荷量的多少”,用字母I表示,在国际单位制中,它的单位是______,简称______,符号为______。
3.电流是有方向的,物理学中规定,电流的方向是电路中______电荷定向移动的方向。
4.____________是测量电路中电流大小的仪表,要测量通过电路某处的电流大小,需要把电流表______在该位置。必须保证使电流从电流表的____________流入,从____________流出,并且选择使用合适的量程去测量。
【课堂探究】
探究一、认识电流的概念与方向——类比迁移、明确规定
1.探究目标
通过类比“车流、水流”,理解电流的形成(电荷定向移动),掌握电流的物理意义。明确物理学中电流方向的规定,能判断串、并联电路中电流的流向。
2.探究过程
类比引入:理解“电流”的形成
结合生活实例,小组讨论并完成“宏观流动与电流的类比”表格,建立电流的直观认知:
宏观现象
流动的“物质”
流动特点
类比电流(电路中)
马路上的车流
汽车
沿固定方向(车道)移动
导体中的电荷沿固定方向移动
水管中的水流
水分子
沿水管方向定向流动
电荷沿导线方向定向移动
电路中的电流
自由电荷(如电子)
沿导线定向移动
形成电流,为用电器供电
提炼概念:电流(I)是导体中的电荷定向移动形成的,是电路中“电能传输的载体”(无电流则用电器无法工作)。
方向规定:明确电流的流向
阅读教材中“电流方向”的规定,结合图13-3-1(串、并联电路的电流方向),完成以下任务:
规定内容:物理学中,以正电荷定向移动的方向为电流的方向(注:金属导体中实际移动的是负电荷“电子”,电子移动方向与电流方向相反,但不影响电流方向的规定);
电路中流向:在任何电路中,电流均从电源正极流出,经过开关、导线、用电器后,流向电源负极;
方向判断:
串联电路(图13-3-1a):电流路径“正极→L₁→L₂→开关→负极”,无分支;
并联电路(图13-3-1b):电流路径“正极→分支点→L₁→汇合点”“正极→分支点→L₂→汇合点”,最终共同流向负极。
讨论辨析:电流方向与电荷实际移动的关系
思考:金属导线中自由电子带负电,电子从电源负极向正极移动,为何电流方向仍规定为“正极→负极”?(提示:电流方向是历史规定,与正电荷移动方向一致,虽与电子实际移动方向相反,但不影响电路分析,是国际统一标准)。
3.探究结论
电流的本质:导体中电荷定向移动形成的,是电路供电的核心“载体”。
电流方向规定:正电荷定向移动的方向,电路中具体流向为“电源正极→用电器→电源负极”,串、并联电路均遵循此规律。
【例题1】如图所示,两个相同的验电器A和B,A、B开始不带电,然后用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A验电器的金属球,再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法正确的是( )
A.正电荷从A向B定向移动,形成的瞬间电流方向是从A流向B,B带正电
B.正电荷从B向A定向移动,形成的瞬间电流方向是从B流向A,B带负电
C.电子从A向B定向移动,形成的瞬间电流方向是从B流向A,B带负电
D.电子从B向A定向移动,形成的瞬间电流方向是从A流向B,B带正电
探究二:比较电流的强弱与单位——实验观察、明确单位
1.探究目标
通过灯泡亮度变化,建立“电流有强弱”的认知,理解“灯泡亮度反映电流大小”的转换法思想。掌握电流的符号、国际单位及换算关系,了解常见用电器的电流值。
2.探究过程
实验观察:教材活动1——比较电流强弱
分组准备实验器材(1节干电池、2节干电池、小灯泡、开关、导线),按以下步骤操作并记录:
实验电路(电源节数)
闭合开关后灯泡亮度
分析(电流强弱)
结论(亮度与电流的关系)
1节干电池供电
较暗
电流较小
同一灯泡,亮度越亮,通过的电流越大
2节干电池串联供电
较亮
电流较大
(转换法:用灯泡亮度间接判断电流强弱)
关键发现:同一用电器(如小灯泡),通过的电流越大,其工作效果(亮度)越明显,说明电流有强弱差异。
单位学习:电流的符号与单位
结合教材内容,梳理电流的单位体系:
符号:电流通常用字母I表示;
国际单位:安培(简称“安”),符号为A(纪念法国物理学家安培);
常用换算关系:
1mA(毫安)=10-3A,1μA(微安)=10-6A;
单位换算练习(结合教材自我评价与作业1):
5×10-5A=______mA=______μA
直观认知:常见用电器的电流值
阅读教材“信息浏览”表13-3-1,小组讨论并记忆典型电流值,建立“电流大小的尺度感”:
微小电流:计算器(约100μA)、手电筒(约0.2A);
家庭常用电流:电冰箱(约1A)、电饭煲(约2A)、空调(约5A);
强电流:雷电(可达105A)。
3.探究结论
电流的强弱:可用“用电器工作效果”(如灯泡亮度)间接判断,亮度越亮,电流越大(转换法)。
电流的单位:符号I,主单位A,换算关系1mA=10-3A、1μA=10-6A,需熟记常见用电器的电流范围。
【例题2】如图所示的用电器都正常工作时,电流最小的是( )
A.电扇 B.计算器 C.便携式收音机 D.电饭锅
探究三:认识电流表与使用规则——观察实物、梳理要点
1.探究目标
识别电流表的结构(接线柱、量程、刻度盘),明确各部分的功能。掌握电流表的核心使用规则(校零、串联、正负接线柱、量程选择),牢记安全禁忌。
2.探究过程
实物观察:教材活动2——认识电流表
分组观察实验室用电流表(图13-3-3a),结合“使用说明”,完成以下表格填写,明确电流表的关键参数:
观察项目
具体特征
作用/意义
接线柱数量
3个(标有“-”“0.6”“3”)
“-”为共用负极接线柱,“0.6”“3”为正极接线柱
量程规格
2个量程:“0~0.6A”和“0~3A”
测量不同范围的电流,避免超量程损坏
刻度盘分度值
“0~3A”量程:每小格0.1\\text{A};“0~0.6A”量程:每小格0.02\\text{A}
决定测量精度,量程越小精度越高
电路符号
圆圈内标“\text{A}”(图13-3-3c)
绘制电路图时表示电流表
规则梳理:电流表的使用“五要点”
结合教材“实验室用电流表使用说明”,小组讨论并归纳使用规则,重点标注安全注意事项:
要点1:校零:使用前检查指针是否对准零刻度线,若偏差需调节“校零旋钮”至指针指零;
要点2:串联接入:电流表必须串联在被测电路中(电流需全部经过电流表,才能准确测量);
要点3:正负接线柱:电流从“+”接线柱(“0.6”或“3”)流入,从“-”接线柱流出(接反会导致指针反向偏转,损坏电流表);
要点4:量程选择:
①测量前估计被测电流大小,选择合适量程(如估计电流小于0.6A,选“0~0.6A”;大于0.6A且小于3A,选“0~3A”);
②无法估计时,先用“0~3A”量程试触(快速闭合再断开开关,观察指针偏转幅度,再选量程);
要点5:安全禁忌:严禁将电流表直接连在电源两极之间(会造成短路,电流极大,烧坏电流表和电源)。
错误辨析:教材自我评价与作业2
观察图13-3-6(错误的电流表实物电路),小组讨论错误之处及原因:
图(a)错误:电流表指针偏转超出量程,电流表量程选择过小;
图(b)错误:电流表直接接在电源两极之间(违反安全禁忌,会短路)。
3.探究结论
电流表结构:3个接线柱(“-”“0.6”“3”)、2个量程、对应分度值,电路符号为“”。
使用核心规则:校零→串联→正负正确→选量程(试触)→禁接电源两极,任何一步错误均可能导致测量失败或仪器损坏。
【例题3】在“用电流表测电流”的实验中,必须将电流表_______在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从_______接线柱流出电表(选填“+”、“-”),电流表_______与电源直接相连接(选填“可以”或“不可以”),如图所示电流表的读数为_______安。
探究四:必做实验——用电流表测量电流——动手操作、规范读数
1.探究目标
按照规范步骤用电流表测量电路中的电流,掌握不同量程下的读数方法。比较不同量程的测量结果,理解“合理选择量程”对测量精度的影响。
2.探究过程
实验准备:明确器材与电路
实验器材:干电池2节、小灯泡1个、开关1个、电流表1个、导线若干;
实验电路:参照教材图13-3-5(简单串联电路,电流表测通过小灯泡的电流)。
实验步骤:分阶段操作与记录
严格按照教材步骤进行实验,每一步骤后小组互查,确保操作规范:
实验步骤
操作细节
数据记录/现象观察
1.电流表校零
调节校零旋钮,使指针指在零刻度线
指针已校零,准备测量
2.选择“0~3A”量程
连接导线:电源正极→开关→灯泡→电流表(“3”接线柱进,“-”接线柱出)→电源负极
电路连接完成,检查无短路
3.闭合开关读数
缓慢闭合开关,观察指针偏转幅度,记录示数(如指针偏转较小,记为I1)
示例:I1=0.3A(“0~3A”量程读数)
4.更换“0~0.6A”量程
断开开关,改接“0.6”接线柱,重新闭合开关,记录示数I2
示例:I2=0.30A(“0~0.6A”量程读数)
5.对比两次结果
比较I1与I1的数值差异
两次数值相近,但“0~0.6A”量程读数更精确(有两位小数)
读数方法:不同量程的刻度解读
结合电流表刻度盘,小组讨论读数步骤:
确定量程:明确当前使用的是“0~0.6A”还是“0~3A”;
找到分度值:“0~0.6A”对应分度值0.02\\text{A},“0~3A”对应分度值0.1A;
指针定位:数出指针偏离零刻度线的小格数,用“小格数×分度值”计算电流值(如“0~0.6A”量程,指针指在第15小格,电流=15×0.02A=0.30A)。
实验结论:合理选择量程的意义
讨论:为何实验中“0~0.6A”量程更合理?(被测电流约0.3A,小于0.6A,选小量程测量精度更高,指针偏转幅度更大,读数更准确)。
3.探究结论
测量流程:校零→选量程→串联电路→闭合开关→读数→记录,每一步需严格遵循操作规则。
读数关键:先定量程,再找分度值,最后算电流(“量程→分度值→数值”三步法)。
量程选择原则:“能小则小”(被测电流小于0.6A选小量程,大于0.6A选大量程),兼顾安全性与测量精度。
【例题4】如图1是用电流表测量电流的实物连接图。
(1)电流表测量的是通过灯泡______的电流(选填“L1”或“L2”);
(2)如果电流表示数如图2所示,则测出的电流是______A;
(3)如果要用电流表测干路电流,且只允许移动其中一根导线,应将导线______(选填“a”、“b”或“c”)的右端接在电流表的______接线柱上(选填“正”或“负”)。
【归纳整理】
【课堂练习】
一、单选题
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
2.如图所示的电路中,电流表测量的是( )
A.通过灯L1的电流 B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流乏和 D.电源供给电路的总电流
3.两位同学在做“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
4.在测量小灯泡电阻实验中,某电表的示数如图所示,其示数为( )
A.1.4伏 B.0.28伏 C.1.4安 D.0.28安
5.如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.灯与灯串联
B.开关只能控制灯
C.电流表测灯的电流
D.电流方向:从电流表经a流向开关
二、填空题
6.如图所示的电路,当开关S1、S2闭合时,灯泡L1、L2同时发光,此时电流表A2是测量通过灯泡 ______ 的电流。
7.我们把_____电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
8.如图,是一种静电喷涂枪,通电后,可以使涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状,喷出后的涂料之所以会更分散的原因是___________,金属支架中会形成瞬时电流,其电流方向是_______(填“向上”或“向下“)。
9.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。
10.很多生活小常识都蕴涵着物理学原理:用水作为冷却剂是因为水的______比较大的缘故;加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器(如图)避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体,则人体带的是______(选填“正”或“负”)电荷。
三、实验题
11.如图甲所示,是用电流表测量电流的实验,请正确回答以下问题:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准_________,如果有偏差,需先“校零”;
(2)连接电路时,开关应断开,电流表必须_________联在被测的那部分电路中,且应选用合适的量程,使电流从电流表的_________流出;
(3)图甲是某同学连接好的电路,合上开关后,此时电流表测灯_________的电流,如果电流表的示数如图乙所示,则经过该灯的电流大小是_________A;
(4)请在图甲中某根导线端画“×”号,并用笔画线代替导线,将该导线正确改接到另一接线柱,使电流表变为测干路中的电流________。
12.如图l所示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。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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13.3 电流与电流的测量(导学案)
【学习目标】
2022年课程标准
物理素养
3.4.2 知道电流。
3.4.3 会使用电流表。
4.1.7 用电流表测量电流。
物理观念: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。
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。
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。
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。
【学习重点】
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。
【学习难点】
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 )。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.导体(导线和导体元件)中的电荷在做无规则的热运动,即向各个方向运动的可能都是存在的,但当电源接入电路中并形成通路时,导体中的电荷就在电场力的作用下做定向移动(即沿着导线方向),从而形成电流。
2.电路中的电流是有强弱的,电流的大小可以简单理解为 “1s 内通过导体横截面的电荷量的多少”,用字母I表示,在国际单位制中,它的单位是安培,简称安,符号为 A。
3.电流是有方向的,物理学中规定,电流的方向是电路中正电荷定向移动的方向。
4.电流表是测量电路中电流大小的仪表,要测量通过电路某处的电流大小,需要把电流表串联在该位置。必须保证使电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,并且选择使用合适的量程去测量。
【课堂探究】
探究一、认识电流的概念与方向——类比迁移、明确规定
1.探究目标
通过类比“车流、水流”,理解电流的形成(电荷定向移动),掌握电流的物理意义。明确物理学中电流方向的规定,能判断串、并联电路中电流的流向。
2.探究过程
类比引入:理解“电流”的形成
结合生活实例,小组讨论并完成“宏观流动与电流的类比”表格,建立电流的直观认知:
宏观现象
流动的“物质”
流动特点
类比电流(电路中)
马路上的车流
汽车
沿固定方向(车道)移动
导体中的电荷沿固定方向移动
水管中的水流
水分子
沿水管方向定向流动
电荷沿导线方向定向移动
电路中的电流
自由电荷(如电子)
沿导线定向移动
形成电流,为用电器供电
提炼概念:电流(I)是导体中的电荷定向移动形成的,是电路中“电能传输的载体”(无电流则用电器无法工作)。
方向规定:明确电流的流向
阅读教材中“电流方向”的规定,结合图13-3-1(串、并联电路的电流方向),完成以下任务:
规定内容:物理学中,以正电荷定向移动的方向为电流的方向(注:金属导体中实际移动的是负电荷“电子”,电子移动方向与电流方向相反,但不影响电流方向的规定);
电路中流向:在任何电路中,电流均从电源正极流出,经过开关、导线、用电器后,流向电源负极;
方向判断:
串联电路(图13-3-1a):电流路径“正极→L₁→L₂→开关→负极”,无分支;
并联电路(图13-3-1b):电流路径“正极→分支点→L₁→汇合点”“正极→分支点→L₂→汇合点”,最终共同流向负极。
讨论辨析:电流方向与电荷实际移动的关系
思考:金属导线中自由电子带负电,电子从电源负极向正极移动,为何电流方向仍规定为“正极→负极”?(提示:电流方向是历史规定,与正电荷移动方向一致,虽与电子实际移动方向相反,但不影响电路分析,是国际统一标准)。
3.探究结论
电流的本质:导体中电荷定向移动形成的,是电路供电的核心“载体”。
电流方向规定:正电荷定向移动的方向,电路中具体流向为“电源正极→用电器→电源负极”,串、并联电路均遵循此规律。
【例题1】如图所示,两个相同的验电器A和B,A、B开始不带电,然后用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A验电器的金属球,再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法正确的是( )
A.正电荷从A向B定向移动,形成的瞬间电流方向是从A流向B,B带正电
B.正电荷从B向A定向移动,形成的瞬间电流方向是从B流向A,B带负电
C.电子从A向B定向移动,形成的瞬间电流方向是从B流向A,B带负电
D.电子从B向A定向移动,形成的瞬间电流方向是从A流向B,B带正电
【答案】D
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,根据摩擦起电的实质可知,玻璃棒失去电子,当玻璃棒与验电器A接触后,验电器A上的一部分电子转移到玻璃棒上,验电器A带正电;B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,B上的部分负电荷(自由电子)会转移到A上,形成瞬间电流,因此验电器B带正电,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此电流方向是由A到B,故ABC错误,D正确。
故选D。
探究二:比较电流的强弱与单位——实验观察、明确单位
1.探究目标
通过灯泡亮度变化,建立“电流有强弱”的认知,理解“灯泡亮度反映电流大小”的转换法思想。掌握电流的符号、国际单位及换算关系,了解常见用电器的电流值。
2.探究过程
实验观察:教材活动1——比较电流强弱
分组准备实验器材(1节干电池、2节干电池、小灯泡、开关、导线),按以下步骤操作并记录:
实验电路(电源节数)
闭合开关后灯泡亮度
分析(电流强弱)
结论(亮度与电流的关系)
1节干电池供电
较暗
电流较小
同一灯泡,亮度越亮,通过的电流越大
2节干电池串联供电
较亮
电流较大
(转换法:用灯泡亮度间接判断电流强弱)
关键发现:同一用电器(如小灯泡),通过的电流越大,其工作效果(亮度)越明显,说明电流有强弱差异。
单位学习:电流的符号与单位
结合教材内容,梳理电流的单位体系:
符号:电流通常用字母I表示;
国际单位:安培(简称“安”),符号为A(纪念法国物理学家安培);
常用换算关系:
1mA(毫安)=10-3A,1μA(微安)=10-6A;
单位换算练习(结合教材自我评价与作业1):
5×10-5A=5×10-2mA=50μA
直观认知:常见用电器的电流值
阅读教材“信息浏览”表13-3-1,小组讨论并记忆典型电流值,建立“电流大小的尺度感”:
微小电流:计算器(约100μA)、手电筒(约0.2A);
家庭常用电流:电冰箱(约1A)、电饭煲(约2A)、空调(约5A);
强电流:雷电(可达105A)。
3.探究结论
电流的强弱:可用“用电器工作效果”(如灯泡亮度)间接判断,亮度越亮,电流越大(转换法)。
电流的单位:符号I,主单位A,换算关系1mA=10-3A、1μA=10-6A,需熟记常见用电器的电流范围。
【例题2】如图所示的用电器都正常工作时,电流最小的是( )
A.电扇 B.计算器 C.便携式收音机 D.电饭锅
【答案】B
【解析】家用电扇正常工作时电流约为0.2A;计算器正常工作时的电流大约是100μA;便携式收音机正常工作时的电流约为50mA;电饭锅正常工作时电流大约是4.5A左右。综上可得,电流最小的应该是计算器,故ACD不符合题意;B符合题意。
故选B。
探究三:认识电流表与使用规则——观察实物、梳理要点
1.探究目标
识别电流表的结构(接线柱、量程、刻度盘),明确各部分的功能。掌握电流表的核心使用规则(校零、串联、正负接线柱、量程选择),牢记安全禁忌。
2.探究过程
实物观察:教材活动2——认识电流表
分组观察实验室用电流表(图13-3-3a),结合“使用说明”,完成以下表格填写,明确电流表的关键参数:
观察项目
具体特征
作用/意义
接线柱数量
3个(标有“-”“0.6”“3”)
“-”为共用负极接线柱,“0.6”“3”为正极接线柱
量程规格
2个量程:“0~0.6A”和“0~3A”
测量不同范围的电流,避免超量程损坏
刻度盘分度值
“0~3A”量程:每小格0.1\\text{A};“0~0.6A”量程:每小格0.02\\text{A}
决定测量精度,量程越小精度越高
电路符号
圆圈内标“\text{A}”(图13-3-3c)
绘制电路图时表示电流表
规则梳理:电流表的使用“五要点”
结合教材“实验室用电流表使用说明”,小组讨论并归纳使用规则,重点标注安全注意事项:
要点1:校零:使用前检查指针是否对准零刻度线,若偏差需调节“校零旋钮”至指针指零;
要点2:串联接入:电流表必须串联在被测电路中(电流需全部经过电流表,才能准确测量);
要点3:正负接线柱:电流从“+”接线柱(“0.6”或“3”)流入,从“-”接线柱流出(接反会导致指针反向偏转,损坏电流表);
要点4:量程选择:
①测量前估计被测电流大小,选择合适量程(如估计电流小于0.6A,选“0~0.6A”;大于0.6A且小于3A,选“0~3A”);
②无法估计时,先用“0~3A”量程试触(快速闭合再断开开关,观察指针偏转幅度,再选量程);
要点5:安全禁忌:严禁将电流表直接连在电源两极之间(会造成短路,电流极大,烧坏电流表和电源)。
错误辨析:教材自我评价与作业2
观察图13-3-6(错误的电流表实物电路),小组讨论错误之处及原因:
图(a)错误:电流表指针偏转超出量程,电流表量程选择过小;
图(b)错误:电流表直接接在电源两极之间(违反安全禁忌,会短路)。
3.探究结论
电流表结构:3个接线柱(“-”“0.6”“3”)、2个量程、对应分度值,电路符号为“”。
使用核心规则:校零→串联→正负正确→选量程(试触)→禁接电源两极,任何一步错误均可能导致测量失败或仪器损坏。
【例题3】在“用电流表测电流”的实验中,必须将电流表_______在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从_______接线柱流出电表(选填“+”、“-”),电流表_______与电源直接相连接(选填“可以”或“不可以”),如图所示电流表的读数为_______安。
【答案】串联 “-” 不可以 0.48
【解析】[1][2]使用电流表测电流,必须将它串联在所测电路中,要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。
[3]绝不允许不经过用电器而把电流表直接接到电源的两极上,否则因为电流过大而烧坏电流表。
[4]由图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.48A。
探究四:必做实验——用电流表测量电流——动手操作、规范读数
1.探究目标
按照规范步骤用电流表测量电路中的电流,掌握不同量程下的读数方法。比较不同量程的测量结果,理解“合理选择量程”对测量精度的影响。
2.探究过程
实验准备:明确器材与电路
实验器材:干电池2节、小灯泡1个、开关1个、电流表1个、导线若干;
实验电路:参照教材图13-3-5(简单串联电路,电流表测通过小灯泡的电流)。
实验步骤:分阶段操作与记录
严格按照教材步骤进行实验,每一步骤后小组互查,确保操作规范:
实验步骤
操作细节
数据记录/现象观察
1.电流表校零
调节校零旋钮,使指针指在零刻度线
指针已校零,准备测量
2.选择“0~3A”量程
连接导线:电源正极→开关→灯泡→电流表(“3”接线柱进,“-”接线柱出)→电源负极
电路连接完成,检查无短路
3.闭合开关读数
缓慢闭合开关,观察指针偏转幅度,记录示数(如指针偏转较小,记为I1)
示例:I1=0.3A(“0~3A”量程读数)
4.更换“0~0.6A”量程
断开开关,改接“0.6”接线柱,重新闭合开关,记录示数I2
示例:I2=0.30A(“0~0.6A”量程读数)
5.对比两次结果
比较I1与I1的数值差异
两次数值相近,但“0~0.6A”量程读数更精确(有两位小数)
读数方法:不同量程的刻度解读
结合电流表刻度盘,小组讨论读数步骤:
确定量程:明确当前使用的是“0~0.6A”还是“0~3A”;
找到分度值:“0~0.6A”对应分度值0.02\\text{A},“0~3A”对应分度值0.1A;
指针定位:数出指针偏离零刻度线的小格数,用“小格数×分度值”计算电流值(如“0~0.6A”量程,指针指在第15小格,电流=15×0.02A=0.30A)。
实验结论:合理选择量程的意义
讨论:为何实验中“0~0.6A”量程更合理?(被测电流约0.3A,小于0.6A,选小量程测量精度更高,指针偏转幅度更大,读数更准确)。
3.探究结论
测量流程:校零→选量程→串联电路→闭合开关→读数→记录,每一步需严格遵循操作规则。
读数关键:先定量程,再找分度值,最后算电流(“量程→分度值→数值”三步法)。
量程选择原则:“能小则小”(被测电流小于0.6A选小量程,大于0.6A选大量程),兼顾安全性与测量精度。
【例题4】如图1是用电流表测量电流的实物连接图。
(1)电流表测量的是通过灯泡______的电流(选填“L1”或“L2”);
(2)如果电流表示数如图2所示,则测出的电流是______A;
(3)如果要用电流表测干路电流,且只允许移动其中一根导线,应将导线______(选填“a”、“b”或“c”)的右端接在电流表的______接线柱上(选填“正”或“负”)。
【答案】L1 0.36 b 负
【解析】(1)[1]由电路图可知,电流表与L1灯串联,测灯L1的电流。
(2)[2]由图2所示电流表知道,其量程是0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.36A。
(3)[3][4]如果要用电流表测干路电流,电流表应串联接在干路中,由电路图知道,只需将导线b的右端接在电流表的负接线柱上即可。
【归纳整理】
【课堂练习】
一、单选题
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
【解析】A.物体因为失去电子而带正电,所以验电器B带正电,说明它失去了电子,故A错误,符合题意;
BD.验电器A带正电,B不带电,用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,B验电器上自由电子向验电器A转移,正电荷并没有发生移动,因为电子带负电,所以电流方向是由A到B,故BD正确,不符合题意。
C.验电器是利用同种电荷相互排斥原理,所以AB两验电器连接后验电器B上的金属箔失去电子,带同种电荷相互排斥而张开,故C正确,不符合题意。
故选A。
2.如图所示的电路中,电流表测量的是( )
A.通过灯L1的电流 B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流乏和 D.电源供给电路的总电流
【答案】B
【解析】电流表与待测电路串联,上图中,两灯并联,电流表与L2串联,故电流表测量的是通过灯L2的电流,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.两位同学在做“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
【答案】A
【解析】甲图中的指针反转,说明出现的问题是正负接线柱接反了,乙图中的指针偏转角度太大,说明出现的问题是量程太小了,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.在测量小灯泡电阻实验中,某电表的示数如图所示,其示数为( )
A.1.4伏 B.0.28伏 C.1.4安 D.0.28安
【答案】D
【分析】先根据电表上所标的是“V”还是“A”确定是电压表还是电流表;再确定电表的量程、分度值;最后根据指针位置读数。
【解析】由图可知,表盘上标有“A”字样,这是电流表,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A。
故选D。
5.如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.灯与灯串联
B.开关只能控制灯
C.电流表测灯的电流
D.电流方向:从电流表经a流向开关
【答案】C
【解析】A.如图所示,两个灯泡左边接左边,右边接右边,灯与灯是并联,故A错误;
B.如图,开关在干路,能控制所有灯泡,故B错误;
C.如图所示,电流表和灯串联,所以只能测通过灯的电流,故C正确;
D.如图所示,电源的右边是正极,电流方向是从正极流出,最后回到负极,所以电流方向应该从开关经a流向电流表,故D错误。
故选C。
二、填空题
6.如图所示的电路,当开关S1、S2闭合时,灯泡L1、L2同时发光,此时电流表A2是测量通过灯泡 ______ 的电流。
【答案】L2
【解析】由图可知,该电路为并联电路,A1处于干路,测量干路电流,A2与L2串联在同一支路中,测量通过L2的电流。
7.我们把_____电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
【答案】正
【解析】电荷的定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向为电流的方向。
8.如图,是一种静电喷涂枪,通电后,可以使涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状,喷出后的涂料之所以会更分散的原因是___________,金属支架中会形成瞬时电流,其电流方向是_______(填“向上”或“向下“)。
【答案】 同种电荷相互排斥 向上
【解析】[1]涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,由于同种电荷相互排斥,会形成分散的雾状。
[2]涂料上的电子的运动方向是向下,由于物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的反方向为电流的方向,即向上。
9.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
【解析】[1]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,说明电流表中的电流方向反了,原因是电流表正负接线柱反接。
[2]纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,指针偏过角度过小,说明电路中电流过小,接下来的操作是:断开开关,改接小量程继续进行实验。
10.很多生活小常识都蕴涵着物理学原理:用水作为冷却剂是因为水的______比较大的缘故;加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器(如图)避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体,则人体带的是______(选填“正”或“负”)电荷。
【答案】 比热容 负
【解析】[1]因为水的比热容比较大,相同质量、升高相同的温度吸收的热量较多,降温效果好,可以作为冷却剂使用。
[2]电流方向与负电荷的定向移动方向相反,瞬间电流方向由静电消除器流向人体,说明负电荷从人体定向移动到静电消除器,人体带的是负电荷。
三、实验题
11.如图甲所示,是用电流表测量电流的实验,请正确回答以下问题:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准_________,如果有偏差,需先“校零”;
(2)连接电路时,开关应断开,电流表必须_________联在被测的那部分电路中,且应选用合适的量程,使电流从电流表的_________流出;
(3)图甲是某同学连接好的电路,合上开关后,此时电流表测灯_________的电流,如果电流表的示数如图乙所示,则经过该灯的电流大小是_________A;
(4)请在图甲中某根导线端画“×”号,并用笔画线代替导线,将该导线正确改接到另一接线柱,使电流表变为测干路中的电流________。
【答案】 零刻度线 串 负接线柱 L1 0.52
【解析】(1)[1]电流表使用前需先“校零”,应检查指针是否对准零刻度线。
(2)[2][3]电流表要与被测用电器串联,要让电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出。
(3)[4]如图甲所示,电流表与灯泡L1串联,所以电流表测的是灯L1的电流。
[5]图乙中,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则通过该灯的电流是0.52A。
(4)[6]要想测总电流,电流表应该串联在干路中,其接法的改动如图所示:
12.如图l所示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。
【答案】 L1 电流表正、负接线柱接反 1.2
【解析】(1)[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)[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)[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。
【课后反思】
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