11。4 电 流
第1课时 电流、电流表
1。初步掌握电流的概念和单位,并能理解其物理意义,会进行简单的计算.
2。知道利用电流的效应的大小判断电流的强弱。 3。使学生认识电流表及符号.
4.会读电流表的示数,能正确使用电流表. 5。会按照电流表使用规则正确使用电流表. 【重点难点】
重点:理解电流的定义;正确使用电流表.
难点:熟练地正确使用电流表及正确读数;正确使用电流表。
【新课导入】 导入1:实验导入
把电源、一个小灯泡、一个开关用导线连接起来,闭合开关,会发现小灯泡发光.这是为什么呢?从而引入新课。 导入2:情景引入
水在水管中沿着一定的方向流动,水管中就有了水流。电荷也会在电路中定向移动,它们形成了什么呢? 【课堂探究】
1。电流和电流的方向
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(1)电流的概念:电荷的定向移动形成电流。
用水流和电流做类比:水在水管中沿着一定的方向流动,水管中就有了水流。电荷在电路中沿着一定的方向移动,电路中就有了电流。 (在这里还可以充分利用电教手段,通过自制的动画课件,帮助学生建立电荷定向移动的微观图景,从而建立电流的概念) (2)电流的方向
电荷有两种,电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷.还有可能是正负电荷同时向相反方向发生定向移动。
规定:正电荷定向移动的方向为电流方向。
介绍这个规定是在19世纪初,在物理学家刚刚开始研究电流时,并不清楚在不同的情况下究竟什么电荷在移动时做出的,而在后来的研究中发现,这样的规定并不影响研究电流的有关问题,并且在酸、碱、盐的溶液中就有正电荷的定向移动,因此这个规定一直沿用至今。 按照这个规定,在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极. (3)电流的符号、单位及换算
电流的物理量符号I,电流国际单位安培,符号为A.常用单位有:毫安(mA)、微安(μA)。单位的换算:1 A=103 mA,1 mA=103 μA。 2。电流表
测量电流有专门仪表——电流表.
(出示几种电流表:教学电流表、学生电流表、灵敏电流表)
种类:测量范围和使用单位分:安培表、毫安表、微安表、灵敏电流表。
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(1)电流表测量电流大小的仪表. (2)常用的电流表.
(注意讲解一下电流表在电路中的符号)
Ⅰ.观察教学电流表(出示挂图、并展示实物) Ⅱ.观察学生电流表(重点)
通过观察桌上的学生电流表,引导学生回答下列问题: (打出投影片3)
①你怎样知道它是一只电流表? ②它的零刻度线在哪里?
③它有几个接线柱?怎样使用接线柱?
④当使用标有“—”“3”两接线柱时,量程是多大?分度值是多大? ⑤当使用标有“—”“0.6\"两接线柱时,量程是多大?分度值是多大? (3)电流表的示数
①使用前,先要观察:确认是电流表;零刻度线的位置;量程;分度值。 ②读数时,应由量程确认分度值后,再从指针位置读出结果。 量程 分度值 3 A 0.1 A 0。6 A 0.02 A
提问:怎样将电流表接入电路中呢?(采用边讲授边演示的教学方法,并利用小黑板连接电路图加以说明) 电流表的使用规则:
(1)电流表要串联在电路中;(出示挂图)
(2)必须使电流从电流表的“+”接线柱进入,从“—\"接线柱流出;
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(3)被测电流不要超过电流表的量程;(说明后果) 不能预先估计被测电流大小时,要先用大量程进行试触.
(4)绝不允许不经过用电器,而把电流表直接连到电源的两极上。
1。如图(甲)所示是一种常见的家用电器电风扇,它的工作电流约为300 mA,图(乙)所示的是一台大功率电动机,它的工作电流为15 A,则电动机的工作电流是电风扇工作电流的 50 倍。
2。如图所示,甲表所用的量程是 0~0.6 A ,该量程的分度值是 0.02 A,读数是 0。32 A;乙表所用的量程是 0~3 A ,该量程的分度值是 0。1 A,读数是 0.6 A.
3.如图所示的电路是用电流表测灯L中的电流,其中连接正确的是( B )
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4.小刚设计了四幅用电流表测量灯的电流,如图所示。当开关闭合时,不可能造成电源或电流表损坏的电路图是( B )
5。一位同学在使用电流表测较小电流时,应该使用“-”和“0.6\"两个接线柱,但错误地使用了“-\"和“3”两个接线柱接入了电路,其他操作正确,这样会出现( C ) A.指针不动 B.指针反向偏转 C。指针摆动偏小
D。指针摆动太大,电流表可能被烧坏
6.请你设计一个电路图:要求将L1,L2并联,开关S1作总开关,S2控制灯L2,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1所在支路电流。 答案:如图所示
安培
安培是国际单位制中表示电流的基本单位,简称安,符号A.为纪念法国物理学家安培而命名,他在1820年提出了著名的安培定律.1908年在伦敦举行的国际电学大会上,定义1秒时间间隔内从硝
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酸银溶液中能电解出1.118 00毫克银的恒定电流为1安培,又称国际安培.1946年,国际计量委员会提出定义为在真空中,截面积可忽略的两根相距1米的平行而无限长的圆直导线内,通以等量恒定电流,导线间相互作用力在1米长度上为2×10—7N时,则每根导线中的电流为1安培,又称绝对安培.该定义经1948年第9届国际计量大会通过沿用至今。
第2课时 探究-—串、并联电路中电流的关系
1。通过探究实验,得出串、并联电路中电流的规律,学习科学探究的方法.
2.通过观察和实验,探究串、并联电路中电流的规律,提高学生对问题的探究能力.
3。在实验过程中,进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神. 【重点难点】
重点:在实验中探究串、并联电路中电流的规律。 难点:正确使用电流表探究并联电路中的电流关系.
【新课导入】 导入1:实验导入
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把不同型号的小彩灯接入电路,然后闭合开关,学生会观察到这一串彩灯每一个小灯泡的亮暗程度有些不相同,质疑,它们串联在电路中,亮暗不同,那么通过的电流是否相同?学生猜想?在学生的猜测和质疑中导入新课. 导入2:情景引入
把任意两个灯泡连接到电路中,请问两小灯泡的连接方式有几种(?两种:串联和并联)请大家分别画出这两种电路图.
提出问题:大家猜想一下在串联电路中,通过灯泡L1和L2的电流之间又有什么样的关系呢?并联电路中干路电流和各支路电流之间有什么关系呢?
【课堂探究】
探究点一 串联电路中电流的规律
1。提出问题:让学生结合导课中的问题,猜想串联电路中电流到底有什么样的关系?
2。猜想或假设:学生纷纷提出自己的猜想,教师将各种猜想分类板书到黑板上。一般学生会根据自己的知识基础提出下列猜想: 小组1:因为我们在串联电路中灯泡不一样亮,我们猜想串联电路电流应该不相等.
小组2:我们猜想串联电路中电流从正极出发越来越小。因为在电源的外部电流的方向是从电源的正极出发,流经用电器,回到电源的负极。
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小组3:我们猜想串联电路电流从负极往正极越来越小。因为我们的灯泡靠近负极的比较亮.
小组4:我们猜想串联电路电流靠近电源两极比较大,中间比较小.因为我们的两只灯泡一开始靠近负极的比较亮,把它们互换位置后,靠近正极的又比较亮.
小组5:我们猜想串联电路电流从正极往负极越来越小。因为我们的灯泡靠近正极的比较亮.
小组6:我们猜想串联电路中电流从正极出发越来越小.电流每经过一个小灯泡就消耗了一部分电能,回到负极时就小了. 归纳总结:
3.设计实验:前面大家有了猜想,讨论一下应该如何设计实验才能证实我们的猜想,各小组给出自己的设计方案。 归纳总结:
方案1:用电源、导线、开关和三个灯泡组成串联电路。然后在电路图1中取A,B,C,D四点分别串联电流表就可得出结论。
方案2:用电源、导线、开关和两个灯泡组成了串联电路,然后在A,B,C三点分别串联接入电流表,如图2所示. 4.进行实验
(学生分组实验,教师巡视指导)
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要求同学们注意仪器使用的规范性.特别是电流表正、负接线柱连接正确,量程要选择合适,读数时要弄清分度值,读数准确.原始数据的记录要实事求是、如实记录,不许随意改动。实验中出现的问题要记录下来,以便分析查找原因。
两个灯泡串联的实验记录(参考):
实验 组数 1 2 3
A点的电流 IA/A B点的电流 IB/A C点的电流 IC/A 5.分析和论证:引导学生分析:同学们认真分析你们测量出的数据。测量结果说明了什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一致吗?让学生用自己的语言描述得到结论.
归纳总结:在串联电路中电流处处相等,表达式为IA=IB=IC.
6。评估与交流:让学生反思自己的探索过程,寻找问题.刚才提到的问题,请同学们互相讨论,看能不能找出问题的原因。(教师巡视并参加同学们的讨论)
同学们在实验中会发现一些问题,并且想知道这些问题的答案,引导学生要在以后的学习中继续努力,相信将来一定会有所收获。 最后指导学生根据他们的探究过程写一份科学探究的小报告.学生完成探究报告,教师巡视,选择完成较好的,利用投影和同学们交流、小结。
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探究点二 并联电路中电流的规律
问题情景:我们已经知道探究问题的一般方法:提出问题—-猜想或假设-—设计实验——进行实验——分析和论证—-评估与交流.而且得出了在串联电路中电流的规律:串联电路中电流处处相等。那么在并联电路中各处电流存在什么规律呢?按照探究问题的一般方法,写出探究报告。(学生根据课本上的提示,进行实验并填写探究报告,教师巡视指导,指导有困难的小组进行规范操作)
1.提出问题:并联电路中干路中的总电流与通过各个支路的电流有什么关系? 2。猜想或假设
猜想1:与串联时相同,干路电流等于各支路电流.
猜想2:看起来干路电流分配给两条支路,两支路电流的和应等于干路电流.
猜想3:如果灯泡不一样,两支路电流的和会超过干路电流。
3。设计实验:同学们仿照串联电路中电流的设计,对以上猜想设计一下实验。
方案1:用电池、导线、一个开关、两个灯泡组成并联电路.然后在干路上的A点接入电流表,测出A点的电流;再在两条支路上分别接入电流表,测出两条支路中B点,C点的电流,这样就可得出干路A点电流与支路B点,C点电流的关系了,我们甲组设计的电路图如图:只要按照设计的电路图实验一下,就会得出结果了。
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方案2:我们乙组设计的电路和甲组一样.我们觉得A点的电流应等于B点电流和C点电流之和.
方案3:我们丙组设计的电路和别的组一样,我们觉得换成大灯泡,两支路电流要超过干路电流. 4.进行实验
学生分组实验,教师巡视指导. 两个灯泡并联的实验记录:
实验 组数 1 2 3
A点的电流 B点的电流 C点的电流 IA/A IB/A IC/A 5。分析和论证
根据同学们所测量出的数据,分析出实验结论,对比一下和原来的猜想是否一致?
让学生用自己的语言描述得到结论.并联电路中电流的规律. 归纳总结:在并联电路中总电流等于各支路电流之和,表达式为IA=IB+IC。
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6。评估与交流:让学生反思自己的探索过程,寻找问题。刚才提到的问题,请同学们互相讨论,看能不能找出问题的原因.
现在需要同学们根据你们的探究过程写一份科学探究的小报告.学生完成探究报告,教师巡视,选择完成较好的,利用投影和同学们交流、小结.
1。节日彩灯上串联20个小灯泡,如果电源插头处电流为200 mA,那么每个小灯泡的电流 = (填“>”“=\"或“<\")200 mA。
2。小明在“探究串联电路电流特点”时,他应选择两个规格 不相同 (填“相同”或“不相同”)的小灯泡的.小明在连接电路时把一只开关和两只小灯泡连接后,刚把线路两端接到电源两极,两灯就亮了,他在实验操作中的不当之处是 连接电路时开关没有断开 。 3.
在如图所示的电路中,电流表A1与A2的示数分别是0.9 A和0.36 A.则通过灯L1的电流是 0.54 A,通过灯L2的电流是 0。36 A。 4。
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小明同学在使用电流表测量电流时,将电流表分别接入两个小灯泡串联电路的A,B,C三点,如图所示,测得A,B,C三点的电流关系是( A ) A。IA=IB=IC B.IC>IB>IA>0 C.IA〉IB>IC〉0 D.IC>IB〉IA=0 5。
在探究并联电路中电流关系的活动中,小明连好如图所示的电路后,用电流表测出A,B,C三处的电流分别为IA=1 A,IB=0。4 A,IC=0.6 A,并将数据记录在表格中,下一步的操作应该是( C ) A.整理器材
B。分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值 D。改变电流表的量程或换电流表再测几次
6.如图(甲)所示是小亮同学测量并联电路中干路电流时连接的电路。
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(1)请你在a,b两根导线中撤掉多余的一根导线,使电路符合实验要求.你选择撤掉的是 a 导线.
(2)撤掉多余的导线后,闭合开关,电流表的示数如图(乙)所示,其示数是 0。34 A.
电流的三大效应
(1)热效应
当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。 (2)磁效应
电流的磁效应是奥斯特首先发现的,任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。 (3)化学效应
在电解质的水溶液中通入电流,两电极上会产生一些化学变化.这种利用电流使物质产生化学变化的现象,我们称为电流的化学效应。亦即将电能转换成化学能的效应。例如电解、电镀等都是电流化学效应的应用.
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