【轻松备课】人教版物理九年级上 第十五章第4节 电流的测量 教学详案

第十五章 电流和电路
第4节 电流的测量
设计说明 本节有三个要点，即怎样表示电流的强弱，怎样把电流表连入电路，怎样在电流表上读数。三个要点都是教学的重点，其中第一个要点是重点知识；第二个要点是重点操作过程；第三个要点是重点方法。本节内容是在学生认识简单的串、并联电路的基础上，引入电流的强弱，学习使用电流表，主要是采用学生实验，学生自己观察、合作的方法。首先通过实验让学生了解电流的大小是不同的，介绍电流的单位和单位换算，然后介绍电流表的构造和使用方法，最后介绍电流表的读数。通过实验让学生亲自动手操作，练习如何使用电流表。 教学目标 【知识与技能】 1.认识电流的大小，知道电流的单位、符号，关心生活中有关用电器工作的电流。 2.能认识电流表的量程，正确读出电流表的示数。 3.知道电流表的用途、符号并能正确地使用电流表。 【过程与方法】 1.培养学生的观察、归纳、总结能力。 2.培养学生的动手探究能力，引导学生养成良好的实验习惯。 【情感、态度和价值观】 1.通过小组间的实验合作，养成学生积极参与、团结合作的良好品质。 2.使学生有将自己的见解与他人交流的愿望，认识交流的重要性。 重点难点 教学重点 1.在画电路图和连接实物电路时正确接入电流表。 2.正确读出电流表示数。 教学难点 把电流表正确地连入电路。 教学方法 1.类比法：是科学研究的一种方法，主要应用于概念的引入、结论的得出。在学习“电流”概念时，类比水流概念，使概念明了、浅显易懂。 2.对比法：在学习电流的强弱时，我们知道“同一个小灯泡接在不同的电路中，明、暗不同，这是因为流过小灯泡的电流的强弱不同”，引入表示电流强弱的物理量——电流。通过电流表测量电流的大小把电流相对形象化，让学生对电流有了感性认识。 3.实验法：电流表的连接和用电流表测量电路中的电流，采用了演示实验和分组实验，学生通过直观的实验现象可以轻易地判断正确与错误，从而加深对电流表正确使用方法的理解。通过分组实验，让学生进一步熟悉电流表的正确使用方法。 教具、学具 教师用具 1.多媒体电脑、展台、自制PPT课件(电流类比水流的课件、电流表的用途、读数和使用方法的flash课件)。 2.电路示教板一块、电流表一个、1.5 V小灯泡两个、2.5 V小灯泡两个、3.8 V小灯泡两个、开关一个、电池两节、导线若干。 学生用具 电流表一个、1.5 V和2.5 V小灯泡各一个、电池(带盒)两节、导线 若干。 授课时数 1课时 教学过程 回顾思考 1.电荷的________形成电流。 2.把_______电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 导入新课 实验演示：用电路示教板组成一个简单的串联电路。 提问：我们在进行连接小灯泡的实验时，发现合上开关后，小灯泡就会发光，这是为什么呢？ 课件演示：水流通过水轮机的动画，说明当水流通过水轮机时，能使水轮机转动起来，类比当电流通过灯丝时，能使电灯发光。 引导学生分析课件中展示的类比：水管相当于导线，水轮机相当于小灯泡，水流相当于电流；水流通过水轮机，能使水轮机转动起来，类比电流流过灯丝，能使小灯泡发光。使学生明白小灯泡之所以发光，是因为有电流流过小灯泡。 讲授新课 一、电流的强弱 1.学生分组实验：把一个小灯泡接入电路中，第一次用一节干电池做电源(图15-4-1甲)，第二次用两节干电池做电源(图乙)，让学生观察灯泡的发光亮度。 甲 乙 图15-4-1 提出问题：同一个小灯泡接在不同的电路中，明、暗不同，是什么原因造成的？ 教师引导学生分析：灯泡发光是因为有电流流过灯泡，而两次灯泡的亮度不一样，说明两次通过灯泡的电流的强弱不一样。电流强时灯泡亮一些，电流弱时灯泡要暗一些。 2.讲述：在物理学中，我们用电流来表示电路中的电流的强弱，通常用字母来表示。 电流的单位是安培(安)，符号A，其他单位：毫安(mA)、微安(μA)，单位换算：1 A=1 000 mA，1 mA=1 000 μA。 随堂练习：0.25 A= mA，2.5 mA= μA。 答案：250 2500 3.指导学生阅读教材第45页的“小资料 常见的电流”。了解常用家电的电流值，如家庭节能灯中的电流约为0.1 A，电冰箱的电流约为1 A，空调器的电流约为5 A等。 4.课件介绍：物理学家安培对人类的贡献。补充说明安培与米、秒、千克等一样，是国际单位制规定的基本单位之一。 二、电流表 师：我们怎么知道流过电灯的电流大小呢？有没有测量电路中的电流大小的仪器呢？ 讲述：在实验室中有一种测量电流大小的仪器，叫电流表。 出示教学演示电流表、学生电流表、灵敏电流计等，介绍电流表的分类，重点学习学生电流表。 1.电流表的构造 展台展示：学生电流表。 提问：通过观察你能发现什么？与以往测量工具相比，电流表有哪些特殊之处？ 引导学生观察电流表： (1)电流表的表盘上有一个字母A，一是说明此表是电流表，二是说明测量的电流值的单位是安培(A)。 (2)扇形刻度板面，且是双刻度板面：说明电流表有两个量程，0～3 A。 (3)测量前指针未指在零刻度线的位置，中间有调零旋钮，使用之前要 校零。 (4)共有三个接线柱：黑颜色接线柱“-”是公共接线柱，表示电流表的“-”接线柱，红颜色接线柱“0.6”或“3”是“+”接线柱，当使用“-”和“0.6”接线柱时，表示量程是0～0.6 A，分度值是0.02 A，此时的电流值要按指针所在的位置表盘下排的数值读取；当使用“-”和“3”接线柱时，表示量程是0～3 A，分度值是0.1 A，此时的电流值要按指针所在的位置表盘上排的数值读取。 2.练习使用电流表 (1)阅读教材第46页“实验 练习使用电流表”，回答以下问题。 ①如何校正指针指向零点位置？ ②如何将电流表接入电路？ ③电流表能否直接接在电源的两端？ (2)学生阅读后并回答，老师补充归纳： ①零点校正：检查电流表的指针是否对准零刻度线，如有偏差，用螺丝刀进行校正，调节表盘上的调零旋钮，将其调到零刻度线位置。 ②必须将电流表和被测的用电器串联。如果误将电流表和被测的用电器并联，此时用电器被短接，电流表指示的不是流过用电器的电流，而且电流表有可能被烧毁。 分别演示如图15-4-2甲、乙所示的两个电路，强调甲电路图中电流表与灯泡串联，乙电路图中电流表与灯泡并联。乙图的演示只能试触，让学生仔细观察灯泡的亮暗变化和电流表指针的偏转，发现灯泡不亮了，电流表的指针迅速偏转超过最大刻度，从而加深对电流表正确连接方法的理解。 甲 乙 图15-4-2 ③电流必须从标有“0.6”或“3”的“+”接线柱流入电流表，从“-”接线柱流出电流表，否则，电流表指针反向偏转，无法读数，而且也容易损坏电流表。 如图15-4-3甲、乙所示，分别演示的两个电路，强调甲电路图中电流在电流表中是“+”进“-”出，乙图中电流是“-”进“+”出。乙的演示只能试触，引导学生认真观察电流表的指针反向偏转现象，就很容易理解为什么不能把电流表的接线柱接反了。 甲 乙 图15-4-3 ④必须正确选择电流表的量程。如果被测电流超过电流表的最大测量值，就无法读数，而且也有可能损坏电流表，这时应该改用更大量程的电流表。 电流表量程的选择包含两层意思：一是被测电流不要超过电流表的量程，二是要正确地选择量程。 如图15-4-4甲、乙所示，甲图的演示只能试触，引导学生认真观察电流表指针的偏转情况，就很容易理解为什么要选择适当的量程了。(此处介绍“试触”法选择量程：在不能事先估计电流的情况下，可以先接入电流表的大量程，闭合开关并迅速断开，观察在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在量程内，如果偏转太小，在小量程范围内，则改接小量程，使测量更准确；如果指针偏转超过了大量程，则换用更大量程的电流表。) 甲 乙 图15-4-4 ⑤绝对不允许把电流表直接连到电源的两极上，否则，电流表将被损坏。 演示如图15-4-5所示实验，只能让导线的一端试触电池的正极，引导学生观察电流表的指针偏转情况，学生就很容易理解为什么不允许把电流表直接连到电源的两极了。 图15-4-5 学生看完演示实验后，体会其中的道理。教师带领学生一块回顾。 师：为什么要进行零点校正？如果不校正，测量值会偏大还是偏小？ 生：指针偏在零刻度线的左边，则测量值会偏小；反之偏大。 师：为什么要串联？如果并联了后果会是怎样的？ 生：如果并联了，电流会很大，会损坏电流表，甚至烧坏电流表。 师：为什么要使电流必须从标有“0.6”或“3”的“+”接线柱流入电流表，从“-”接线柱流出电流表？如果使电流从“-”接线柱流入电流表，从标有“0.6”或“3”的“+”接线柱流出电流表，后果会怎样？ 生：如果“+”与“-”接线柱接反了，指针会向相反的方向偏转，会损坏电流表。 师：如果被测电流超过了电流表的量程，会出现什么后果？ 生：超过量程会测不出电流的大小，而且会损坏电流表。 师：为什么电流表示数在小量程范围内，要改接小量程？ 生：便于准确读出电流表的示数。 师：为什么绝对不允许把电流表直接连到电源的两端？ 生：会烧坏电流表或烧坏电源。 师：现在我们练习一下用电流表测量电路中的电流。 3.学生分组实验 先让学生画出电路图，要求学生在电路图中一定要标出电流表的正、负接线柱，其次要求学生完成实物图的连线，要特别提醒学生注意，电流进出的方向与电流表的正、负接线柱相对应，最后对照着实物图再连接实验电路。 要求学生把电流表分别接在小灯泡的左端(图15-4-6)及右端(图15-4-7)，各测量一次。 甲 乙 图15-4-6 甲 乙 图15-4-7 例题讲解：(学生先练习，如有问题，教师补充讲解) 例1 如图15-4-8所示，两盏灯并联在电路中，现要用一只电流表来测量灯泡中的电流，在图中给出的a、b、c三个位置中，电流表应连入的位置是( ) 图15-4-8 A.只能在a点 B.只能在b点 C.只能在c点 D.a、b、c三点均可 解析：根据电路图可知，两灯泡并联，a点在干路上，b点为所在的支路上的一点，c点为所在的支路上的一点。要测量灯泡中的电流，则需使电流表与串联，故将电流表连入c点。 答案：C 例2 在使用电流表测电流的实验中，某同学因粗心将电路连接成如图15-4-9所示的电路。 图15-4-9 (1)该图是测通过B灯的电流，其中电流表的连接有什么错误？ (2)现要测量通过A灯的电流，只允许变动原图中一根导线中一个端点的接线位置，应如何变动？ (3)在第(2)问已经改动的基础上，若要测量通过A、B两灯的电流之和，而且又只允许变动一根导线上一个端点的接线位置，应如何改动？ 解析：(1)利用电流流向法。电源正极→开关→B灯→电流表“-”接线柱→电流表“+”接线柱→电源负极。可见电流表的正、负接线柱接反了。 (2)要测通过A灯的电流，根据电流流向法应为电源正极→→A灯→电流表“+”接线柱→电流表“-”接线柱→电源负极，可见应把电流表“+”接线柱与电源负极相连的导线改接到电流表“-”接线柱与电源负极相连。(3)在已改动的基础上测量通过A、B两灯的总电流，就是将电流表放在干路上，此时只要注意B灯就可以了，即将通过B灯的电流也从电流表的“+”接线柱流入，从电流表的“-”接线柱流出，此时电流流向为：电源正极→→B灯→→A灯→电流表“+”接线柱→电流表“-”接线柱→电源负极。 答案：(1)电流从电流表“-”接线柱流进，“+”接线柱流出。 (2)将电源负极与电流表的正接线柱上的导线改为从电源的负极接到电流表的负接线柱上，如图15-4-10中的a导线所示。 图15-4-10 (3)将B灯右接线柱接到电流表负接线柱的导线改为从B灯右接线柱接到电流表的正接线柱，如图中的虚线b所示。 4.怎样在电流表上读数 请阅读教材第4647页实验中“电流表的读数”，并归纳。 学生阅读后，师生共同归纳。 第一，明确所选电流表的量程。 第二，确定电流表的分度值，即表盘的一个小格代表电流的大小。 第三，接通电路后，看看表针向右总共偏过了多少个小格，则电流表的示数=分度值×偏转格数。 课件展示：练习电流表的读数。 例3 实验室中常用的电流表通常有 个接线柱，有 个量程。如图15-4-11甲所示，电流表的示数为 ，图乙的电流表示数为 。 甲 乙 图15-4-11 解析：实验室常用的电流表有三个接线柱，分别标有“-”“0.6”和“3”。当“-”和“0.6”接线柱接入电路时，电流表选的是0～0.6 A的量程，分度值是0.02 A，读数是0.36 A；当“-”和“3”接线柱接入电路时，电流表选的是0～3 A的量程，分度值是0.1 A，读数是1.3 A。 答案：三 两 0.36 A 1.3 A 例4 小明同学在使用电流表测电流时，他发现表针是向左偏转的。这是因为电流表的正、负接线柱 。电路连接正确后，他测得的电流(如图15-4-12所示)是 。 图15-4-12 解析：由题意可知，电流表的指针是向左边偏转的，根据电流表使用规则分析，电流应从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，如果正、负接线柱接反了，电流表的指针将向相反的方向偏转。在读电流表示数时，首先要看清量程，再看连入电路中的接线柱是“-”和“0.6”，说明量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A。指针在一个大格上是0.2 A。 答案：接反 0.2 A 课堂小结 1.电流：表示电流强弱的物理量。 2.电流的单位：安培（安），符号A，其他单位：毫安（mA）、微安。单位换算：1 A=1 000 mA，1 mA=1 000 μA。 3.电流表的使用： （1）指针零点位置校正。 （2）要串联在电路中。 （3）要使电流从标有“0.6”或“3”的“+”接线柱流入电流表，从“-”接线柱流出电流表。 （4）使被测电流不超出电流表量程。 （5）绝对不允许把电流表直接连到电源的两端。 4.电流表的读数 第一，明确所选电流表的量程。 第二，确定电流表的分度值，即表盘的一个小格代表电流的大小。 第三，接通电路后，看看表针向右总共偏过了多少个小格，则电流表的示数=分度值×偏转格数。 当堂达标 1.家用手电筒内小灯泡正常工作的电流约为（　　） A.0.02A B.0.2A C.2A D.5A 答案：A 2.在如图15-4-13所示的四幅电路中，电流表能够测通过灯L1电流的是（　　） 　 A 　 B 　 　 C 　　　 D 图15-4-13 答案：D 3. 如图15-4-14所示电路中，电流表测量的是（　　） 图15-4-14 A.通过的电流 B.通过的电流 C.通过和灯电流之和 D.电路中的总电流 答案：A 4. 用电流表测电路中的电流时，一名同学接入电路的是“0～0.6 A”这个量程，而另一名同学读数时却按照“O～3 A”的量程读成了2.4 A，那么实际测得的电流应该是（　　） A.2.4 A B.0.48 A C.0.36 A D.0.24 A 答案：B 5. 如图15-4-16甲、乙所示是试触和正确测量电流的过程电流表指针指示位置，则对应的图15-4-15试触时M连接的是电流表的“_____”接线柱，准确测量通过灯泡的电流是_______A。 　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　甲　　　 　　　　　乙　 图15-4-15 图15-4-16 答案：3 0.12 6. 如图15-4-17所示，用电流表测量并联电路中通过的电流大小，线头M应接_____；测量通过灯泡和的总电流，线头M应接在_______。 图15-4-17 答案：电流表的“0.6”接线柱 电流表的“-”接线柱 板书设计 第4节 电流的测量 1.在物理学中，我们用电流来表示电路中的电流的大小，用字母I来表示。 电流的单位：安培（安），符号A，其他单位：毫安（mA）、微安。 单位换算：1 A=1 000 mA，1 mA=1 000 μA。 2.测量电流大小的仪器叫电流表。 3.电流表的使用： （1）指针零点位置校正。 （2）要串联在电路中。 （3）要使电流从标有“0.6”或“3”的“+”接线柱流入电流表，从“-”接线柱流出电流表。 （4）使被测电流不超出电流表量程。 （5）绝对不允许把电流表直接连到电源的两端。 4.电流表的读数 第一，明确所选电流表的量程。 第二，确定电流表的分度值，即表盘的一个小格代表电流的大小。 第三，接通电路后，看看表针向右总共偏过了多少个小格，则电流表的示数=分度值×偏转格数。 教学反思