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第4节 电流的测量(教学设计)
年级 九年级 学科 物理 教师
课题 第4节 电流的测量
教学 目标 物理观念 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值。
科学思维 知道电流表的用途、符号,知道正确使用电流表的规则。能认识电流表的测量范围,正确读出电流表的示数。
科学探究 通过观察认识电流表,动手连接电流表,会将电流表正确接入电路,画出相应的电路图。
科学态度 与责任 培养严谨的科学态度和积极主动的合作意识;进一步提高学习物理的兴趣。
教材 分析 电流在前两节学习时已有所涉及,但比较抽象。因为电流看不见、摸不着,学生难以形成电流的概念。电流的强弱在教科书中是通过观察比较“同一个小灯泡接在不同的电路中,明、暗不同,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,也为探究“串、并联电路中电流的规律”打好基础。本节内容由“电流的强弱”和“电流的测量”两个部分组成。 在画电路图和连接实物电路中正确接入电流表是这节的重点内容,正确读出电流表示数也是本节课的重点内容。教学中的难点是把电流表正确地连入电路。突出教学重点和突破教学难点的关键是一定要让学生多动手做实验,在实验过程中多分析、多思考、多画电路图。
学情分析 1. 知识储备分析:学生已经学习了电荷、电流、电路等基本概念,能够辨别串、并联电路。这为学生进一步学习电流的测量提供了必要的支撑。 2. 学习兴趣与态度分析:在学习态度方面,九年级的学生普遍具备了一定的自主学习和理性思维的能力,对电学实验充满好奇和兴趣。然而,由于电流的测量涉及一定的实验技能和操作规范,部分学生可能会感到有些困难或挑战。因此,教师在教学过程中需要关注学生的情感变化,及时给予鼓励和引导,帮助学生建立积极的学习态度。 3. 学习难点分析:在电流的测量这一节中,学生可能需要将抽象的电流概念与具体的实验操作相结合,这对他们的思维能力和理解能力提出了更高的要求。因此,教师在教学过程中需要注重启发式教学,引导学生通过观察、实验和思考来学会用电流表测量电流。
教学重点 在画电路图和连接实物电路中正确接入电流表;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 器材 干电池、小灯泡、导线若干、开关、小电动机、小门铃、发光二极管等。 多媒体ppt,包含视频:《电流的方向》、《电路的三种状态》、《课堂总结——电流和电路》等。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 【提问】如图所示,小灯泡在电路中发光。若把电路中的一节电池换成图中的两节电池,小灯泡的亮度明显增强,这是通过小灯泡的电流增大所致的。 我们怎样测量电流的大小呢 思考问题,进入情景。
学习新课 一、电流的强弱 1. 探究电流的强弱 【实验器材】两节干电池、一个小灯泡、一个开关和一些导线。 【实验过程】把小灯泡接入电路中,第一次用一节干电池做电源,第二次用二节干电池做电源,观察小灯泡亮度。 【实验现象及分析】同一个小灯泡接在一节干电池两端时暗,接在二节干电池两端时亮,说明通过灯泡电流的强弱不同。 【实验结论】电流有强弱。 【提问】电流的强弱不同。那么用什么物理量表述电流的强弱呢?它的单位有哪些呢?单位之间的换算有什么关系呢?请同学们阅读教材第55页“电流的强弱”后进行回答。 2. 电流 【教师总结】 (1)电流:表示电流强弱的物理量。通常用字母I表示。 (2)电流的单位 在国际单位制(SI)中:安培,简称安,符号A。 常用单位有:毫安(mA)、微安(μA)。 单位换算:1mA=10-3A 1μA=10-6A 例如,维持电子表液晶显示器的工作,只需几微安的电流。 (3)常见的电流 阅读教材第55页“常见的电流”。说出一些常见的电流大小。 手机50~100mA电视机0.2~1.4A电饭煲2.3~4.6A笔记本电脑3.5~5.3A电动车充电10~400A雷电可达2×105A
【例题1】下列对常见的家用电器正常工作时所通过的电流大小的估测合理的是( B ) A.计算器中电源的电流约100mA B.家用空调器的电流约5A C.家用电冰箱的电流约10A D.手电筒中的电流约1A 进行实验,知道电流有强有弱。 阅读P55“电流的强弱”,回答问题。归纳出电流的概念、单位。 阅读教材第55页“常见的电流”。说出一些常见的电流大小。 做例题1,加深对一些常见电流大小的记忆。
学习新课 二、电流的测量 【活动】学生观察电流表。各小组观察实物电流表,了解电流表的结构,包括零刻度线、测量范围、分度值、接线柱、调零旋钮等。 【教师归纳】 1. 认识电流表 电流表是测量电路中电流的仪器。电路符号: 。实验室常用学生电流表如图所示。 (1)电流表的测量范围:表盘上有两排刻度,表示电流表的两个测量范围,分别是0~0.6A和0~3A。 (2)接线柱:有三个接线柱,分别是“-”、“0.6”和“3”。“-”表示负接线柱,“0.6”和“3”两个接线柱都是“+”接线柱。 2. 电流表的读数方法 (1)明确所选电流表的测量范围。例如,0~0.6A或0~3A。 (2)确定电流表的分度值,即表盘的一个小格所代表的电流大小。如果使用的是0~0.6A的量程,则每1小格表示0.02A;如果使用的是0~3A的量程,则每1小格表示0.1A。 (3)读数:接通电路,待指针稳定(不左右摆动)后读数。 甲 乙 图甲中,测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A; 图乙中,测量范围为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.4A。 3. 电流表的使用 【指导学生阅读课本第56页,根据ppt进行归纳讲解】 (1)使用前进行调零。使用电流表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,若不指在零刻度线,则调节调零螺母旋钮,使指针指在零刻度线。 (2)必须将电流表和被测的用电器串联 (3)必须让电流从红色(“+”号)接线柱流进,再从黑色(“-”号)接线柱流出。否则电流表指针反向偏转,无法读数,而且容易损坏电流表。 (4)必须正确选择电流表的测量范围 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。 “试触法”选测量范围:为避免电流过大损坏电流表,在不能事先估算电流的情况下,要先闭合开关然后迅速断开(叫作“试触”),看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。 (5)不允许把电流表直接连到电源的两极! ①若把电流表直接连到电源的两极,电流表将会损坏。 ②把电流表并联在小灯两端,闭合电键后,也相当于连到电源两极,电流表将会损坏。 【播放视频】——《电流表的使用》 5. 实验:用电流表测量电路中的电流 【实验步骤】 (1)按照图甲所示的电路图连接电路,测量这种情况下电路中的电流。 (2)如图乙所示,改变电流表在电路中的位置,测量这种情况下电路中的电流。 (3)比较电流表两次示数是否有变化。 【实验现象】两次电流表的示数相同。 【实验分析】两次电流表的示数相同,说明各处的电流大小相等。 【实验结论】在只有一个用电器的电路中,各处的电流大小相等。 【例题2】图中,能直接测量通过灯L1电流的电路是( D ) 【例题3】(1)电流表的指针偏转如图A所示,则该电流表使用的量程为_______;电流表的示数为_____A;小明在测量电流时选择的量程是0~0.6A,可是由于粗心,读数时读成了2.5A,则实际电流应该是______; (2)如图B所示,小强在测量过程中造成电流表甲现象的原因是______;造成电流表乙现象的原因是____________。 【答案】(1)0~0.6A ;0.28;0.5A;(2)电流表正、负接线柱接反了, 电流表所选的量程太大了。 【例题4】按图甲中的电路图,将图乙中的实物连成电路(电流表选用0~3A量程)。 【答案】下图。 观察电流表,了解电流表的结构,包括零刻度线、量程、分度值、接线柱、调零旋钮等。 回答电流表的两个测量范围及三个接线柱。 会根据测量范围确定分度值,会正确读数。 阅读课本第56页,总结出电流表的使用规则。 知道若电流从“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出。指针反向偏转,无法读数,且容易损坏电流表。 知道把电流表直接连到电源两极的危害。 观看视频,进一步理解电流表的使用。 进行实验,练习电流表的使用。知道在只有一个用电器的电路中,各处的电流大小相等。 做例题2,掌握电流表的使用规则。 做例题3,会正确使用电流表,会读取电流表的示数,知道电流表的错误用法。 做例题4,会正确连接有电流表的电路。
课 堂 练 习 课 堂 练 习 1. 如图所示电源电压恒定的电路中,闭合开关,下列说法正确的是( ) A.电流表测总电流 B.两灯泡是串联的 C.开关只能控制L2 D.若灯泡L2断路,则电流表示数保持不变 【答案】D。 【解析】由图知道,两只灯泡组成并联电路,电流表与灯泡L1串联,所以电流表测量灯泡L1的电流,开关在干路中,控制整个电路;当L2断路时,根据并联电路各支路互不影响知道,电流表示数不变,故D正确,ABC错误。 2.关于如图所示的电路有以下判断:①L1和L2两灯泡串联,②L1和L2两灯泡并联,③电流表A1测灯泡L1的电流,④电流表A2测电路中的总电流。其中正确的有( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【答案】D 【详解】分析电路图知L1和L2两灯泡并联,电流表A1测灯泡L2的电流,电流表A2测干路中的总电流,②④符合题意,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。 3. 请画出如图实物图所对应的电路图。 【答案】右图. 【解析】由实物图知,两灯并联,开关S和右边的电流表在干路上,测干路电流,左边的电流表在L2支路上,测L2支路电流,电路图如图所示。 4. 如图所示的电路中,根据标出的电流方向,选用电源、电流表、电压表三个元件符号中的两个,分别填进电路图的空缺处,填进后要求灯泡L1和L2并联。 【答案】右图. 【解析】要想让灯泡发光,电路中必须有电源;根据电流方向,又因为要求两灯并联,且都能发光,左侧的元件与L1串联,所以是电流表,右侧的元件为电源,且电源的正极在下方,如图所示。 5.用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求:L1灯和L2灯并联;开关控制整个电路,电流表测量通过L2灯的电流。 【答案】右图。 【解析】根据电流流向法连接电路,电流从电源正极经开关后开始分支,一支电流经过灯泡L1回到电源负极,另一支路电流流过L2再经电流表到电源负极,如图所示。 6. 如图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。 (4)如果要用电流表测通过L1和L2的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线 (选填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的_____(选填“3”、“0.6”或“﹣”)接线柱上。 【答案】(1)L1;(2)电流表正、负接线柱接反;(3)1.2;(4)b,-。 【解析】(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)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)由图3知,电流表量程选用的是0~3A,分度值为0.1A,所以电流表测出的电流为1.2A。 (4)要用电流表测通过L1和L2的总电流,就要电流表串联在干路上,则由甲图可知,应将导线“b”的右端接在电流表的“﹣”接线柱上。
板 书 设 计 第4节 电流的测量 一、电流 ①电流:表示电流强弱的物理量。 ②单位:国际单位制中是A。常用单位有mA、μA。 1mA=10-3A 1μA=10-6A 二、电流表的使用 ①必须将电流表和被测的用电器串联。 ②必须让电流从红色(或标识“+”号)接线柱流进,再从黑色(或标识“-”号)接线柱流出。 ③必须正确选择电流表的测量范围。 ④不允许把电流表直接连到电源的两极!否则,电流表将被损坏。
课 堂 小 结 第4节 电流的测量
作 业
教学反思
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共33张PPT)
人教版物理(新教材)九年级全册
第4节 电流的测量
第十五章 电流和电路
核心素养目标
1.物理观念
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神。
4.科学态度与责任
在学习和实验过程中,能够提出问题、分析数据并得出合理结论,养成科学的态度,体验科学精神,以及实事求是、认真细致的学习习惯。
①初步掌握电流的定义、单位及其意义,并能进行单位换算;②理解电流表的符号、用途、正确读数方法和使用规则;③掌握电流的测量方法,包括电流表的正确连接和读数。
教学重点01①理解电流的基本概念,及电流的常用单位及其换算关系。②掌握电流表的基本结构、量程选择、读数方法以及正确的连接方式。教学难点02①电流表的正确选择、连接及读数;②正确使用电流表测电路中的电流。教学重点难点
想想议议
将一只小灯泡用导线跟一节干电池连通,小灯泡在电路中发光,观察小灯泡的亮度;然后在这只小灯泡两端接两节干电池,观察小灯泡的亮度明显增强,你知道这是为什么吗?
我们怎样测量电流的大小呢?
通过小灯泡的电流增大。
课堂导入
电流形成的本质
观察回忆
电流的方向
形成电流
没有电流
电荷定向移动形成电流
探究新知
我们如何判断电流的大小呢?
探究新知
电流的强弱
1. 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的多少来表示电流的大小。
2. 电流的物理意义
表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
类比法
探究新知
【学习任务一】类比法理解电流
类比是重要的科学研究方法。下列关于类比水流和电流形成原因(如图所示)说法错误的是( )
A.导线类比水管,是传送电流的装置
B.开关类比阀门,是控制电流传送的装置
C.电源类比抽水机,是提供电压的装置
D.灯泡类比水轮机,是产生电能的装置
解:电流的形成类比水流的形成:水路--电路,水流--电流;
抽水机的作用是为水路两端提供水压,而电源的作用是为电路两端提供电压,故抽水机相当于电源;水管的作用是输送水流,而导线的作用是输送电流,故水管相当于导线。
故选:D。
D
探究新知
3. 电流的单位
①国际单位:安培,简称安,用字母A表示。
②常用单位:毫安(mA)、微安(uA)。
③单位换算:
1A= mA 1A= uA
103
106
当1s内通过导体横截面定向移动的电子数约为6.25×1018个时,电流为1A
探究新知
安培(1775~1836年)。法国物理学家、化学家、数学家,是电动力学创始人。在电磁学领域有重要发现,如安培定律、安培定则和分子电流等,他还发明了电流计,被后人称赞为“电学中的牛顿”。为了纪念其在电学上的巨大贡献,以他的姓“安培”来命名电流的单位。
探究新知
【学习任务二】类比法理解电流
计算器中的电流很小,大约100μA,也就是_____A;雷电是一种常见的自然现象,发生雷电时的电流高达2×105A,相当于_______ mA。
解:100μA=100×10-6A=1×10-4A,2×105A=2×105×103mA=2×108mA;
故答案为:10-4;2×108A。。
10-4
2×108
探究新知
4. 常见的电流
0.2~1.4A
2.3~4.6A
3.5~5.3A
10~400A
2×105A
我们怎样测量电流的大小呢?
50~100mA
探究新知
【学习任务三】类比法理解电流
通过家用电冰箱的电流约为( )
A.1μA
B.1mA
C.1A
D.100A
解:由生活经验知通过家用电冰箱的电流约为1A,故C正确。
故选:C。
C
探究新知
电流的测量
1.认识电流表
①电流表的作用:测量电路中电流的仪器。
②电流表的电路符号:
A
刻度盘
正接线柱(有2个)
单位
调零螺母
指针
负接线柱
电流表的构造
③电流表的构造
探究新知
电流表的刻度盘和接线柱之间的关系
接线柱 “-”和“3” “-”和“0.6”
量程
分度值
0.02A
0.1A
0~3A
0~0.6A
探究新知
2.电流表的使用
①使用前应调零
使用电流表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,若不指在零刻度线,则调零旋钮使指针指在零刻度线。
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,那么电流表指示的就不是流过用电器的电流,而且很容易损坏电流表。
探究新知
③必须让电流从红色(“+ ”号)接线柱流进,再从黑色(“ - ” 号)接线柱流出。
否则电流表指针反向偏转,无法读数,而且容易损坏电流表。
L
A
+
-
“试触法”选量程:为避免电流过大损坏电流表,在不能事先估算电流的情况下,要先闭合开关然后迅速断开(叫作“试触”),看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。
探究新知
④必须正确选择电流表的测量范围。
如果被测电流超过电流表的最大测量值,就无法读数,而且有可能损坏电流表,这时应该改用更大的测量范围。
探究新知
⑤不允许把电流表直接连到电源的两极! 否则,电流表将被损坏。
短路
电流很大
电流表相当于导线
探究新知
电流表的使用
探究新知
3.电流表的读数
①明确所选电流表的测量范围:
②确定电流表的分度值 ,即表盘的一个小格所代表的电流大小。
电流表的测量范围是0~3A,表盘上从0到最右端共有30个小格,每个小格代表____A。电流表的测量范围是0~0.6A,每个小格代表____A。
0.1
0.02
0~0.6A 或 0~3A。
读数:_______
0.24A
读数:________
2.3A
探究新知
按照图甲所示的电路图连接电路,测量这种情况下电路中的电流。 如图乙所示,改变电流表在电路中的位置,测量这种情况下电路中的电流。 比较电流表两次的示数是否有变化。
演示实验
【实验】用电流表测量电流
流出
流入
S
L
A
甲
乙
探究新知
数据记录
位置 小灯泡左侧(流入) 小灯泡左侧(流出)
I/A
0.34
0.34
1.流入小灯泡的电流和流出小灯泡的电流相等。
2.被测电流的大小与电流表在电路中的位置无关。
实验结论
探究新知
【学习任务五】判断电流表测量的对象
字母a、b、c、d、e、f、g、h表示各元件的接线柱。关于图示的实验电路的操作说法不正确的是( )
A.用导线连接d、f,再闭合开关,L1不亮,电流表测L2电流
B.用导线连接e、f,再闭合开关S,L2不亮,电流表测L1电流
C.用导线连接e、g和d、f,再闭合开关S,两灯都亮,电流表测干路电流
D.用导线连接e、f和d、g,再闭合开关S,会对电路元件造成损坏
解:A、用导线连接d、f,再闭合开关S,此时L1没有接入电路,电路为只有L2的简单电路,电流表测L2的电流,因此L1不亮,故A正确;
B、用导线连接e、f,再闭合开关S,两灯串联,电流表测串联电路电流,两灯均发光,故B错误;
C、用导线连接e、g和d、f,再闭合开关S,两灯并联,电流表测干路电流,两灯均发光,故C正确;
D、用导线连接e、f和d、g,再闭合开关S,导线直接与电源正负极相连,电源短路,会损坏电源,故D正确。故选:B。
B
探究新知
科学世界
生物电
你听说过电鳗吗 它生活在中美洲和南美洲的淡水中。电鳗有一种独特的本领:能发出很强的电流。
你听说过心电图吗 心脏在收缩和舒张时,有微弱的电流产生。可以在身体表面的不同部位探测电压的变化,并记录下来,形成心电图,它反映了心脏的工作情况。不管是电鳗还是心电图,
都与生物电有关。你还知道其他关于生物电的信
息吗 请通过查询互联网或去图书馆查阅相关资料,
与你的同学或朋友交流。
课堂小结
电流的测量
电流的强弱
电流的测量
电流(I):表示电流强弱的物理量。
电流的单位
其它单位有毫安(mA)、微安(μA)
单位换算:1A=1000mA 1毫安=1000μA
安培,简称安,符号A
认识电流表
电流表的使用
电流表的读数
实验:用电流表测量电流
1.(2024秋 锦江区校级月考)根据标记的电流方向,把电流表和电源的符号分别填进电路,使两盏灯都发光。
课堂练习
解:电路中的电流都是从电源正极出发,经过开关与用电器,最后回到电源的负极,根据电路图所标电流的方向可知,中间为电源,下方为正极,右边是电流表,如图:
点评:本题考查了电路的连接,要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确,然后根据串并联电路的特点正确连接电路。
A
2.(2022秋 市中区期末)如图所示四位物理学家中,以其名字命名电流单位的是( )
A
课堂练习
解:解:在国际单位制中,
A、安培是电流的主单位。符合题意;
B、欧姆是电阻的主单位。不符合题意;
C、瓦特是功率的主单位。不符合题意;
D、焦耳是功和能量的主单位。不符合题意。故选:A。
点评:此题考查的是我们对常见物理量及其单位的掌握情况,属于识记性知识的考查,难度较小,是一道基础题。
3.(2025 武侯区校级模拟)下列关于身边的物理数据,估计结果符合实际的是( )
A.家用电冰箱电流约5A
B.考试用的黑色签字笔的长度约为15cm
C.现在考场的温度约为37℃
D.一个乒乓球的质量约为50g
B
课堂练习
解:A、家用电冰箱工作时的电流约1A,故A不符合实际;
B、考试用的黑色签字笔的长度约为15cm,故B符合实际;
C、考场的温度比较宜人,约为25℃,37℃温度过高,考场气温不会这么高,故C不符合实际;
D、一个乒乓球的质量约为2.7g,故D不符合实际。故选:B。
点评:物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
4. (2024秋 成都校级期中)老师在课堂上带来了自制的“小魔盒”,如图甲所示,闭合开关灯泡都亮,断开开关,灯泡都灭。小明激动的说到,这一定是个串联电路,小郭却说,不一定!请问,在不打开纸盒的前提下,你有什么办法确认灯泡是串联还是并联?
___________________________________________________________________________。
在学完电流表正确使用后,小明同学用电流表测量电路中的电流,电流表示数如图乙所示,他开心的读到1.9A,细心的小郭却认为小明读错了,请你帮小明找找问题所在?_____________________________________。
课堂练习
拧下其中任一灯泡,若另一个灯泡不发光,则是串联电路,若另个一灯泡仍发光,则是并联电路
电流表选用表小量程,却按大量程读数了
课堂练习
解:串联电路中,一个灯不工作,另一个灯也不能工作;并联电路各支路可独立工作、互不影响。拧下其中任一灯泡,观察另一个灯泡是否发光,若不发光,则一定是串联电路,若另个一灯泡仍发光,则一定是并联电路。
乙图中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.38A,小明读数错误,原因是电流表选用表小量程,却按大量程读数了。
故答案为:拧下其中任一灯泡,若另一个灯泡不发光,则是串联电路,若另个一灯泡仍发光,则是并联电路;电流表选用表小量程,却按大量程读数了。
点评:此题考查了串联和并联电路的辨析、电流表的读数,稍有难度,但仍属基础题。
布置作业
1.基础性作业:完成课件中的课堂练习。
2.拓展性作业:
①查阅生活中一些经常使用的用电器的电流值。
②自制小台灯——假如你在野外的小怅篷中宿营,这时,你最需要一个小台灯了。用一只小灯泡、两节电池和一个开关,你可以做成一个简易的小台灯。
谢谢聆听