(共30张PPT)
幻灯片 1:封面
课程标题:11.4 电流及其测量
学科与年级:北师大版 九年级物理
教师姓名:[教师姓名]
幻灯片 2:学习目标
理解电流的形成原因(电荷的定向移动),知道电流的方向规定(正电荷定向移动的方向)。
明确电流的单位(安培 A,及毫安 mA、微安 μA),了解常见用电器的工作电流大小。
认识电流表的结构(量程、分度值、接线柱),掌握电流表的使用规则(串联、正负接线柱、量程选择)。
学会用电流表测量电路中的电流,能正确读数并分析测量数据,培养实验操作与数据处理能力。
幻灯片 3:课程引入
情境展示:
图片 1:闭合开关后,小灯泡发光、电风扇转动、手机屏幕亮起(均有电流通过用电器)。
视频片段:电路中接入不同用电器时,小灯泡亮度不同(如一节电池接小灯泡较暗,两节电池接小灯泡较亮)。
生活疑问:为什么闭合开关后用电器能工作?小灯泡亮度不同可能与什么有关?这背后与 “电流” 密切相关 —— 电流是电荷的定向移动形成的,而电流的大小会影响用电器的工作状态。
提问引导:上节课我们学习了电荷,那么电荷如何形成电流?电流的大小怎么表示?又该如何测量电路中的电流?本节课我们将围绕这些问题展开探究。
幻灯片 4:电流的形成与方向
电流的形成:
微观分析:导体中存在大量自由电荷(如金属中的自由电子、电解质溶液中的正负离子),通常情况下自由电荷做无规则运动,不会形成电流;当导体两端有电压(如接入电源)时,自由电荷会在电压作用下发生定向移动,从而形成电流。
定义总结:电荷的定向移动形成电流,用符号 “I” 表示。
导体与电流:只有导体(容易导电的物质,如金属、人体、盐水)才能形成电流,绝缘体(如塑料、玻璃)中自由电荷极少,无法形成持续电流。
电流的方向:
规定:科学家规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向(这是历史上的规定,与实际金属导体中自由电子(负电荷)的定向移动方向相反)。
电路中的电流方向:在电路中,电流从电源的正极流出,经过用电器、开关、导线,最终回到电源的负极(与电路中 “正电荷移动方向” 一致)。
实例说明:金属导体中,自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反(如电流从电源正极→小灯泡→负极,自由电子则从负极→小灯泡→正极);电解质溶液中,正负离子同时向相反方向定向移动,正离子移动方向与电流方向一致,负离子移动方向与电流方向相反。
持续电流的条件:
电路中有电源(提供电压,迫使自由电荷定向移动);
电路是闭合的(形成完整的电流路径)。
实例:断开开关的电路的,虽有电源但电路不闭合,无持续电流,用电器不工作。
幻灯片 5:电流的单位
国际单位:电流的国际单位是安培,简称安,符号为 “A”(为纪念物理学家安培而命名)。
常用单位:由于实际电路中电流大小差异较大,常用更小的单位:
毫安(mA):1mA = 10 A(千分之一安培);
微安(μA):1μA = 10 A(百万分之一安培)。
单位换算示例:
0.5A = 0.5×10 mA = 500mA;
200mA = 200×10 A = 0.2A;
5μA = 5×10 A = 5×10 mA。
常见用电器的工作电流:
| 用电器 | 工作电流 | 用电器 | 工作电流 |
|----|----|----|----|
| 手电筒小灯泡 | 约 0.2A(200mA)| 家用冰箱 | 约 1A|
| 手机充电器(充电时)| 约 0.1-0.5A | 家用空调(制冷)| 约 5-10A|
| 教室里的日光灯 | 约 0.2-0.3A | 家用电饭锅 | 约 3-5A|
感知电流大小:通过实例让学生理解电流单位的实际意义,如 “手电筒小灯泡的电流约 0.2A”,“手机充电时电流比手电筒小”。
幻灯片 6:测量电流的工具 —— 电流表
电流表的用途:专门用于测量电路中电流的大小,表盘上标有 “A”(或 “mA”“μA”),表示测量的是电流。
实验室常用电流表的结构:展示电流表实物图,标注关键部分:
接线柱:通常有三个接线柱,分别标注 “-”(负接线柱,公共端)、“0.6”(0-0.6A 量程的正接线柱)、“3”(0-3A 量程的正接线柱),部分电流表可能有多个量程(如 0-1A、0-10A)。
表盘:
刻度线:有上下两行刻度,对应两个量程(上行为 0-3A,下行为 0-0.6A);
量程与分度值:
0-3A 量程:最大测量值 3A,每一大格代表 1A,每一小格代表 0.1A(分度值 0.1A);
0-0.6A 量程:最大测量值 0.6A,每一大格代表 0.2A,每一小格代表 0.02A(分度值 0.02A);
指针:测量时指针偏转,指向对应的电流值,未测量时指针指在 “0” 刻度线(若偏移需调零)。
调零旋钮:位于表盘下方或侧面,若指针未指零,可调节旋钮使指针回到 “0” 刻度线。
电流表的分类:
实验室用电流表:量程较小(通常 0-0.6A、0-3A),用于测量简单电路的电流;
家用电流表(电能表中的电流测量部分):量程较大(通常 10-40A),用于测量家庭电路的总电流;
钳形电流表:无需断开电路,可直接夹住导线测量电流,用于工业或维修场景。
幻灯片 7:电流表的使用规则(核心重点)
规则 1:串联接入电路:
电流表必须串联在被测电路中(即电流要从电流表的正接线柱流入,经过电流表内部,从负接线柱流出,再进入后续电路),不能并联(若并联,会导致电源短路,损坏电流表和电源)。
示意图:电源正极→开关→电流表→用电器→电源负极(电流表与用电器串联)。
规则 2:正负接线柱正确连接:
电流必须从电流表的 “+” 接线柱(如 “0.6” 或 “3” 接线柱)流入,从 “-” 接线柱流出,不能接反。
后果:若正负接线柱接反,电流表指针会反向偏转,可能损坏指针(无法正常读数,甚至指针被打弯)。
规则 3:选择合适的量程:
测量前需估计被测电路的电流大小,选择大于估计值且最接近的量程(“量程选择三原则”:不超过量程、不浪费量程、保证精度)。
若无法估计电流大小,应先选用较大量程(如 0-3A)进行 “试触”:将电流表的一个接线柱轻轻接触导线,观察指针偏转情况,若指针偏转角度很小(小于 0.6A),再换用较小量程(0-0.6A),以提高测量精度;若指针超过最大刻度,需检查电路(可能短路)。
后果:若量程选择过小,电流超过量程,指针会超过最大刻度(“满偏”),损坏电流表;若量程选择过大,指针偏转角度小,读数误差大(如用 0-3A 量程测 0.2A 电流,分度值 0.1A,误差较大)。
规则 4:不能直接接在电源两极:
严禁将电流表直接用导线连接在电源的正负极上(不经过用电器),否则会造成电源短路,电路中电流极大,瞬间烧毁电流表和电源。
规则 5:测量时不能调节量程:
接入电路后,闭合开关测量时,不能随意更换电流表的量程(需断开开关后再更换),避免电流突变损坏电流表。
幻灯片 8:用电流表测量串联电路的电流(实验操作)
实验目的:掌握电流表的使用方法,测量串联电路中不同位置的电流,探究串联电路的电流特点。
实验器材:干电池(2 节串联,3V)、小灯泡(2 个,2.5V)、开关(1 个)、电流表(1 个)、导线(若干)。
实验步骤:
设计电路:画出串联电路的电路图(电源→开关→L →L →电源),确定电流表的测量位置(如位置 1:开关与 L 之间;位置 2:L 与 L 之间;位置 3:L 与电源负极之间)。
选择量程:估计电路电流(两节电池串联,小灯泡电阻约 10Ω,电流 I=U/R=3V/10Ω=0.3A,选择 0-0.6A 量程)。
连接电路:
断开开关,按电路图连接元件:先连接电源、开关、L 、L ,形成串联电路;
再将电流表串联接入测量位置 1(电流从 “0.6” 接线柱流入,“-” 接线柱流出),检查接线柱连接是否正确,有无短路。
试触与测量:
闭合开关瞬间快速断开(试触),观察指针是否正向偏转、是否超过量程(正常情况下指针偏转至 0.2-0.3A 之间);
试触正常后,闭合开关,读取电流表的示数,记录在表格中;
断开开关,将电流表分别改接到位置 2 和位置 3,重复上述步骤,记录对应位置的电流值。
数据记录与分析:
| 测量位置 | 电流表示数(A)|
|----|----|
| 位置 1(开关 - L )|I =|
| 位置 2(L -L )|I =|
| 位置 3(L - 电源负极)|I =_____|
实验结论:串联电路中,各处的电流相等(I =I =I )。
实验注意事项:
连接电路时开关必须断开,防止短路或电流过大损坏元件;
电流表的正负接线柱不能接反,量程选择要合适;
读数时视线要与表盘垂直,避免视差导致读数误差。
幻灯片 9:电流表的读数方法
读数步骤:
确定量程:先明确电流表接入的量程(通过接线柱判断,如接 “-” 和 “0.6” 为 0-0.6A 量程,接 “-” 和 “3” 为 0-3A 量程)。
确定分度值:根据量程确定每一小格代表的电流值(0-0.6A 量程分度值 0.02A,0-3A 量程分度值 0.1A)。
读取指针位置:观察指针稳定后所指的刻度线,数出指针偏转的小格数(从 “0” 刻度线开始计算)。
计算电流值:电流值 = 分度值 × 小格数。
读数示例:
示例 1:量程 0-0.6A,指针指在第 15 小格(从 0 开始),电流值 = 0.02A × 15 = 0.3A;
示例 2:量程 0-3A,指针指在第 12 小格,电流值 = 0.1A × 12 = 1.2A;
示例 3:指针在 0-0.6A 量程下指在 “0.2” 后第 3 小格,电流值 = 0.2A + 0.02A × 3 = 0.26A。
常见读数错误及纠正:
错误 1:混淆量程与分度值(如用 0-3A 量程的分度值 0.1A 计算 0-0.6A 量程的读数)—— 纠正:先通过接线柱确定量程,再对应分度值;
错误 2:视线不垂直表盘(俯视或仰视),导致读数偏大或偏小 —— 纠正:读数时视线与表盘刻度线垂直;
错误 3:未调零导致读数偏差(指针未指零就读数)—— 纠正:测量前检查指针是否指零,偏移时用调零旋钮调零。
幻灯片 10:用电流表测量并联电路的电流(拓展实验)
实验目的:测量并联电路中干路和支路的电流,探究并联电路的电流特点。
实验器材:干电池(2 节串联,3V)、小灯泡(2 个,2.5V)、开关(2 个,S 控制 L ,S 控制 L )、电流表(1 个)、导线(若干)。
实验步骤:
设计电路:画出并联电路的电路图(电源→干路→分支点→L →S →汇合点→电源;分支点→L →S →汇合点),确定测量位置(支路 1:L 支路;支路 2:L 支路;干路:电源与分支点之间)。
连接电路与测量:
断开所有开关,连接并联电路(电源、分支点、汇合点、L 、S 、L 、S );
将电流表串联接入支路 1(闭合 S ,断开 S ),测量 L 的电流 I ,记录数据;
将电流表改接入支路 2(闭合 S ,断开 S ),测量 L 的电流 I ,记录数据;
将电流表改接入干路(闭合 S 和 S ),测量干路电流 I,记录数据。
数据记录与分析:
| 测量位置 | 电流表示数(A)|
|----|----|
|L 支路(I )||
|L 支路(I )||
| 干路(I)|_____|
实验结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和(I = I + I )。
幻灯片 11:课堂小结
知识框架回顾:
电流形成:电荷的定向移动,条件是 “有电源 + 电路闭合”,方向规定为正电荷定向移动方向(电源正极→负极)。
电流单位:安培(A),换算关系 1A=10 mA=10 μA,了解常见用电器电流大小。
电流表:结构(接线柱、表盘、调零旋钮),使用规则(串联、正负接线柱、选量程、不直接接电源)。
电流测量:串联电路电流处处相等,并联电路干路电流等于支路之和,掌握读数方法(量程→分度值→计算)。
重点强调:电流表的使用规则是核心(尤其是串联和正负接线柱),电流的方向规定与实际电子移动方向的区别,串联、并联电路的电流特点为后续电路分析奠定基础。
幻灯片 12:课堂练习 1
关于电流的形成,下列说法正确的是( )
A. 电荷的无规则运动形成电流
B. 只有正电荷的定向移动才能形成电流
C. 自由电荷的定向移动形成电流
D. 电路中只要有电源,就一定有电流
下列关于电流表的使用,正确的是( )
A. 电流表可以并联在电路中
B. 电流表的正负接线柱接反时,指针会正向偏转
C. 测量电流时,应选择合适的量程,不能超过量程
D. 可以将电流表直接接在电源两极上
某同学用电流表测量电路电流时,接入的是 0-0.6A 量程,读数
北师大版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
11.4电流及其测量
第十一章 电路、电流和电压
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
回顾:电流怎么形成的?
电荷的定向移动
思考:电路中有了电流,你是如何判断电流大小的?
观察实验现象,比较电流大小。
你用到了什么实验方法?
两节电池的电路中,小灯泡更亮,
电流更大
转换法
1.电流大小的定义:物理学中用单位时间内通过导体某一横截面的电荷多少来表示电流的大小。
符号为:I
2.电流的单位:
(1)国际制主单位:安培,简称:安 符号:A
(2)常用单位:毫安(mA)、微安(μA)
(3)单位换算:1A=103mA、1A=106μA
认识电流
常见的电流
例1.流过某手电筒小灯泡的电流大约是0.22A,等于 mA;某半导体收音机电池的供电电流最大可达120mA,等于 A;计算器中电源的电流约100 ,等于 A。
220
0.12
1×10-4
电流的测量
1.测量工具:电流表
电路图符号为:
A
电流表的量程和分度值
0~3A 0.1A
0~0.6A 0.02A
“+”接线柱
“+”接线柱
“-”接线柱
1.实验前检查指针是否对准 ,如有偏差,需要 。
2.电流表与被测电路 联,电流从 接线柱流入,从 接线柱流出。
3.要 选量程。
注意:不允许把电流表直接连到电源的两极上!否则电流表将被烧坏。
学生活动一:对照实物阅读课本P53电流表使用说明书,熟悉电流表的使用方法
零刻线
串
学习使用电流表
调零
+
-
试触
视频:电流表的使用
读数方法:1.看清选了哪个量程;
2.看清分度值;
3.看清指针的位置。
学生活动二:老师在黑板上用磁吸式指针演示电流表测电流,进行读数练习
电流表的读数
分组实验
测量通过灯泡的电流
实验过程:分别按照图甲和乙连接电路,测量在这两种情况下的通过小灯泡的电流,比较电流表两次示数是否有变化。
实验数据:甲图 ;乙图 。
提示:1.连接电路时,开关应断开;
2.用大量程试触;
3.读数时视线要正对电流表的表盘。
例2.为了防止损坏电流表,若不能估计电流大小,选择量程时,应先用 量程进行试触,同时观察电流表的指针偏转情况,若指针的偏转角度过小,应用电流表的 (选填“大”或“小”)量程进行测量。小虹闭合开关前,发现电流表指针位置如图所示,原因是: 。如果闭合开关后发现电流表指针位置如图所示,原因是: 。
大
小
没有调零
正负接线柱接反了
例3.如图甲所示电路,电流表测的是 电流,电流表的读数为 A。
L1
1
知识点1 电流
1. 关于电流,下列说法正确的是( )
A
A. 电子定向移动能形成电流
B. 电路中有电源,电路中就一定有电流
C. 负电荷定向移动的方向规定为电流的方向
D. 金属导体中电子的移动方向和电流方向相同
在金属导体内,定向移动的是带负电的自由电子,
人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,所以金属导
体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
返回
2. 下列对常见家用电器正常工作时的电流的估
计中,最接近实际的是( )
C
A. 家庭节能灯中的电流约为
B. 家用电冰箱中的电流约为
C. 家用空调中的电流约为
D. 手电筒中的电流约为
返回
3.完成下列单位换算。
(1)_____________ 。
(2)____ _________A。
(3) ____A。
800
0.7
0.1
返回
4. 两个相同的验电器和,带正电, 不带电。
如图所示,用带绝缘手柄的金属棒把、连接起来后, 带
____电,电子移动的方向是________,金属棒中的瞬间电流方
向是________。(后两空均选填“从到”或“从到 ”)
正
从到
从到
判断电流方向时要明确以下三点:
(1)电性:发生定向移动的是什么电荷。
(2)方向:电荷是从哪个物体转移到哪个物体。
(3)规律:若定向移动的是正电荷,则电流方向与正电荷
定向移动的方向相同;若定向移动的是负电荷,则电流方向与
负电荷定向移动的方向相反。
返回
知识点2 电流表
5. 关于电流表的使用,下列说法正确的是( )
C
A. 电流表是检验物体是否带电的仪表
B. 电流表要并联接入电路
C. 电流经过电流表时应“正进负出”
D. 电流表可以直接接在电源两端
电流表是测量电流的仪表,其使用需注意以下几点:
①电流表要串联在电路中;②电流要从“ ”接线柱流入,从“-”
接线柱流出;③被测电流不能超过电流表的量程;④绝对不
允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。
返回
6. 下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量通过灯泡
的电流的是( )
D
A. B. C. D.
判断电流表测量对象的方法:
(1)回路法:电流表和哪个用电器串联,就测量通过哪个用
电器的电流。
(2)去表法:将电流表去掉(相当于断路),哪个用电器不
能工作,去掉的电流表测量的就是通过哪个用电器的电流。
返回
7.使用电流表时,应先估计被测电流大小,
然后选用合适的量程,若不能预先估计,则
应从电流表的____(选填“大”或“小”)量程
大
试触
0.46
0.56
测起,并采用______法来判断被测量值是否大于电流表所使
用的量程。若电流表使用 的量程时,其表盘如图所
示,则示数为_____A。某次测量中,电流表使用 的
量程,从的量程刻度盘上发现指针正好在 刻度线
上,测得的实际电流的大小为_____A。
返回
8. 在做“使用电流表测电流”的分组实验中,第
一组闭合开关前,电流表的指针如图甲所示,你认为原因可
能是___(“A.电流表指针没有调零”或“B.电流表正、负接线
柱接反了”);而第二组试触时发现电流表的指针如图乙所示,
你认为原因可能是___(“A.电流表量程接大了”或“B.电流表
量程接小了”)。(均选填字母编号“A”或“B”)
A
B
甲
乙
返回
(第9题)
9. 如图所示,粗心的小强把电流表并联
在了的两端。若闭合开关 ,则一定会
发生的是( )
A
A. 不亮 B. 电流表损坏
C. 电源短路 D. 的灯丝烧断
返回
(第10题)
10. 如图所示是小明在练习测量电流时
连接的电路,其中存在错误。下列说法
正确的是( )
C
A. 撤掉导线 ,电流表测量干路电流
B. 撤掉导线,电流表测量通过 的电流
C. 撤掉导线 ,电流表测量干路电流
D. 撤掉导线,电流表测量通过 的电流
返回
11. [2025·玉林期中,多选]在
学校的科技节上“新能源发明”项目中,有
一组如图所示的作品,分别用柠檬和西红
BC
A. 柠檬能够作为电源是因为创造了电荷
B. 在导线中发生定向移动的电荷是负电荷
C. 电路中电流的方向是“” “” “” “-”
D. 液晶显示器能够工作是因为有大量的质子发生定向移动
柿连着的液晶显示器,来自低年级的参观者们十分好奇。关
于这个作品,下列说法正确的是( )
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!