电流的测量[下学期]

第四章 电路探秘
第二节 电流的测量
一、目标导航
[知识与技能]
初步掌握电流的概念和单位,并能理解其物理意义；知道电流表的符号和用途；知道电流表的正确读数方法；知道电流表的使用规则,学习正确使用电流表；通过观察和实验,具备电学实验的初步技能；通过实验培养学生的动手能力。
[科学思考]
电流是看不见的、摸不着的、那么它的的是怎样的呢？生活中怎样用“万能表”来测量电流的大小呢？
[解决问题]
学生根据教师的讲解和演示，学会正确的利用电流表来测量电流的大小。
[情感与态度]
注意培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想,对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风；养成科学的态度,体验科学精神；养成认真细致的学习习惯。
二、要点扫描
[课标解读]
〈〈电流的测量〉〉这一课属于〈〈科学课程标准〉〉安排的五个内容标准中的物质科学内容中的主题3“物质的运动和相互作用”通过本节课的学习，使学生掌握电流的有关基本知识，学会电流表的正确使用，并在学生的学习过程中培养学生的实验操作能力和正确使用电表的能力，通过本节课的学习还应让学生学会举一反三的能力。
[内容分析]
本节课的内容在教科书的第三133~137，教科书上先通过科学吏上对电流方向的认识过程（并结合图形）来讲解在金属内部电流的方向与电子的移动方向相反，在这里可以培养学生的严谨的科学探究精神。接着安排了电流的有关基础知识（包括电流的符号、单位、单位的换算）再接着安排了学生课堂实验引出电流的大小以及电流的测量工具和电流的正确使用。安排学生课堂实验可以激以学生的学习兴趣。
教学重点是掌握电流的有关基础知识和电流表的正确使用。教学的难点是电流的方向与电子移动方向的关系和电流表的读数及在电路中的连接。
[学情分析]
通过以往的学习，学生对有关刻度的读法和串、并联电路已经有了一定的了解，但学生对于电表量程的选择以前没有接触过，因此在教学过程中要加以强调并注意强调量程选择和刻度盘上读数时量程的选择。从而使学生能顺利的掌握电表的正确使用方法。
[学法点拨]
（1）类比法
使用类比法可以开发学生的发散思维，在学习电流表的读数时可以先让学生回顾以前学过的刻度尺的使用方法，引导学生掌握电流表的读数方法。
（2）观察法
培养学生的观察能力是〈〈科学课程标准〉〉的一个重要方面，也是一个人的发展过程中必备的一种能力。在讲解电流表的符号和正确使用前，先让学生仔细观察电流表，让学生从中找出他认为在使用时应注意问题。
[经验介绍]
用电流表来测量电流的大小是学生第一次接触用表来测量相关的物理量，因此在讲解和演示的时候要详细准确到位；特别是量程的选择，怎样根据量程正确的读数；并要注意电流表的调零；为以后教学打下基础。
三、教学文档
[课前准备]
教师：电流表、导线、干电池（两节）、开关、小灯泡（两只）。学生分组实验用
[教学流程]
引入：教师演示：闭合开关使灯泡发光的实验。
师提问：为什么开关闭合灯泡能发光，而开关断开灯泡不能发光呢？
生答：-----------------------
师小结并引入新课：因为电路闭合后形成的电流把能量从电源输送到灯泡上。那么电流是怎样形成的呢？
[设计意图：通过一种最常见的生活现象引发学生的思考，并自然而然的引出电流的存在以及电流的作用。]
新课时：
教师讲解：电流是由于自由电荷的定向移动形成的
教师注意结合书图4-15讲解：在发现电子以前科学家曾经认为电流是正电荷从电源的正级经导线流向负级的。现在，人们知道金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的，而科学上规定：正电荷定向移动的的方向为电流的方向。因此在金属内部电子移动的方向与电流的方向正好相反。
[设计意图：通过介绍科学家对电流方向的认识过程，培养学生严谨的科学探究精神]
教师讲解并板书：
电流的符号：“I”
单位：安培（简称：安）符号：“A”
毫安：“mA” 1A=1000mA
微安：“μA” 1mA=1000μA
学生阅读常见用电器的电流值
师提问：不同电路和用电器中电流的大小是不同的你怎样来判断电流的大小呢？
生答：如灯泡发光的亮度--------------
学生实验：书图4-16实验
学生汇报实验成果：------------------------
教师小结：根据同一灯泡亮度可发说明通过该灯的电流大小，但是根据灯的亮度能不能确定通过灯的电流的具体数值呢？
生答：能或不能
[设计意图：通过学生的讨论和学生实验，培养学生的创造性思维，并在学生实验过程中进一步熟练掌握电路的连接。]
教师出示电流表并板书
电流表：测量电流的大小。符号：
学生思考并完成任务一：
1.电流表表盘上标有什么字母
2.电流表上有几个接线柱 各标有什么符号或数字 它们表示什么意思
3.对于不同的量程,刻度盘上每大格和每小格分别表示多大的电流值
4.若电流表的接线情况与指针位置如甲、乙两图所示，则电流表指示的电流值是多少？
选择0~0.6A量程（甲图）
选择0~3A量程（乙图）
甲 乙
[设计意图：培养学生的观察能力，在观察中完成任务并为下面电流表的正确使用教学作好铺垫]
教师讲解使用电流表注意事项：
（1）正确选择量程
被测电流不能超过电流表的量程，否则将损坏电流表。
在不能预先估计被测电流大小的情况下，应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱，如果指针偏转太小，再使用较小的量程。
（2）电流表必须串联在被测电路中
（3）使电流从电流表的“+”接线柱流进，从“－”接线柱流出。
（4）绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极。
[设计意图：通过讲解使用电流表的注意事项为学生测量电流的实验做好准备]
学生分组实验：
1.请你按图所示连接导线,测出通过小灯泡的电流。
2.再用两节电池代替一节电池,测出通过小灯泡的电流。
[注意：教师要实时巡视并主动参预各小组的活动。学生出现错误时应加以点拨使每一小组的学生都能顺利完成实验]
课后小结：同学们，通过本节课的学习，我们了解了电流的方向；电流的基础知识以及电流表的正确使用。回去后我希望同学们去观察一下家里用电器的铭牌查找一下它上面标的电流值。
[设计意图：把课内的知识向课外延伸，培养学生的自学能力和观察能力。并为以后额定电流的教学打下基础]
四、学业诊断
错例：如图所示当开头闭合时通过灯L的电流方向是 到 ；此时灯丝中的电子移动方向是 到 。
错因分析：有些学生不知道在电路中电流方向的确定，有些学生知道电流的方向与电子移动方向相反，但在实际题目中又不会加以应用。
五、精彩存盘
1．画出实验2的电路图
2．（1）如图所示电路中,如果要测量灯L1中的
电流,电流表应接在何处 在电路图中画出电流
表,并标明电流表的正负极。
（2）L2呢？
L1 L2
3．（1）如图所示电路中,如果要测量灯L1中的电流,电流表应接在何处 在电路图中画出电流表，
并标明电流表的正负极。
（2）要测L2 呢？画出电路图。
（3）如果把电流表连接在开关旁边，则电流表
测得的是什么电流？在电路图中画出电流表，并 L2
标明电流表的正负极
4．某电路中的电流大约是0.4安，一位同学要较准确地测量出这个电路中的电流值，他现有的电流表有两个量程(0—0.6安和0—3安)，若他用的是0—3安的量程，那么这样做的结果是( )。
A．测不出电流值 B．电流表的指针可能反向偏转
C．电流表可能被烧坏 D．测量值的精确程度差一些
六、资料链接
科学家简吏-----安培
安培(André Marie Ampè 1775～1836年)，法国物理学家，对数学和化学也有贡献。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。年少时就显出数学才能。他的父亲信奉J．J．卢梭的教育思想，供给他大量图书，令其走自学的道路，于是他博览群书，吸取营养；卢梭关于植物学的著作燃起了他对科学的热情。
科学成就
1．安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究。
①发现了安培定则
奥斯特发现电流磁效应的实验，引起了安培注意，使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动，他全部精力集中研究，两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则的报告，以后这个定则被命名为安培定则。
②发现电流的相互作用规律
接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引，电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。
③发明了电流计
安培还发现，电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似，创制出第一个螺线管，在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。
④提出分子电流假说
他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，它带有相当大的臆测成分；在今天已经了解到物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，安培的分子电流假说有了实在的内容，已成为认识物质磁性的重要依据。
⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律
安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验，并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律，描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”，1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，电流的单位“安培”以他的姓氏命名。
他在数学和化学方面也有不少贡献。他曾研究过概率论和积分偏微方程；他几乎与H戴维同时认识元素氯和碘，导出过阿伏伽德罗定律，论证过恒温下体积和压强之间的关系，还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。
3．“电学中的牛顿”
安培将他的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中，成为电磁学史上一部重要的经典论著。麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一，还把安培誉为“电学中的牛顿”。
安培还是发展测电技术的第一人，他用自动转动的磁针制成测量电流的仪器，以后经过改进称电流计。
安培在他的一生中，只有很短的时期从事物理工作，可是他却能以独特的、透彻的分析，论述带电导线的磁效应，因此我们称他是电动力学的先创者，他是当之无愧的。
附： 4.2电流的测量 任务单
班级 组别 姓名
一．观察电流表的外部结构，你可以获得哪些信息？完成任务单：
　　1、你怎样知道它是电流表？
　　2、找零刻度；
　　3、它有____个接线柱，分别是 ，怎样使用？
　　4、当你使用“—” “3”两个接线柱时，量程是多大？
最小刻度是多大？
5、当你使用“—” “0.6”两个接线柱时，量程是多大？
最小刻度是多大？
6、你还有其它发现吗？
二．归纳电流表的使用注意点：
1、 。
2、 。
3、 。
4、 。
三．动手试一试（小组合作），并把观察结果记录下来：
分别测电源为2节干电池时和电源为1节干电池时的电流。（注：2次电流均小于0.6A）
1．正确连接电路，连接时开关应 。
2．观察记录：
实验 电路图 电流值 观察小灯泡亮度
1（1节干电池）
2（2节干电池）
3．交流。
b
c
a