14.4 科学探究:串联和并联电路的电流
第1课时 怎样使用电流表
1.通过类比水流理解电流的概念,知道电流的单位.
2.知道电流表的用途和符号,会将电流表正确接入电路,会正确选择电流表的量程和读数.
【重点难点】
重点:会将电流表正确接入电路,会正确选择电流表的量程和读数.
难点:会将电流表正确接入电路.
【新课导入】
导入1:实验导入
如图所示,将一个小灯泡分别接入由一节干电池和两节干电池作为电源的电路中,观察两次小灯泡的亮度.
通过灯泡的电流越强,灯泡越亮.
讲述:电流不但有方向,而且有大小.
导入2:情境导入
在使用自来水时,你一定会发现,水龙头拧得较松,水流就大;水龙头拧得稍紧,水流就变小.这表明流过自来水管的水流有强有弱.同样的道理,我们使用的手电筒的光总比不上汽车灯的光强烈.这表明流过汽车灯的电流比流过手电筒的电流要强.电路中的电流也有强有弱,那么电流的强弱怎样表示和测量呢?
【课堂探究】
1.电流
(1)水管中的水向一定方向流动,形成“水流”,与此类似,导体中的电荷向一定方向移动,就形成电流.即电荷 定向 移动形成电流.?
(2)电流的强弱用电流表示,其符号是 I .电流的国际单位是安培,简称“安”,符号是 A ;常用的单位还有mA和μA.换算关系:1 mA= 10-3 A ,1 A= 106μA .?
2.电流表
(1)常见的电流表
测量电流大小的工具叫 电流表 .它在电路中的符号是 ○A .?
(2)电流表的使用说明
①实验前要检查指针是否对准零刻度线,如有偏差,需用零点调节器调到 零刻度线上 .?
②电流表要与被测用电器 串联 ,不允许将电流表与用电器并联.?
③电流要从电流表的 “+” 接线柱流入,从 “-” 接线柱流出.?
④不能超过电流表的量程,测量前应先估计待测电流的大小,选择适当量程的电流表,如果不能估计电流的大小,可以先用较大量程进行快速 试触 .?
⑤不允许把电流表直接接到电源的 两极 上,否则电流表将被烧坏.?
(3)电流表的读数
a图:使用的量程为 0~0.6 A ,表盘上一个大格表示 0.2 A,每一小格表示 0.02 A,电流表的示数是 0.16 A.?
b图:使用的量程为 0~3 A ,表盘上一个大格表示 1 A,每一小格表示 0.1 A,电流表的示数是 0.8 A.?
(4)电流表的使用
分析下列四个图中电流表的连接是否正确,如有错误请指出.
图一:正确.
图二:不准确,电流没有从正接线柱流入,负接线柱流出.
图三:不准确,电流表不能直接接到电源两极上.
图四:不准确,电流表不能与用电器并联.
电流、电流表
1.下列用电器中,工作电流为0.1 mA的可能是( D )
A.半导体收音机
B.60 W的普通照明灯
C.家用电冰箱
D.液晶显示的电子计算器
2.在如图所示的四幅电路中,电流表能够测灯L1电流的是( A )
3.一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
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.如图所示电流表的读数分别为(甲)图: 0.52 A ,(乙)图: 2.2 A ,(丙)图: 0.3 A .?
6.如图所示,请在线框内画出与实物电路图相对应的电路图.
答案:如图所示
1.电荷的多少叫电荷量,用Q表示.在国际单位中.电荷量Q的单位是库仑,简称库,符号是“C”.计算公式:I=Q/t;变形公式:Q=It;t=Q/I;其中Q表示电荷量,单位是库仑(C),t表示时间,单位是秒(s).
2.判断量程的方法:若能预先估计被测电流的大小,则根据估计的电流的大小,选择合适量程的电流表;若不能估计被测电流的大小,要采用最大量程并用“试触法”选择合适的量程.试触时闭合开关,用线头试触电流表最大量程的接线柱,观察指针偏转的范围:如果超过最大量程,就应换用更大量程的电流表,否则该电流表将被烧坏;如果小于大量程而大于小量程,就应选用大量程的接线柱;如果小于最小量程就应选最小量程的接线柱.
3.安培,法国的科学家、物理学家.1775年生于法国里昂.他在物理、化学、数学等方面都有很深的造诣,安培在电学方面的研究成果尤为突出,被后人称为“电学中的牛顿”.
第2课时 串、并联电路电流的规律
1.学会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流.
2.理解串联电路电流处处相等和并联电路的干路与支路电流间的关系.
3.通过实验探究培养学生拟定简单的科学探究计划与实验方案,有初步的信息处理能力.
【重点难点】
重点:理解串联电路电流处处相等和并联电路的干路与支路电流间的关系.
难点:通过实验探究培养学生拟定简单的科学探究计划与实验方案,有初步的信息处理能力.
【新课导入】
导入1:实验导入
如图所示,把任意两个规格不同的灯泡串联起来接到电源上,闭合开关,灯泡的亮度不同,那么通过这两个灯泡的电流是什么关系?
导入2:复习导入
导体中流过的电流类似于水管中流过的水流,水的流动形成了水流,电荷的定向移动形成了电流.
电流既看不见也摸不着,怎样才能知道它的大小呢?人们发现,电流通过导体时会产生各种效应,我们可以根据产生的效应的大小来判断电流的大小.例如电流通过灯泡时,灯丝变热发光,这是电流的热效应,同一个灯泡发光越暗,表明通过灯泡的电流越小,灯泡越亮,表明通过灯泡的电流越大.
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】
1.探究串联电路的电流规律
【提出问题】如图所示的串联电路中,流过A,B,C各处的电流之间可能有什么关系?
【猜想假设】 A,B,C三处的电流均相等 .?
【设计实验与进行实验】
(1)按电路图连接电路.
(2)闭合开关,测出A点的电流并记录;
(3)断开开关,将电流表连接在B点,测出B点的电流并记录;
(4)断开开关,将电流表连接在C点,测出C点的电流并记录;
(5)更换小灯泡,多次测量三点的电流,目的是 使结论具有普遍性和可靠性 .?
A处的
电流IA(A)
B处的
电流IB(A)
C处的
电流IC(A)
第一次测量
第二次测量
第三次测量
【分析与论证】
你觉得实验中有没有需要改进的地方,实验记录的数据有无失误?引导学生分析实验数据,得出结论.
得出结论:串联电路中 各处的电流都相等 .表达式: I1=I2=I3=…… ?
注意:①连接电路时,开关应 断开 .?
②电流表应 串 联在被测电路中.不要出现短路现象.?
③应从电源的正极(或负极)起按电路图将元件逐个连接起来.
④连接好电路后应先用开关 试触 ,观察电流表的指针偏转情况,确认连接无误后再闭合开关,观察示数.?
⑤读数时要客观、准确,视线与刻度垂直,读数完毕将开关 断开 ,再整理仪器.?
思考:接入电路时,发现电流表的指针反偏,则原因是 正负接线柱接反了 .?
2.探究并联电路的电流规律
【提出问题】如图所示的并联电路中,流过A,B,C各处的电流之间可能有什么关系?
【猜想假设】 A处的电流等于B,C两处电流之和 .?
【设计实验与进行实验】
(1)按电路图连接电路.
(2)把电流表分别接入电路中的A,B,C处,测出它们的电流,如表所示.
A处的电
流IA(A)
B处的电
流IB(A)
C处的电
流IC(A)
第一次测量
第二次测量
第三次测量
【分析与论证】并联电路中,干路中的电流 等于各支路中电流的总和 .?
表达式:I= I1+I2+I3+…+In ?
【讨论交流】如果通过两个用电器的电流相等,则这两个用电器之间一定是串联的吗? 不一定,也可能是并联 .?
串、并联电路的电流规律
电流规律—
1.下列都是小明探究关于串、并联电路电流规律的一些说法,错误的是( C )
A.串联电路中电流处处相等
B.并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和
C.两个灯泡通过的电流相等,它们之间一定是串联
D.并联电路支路中的电流等于干路中的电流减去其他支路电流
2.如图为用电流表测量同一串联电路的电流的三种接法,以下说法中正确的是( D )
A.(甲)测法的电流最大
B.(乙)测法的电流最大
C.(丙)测法的电流最大
D.三种测法的电流一样大
3.有关电路中的电流正确的说法是( C )
A.电流从正极流出时最大,回到负极时最小
B.用电器工作时会消耗电流,从而使电流减小
C.在并联电路中,干路上的电流比任一支路上的电流都大
D.在串联电路中,流过用电器的电流比流过导线的电流大
4.
如图所示,在探究并联电路电流关系时,小红用电流表测出A,B,C三处电流分别为IA=0.5 A,IB=0.3 A,IC=0.2 A,记录数据后,下一步首先应该做的是( C )
A.分析数据,得出结论
B.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.整理器材,结束实验
5.如图所示电路,闭合开关后,比较a,b,c,d四处电流的大小,其中正确的是( A )
A.Ia=Id B.IaC.Ib>Ic D.Ic=Id
6.如图(甲)所示的电路,电流表A1与A2的指针的位置如图(乙)所示,电流表A1使用的量程是 0~3 A ,读数是 0.7 A,电流表A2使用的量程是 0~0.6 A,读数是 0.24 A,通过L2的电流是 0.46 A.?
7.在如图所示的电路中,开关闭合时,电流表A1的示数是0.12 A,A2的示数是180 mA,求电流表A的示数是多少安?
答案:0.3 A
串联电路、并联电路中的电流规律
串联电路中,通过各个电阻的电流I都相等.并联电路中,总的电流等于通过各支路电流之和.有人认为“由于电流是由电源的正极流向负极的,所以在靠近电源正极的地方,电流强;离电源负极越近,电流越弱”.这种看法错在把电源当作电荷之源来看的.事实上在电流稳定流动的情况下,导体内部某处的电场强度是不随时间变化的,在导体中的某处不会有电荷堆集.因此,在导体中取任意两个横截面,那么单位时间内,从甲横截面通过(流入)的电量,一定等于从乙横截面通过(流出)的电荷量,即甲乙横截面处的电流相等,绝不会因为甲截面更靠近电源正极而电流大些.