师:同学们,欢迎来到物理课堂。今天我们学习初中物理沪科版九年级全一册第14章第四节——科学探究串联和并联电路的电流。首先,来看这张图片。当b水槽出现水面差,打开阀门,水管中就会出现水流冲击涡轮,带动涡轮机转动。水在水管中定向流动形成水流,与此类似,电荷在导体中做定向移动时也会形成电流。接下来,我们一起认识一下电流。电流是表示电流强弱的物理量,用大写字母I表示。电流的国际单位是安培,简称安,用大写字母A表示。还有常用单位毫安、微安,它们之间的换算关系是:1安 = 1000毫安,1毫安 = 1000微安。那么生活中常见的电流值都有多大呢?我们一起来了解一下。电子手表的电流约2微安,手机待机电流约100毫安,家用电冰箱工作时的电流约1.1安到1.7安,三峡电站向华东电网输出的电流高达6000安以上。这些电流值都是利用专业仪表测量出来的,那么我们学习的简单电路中的电流该如何测量呢?在实验室中,我们用电流表测量电流,接下来一起认识一下电流表并学习使用它。电流表是测量电流的仪表,在电路图中的符号用圈A表示。首先,我们来了解电流表的基本构造,请同学们观看下面这段视频。
(视频介绍电流表构造)
师:根据视频介绍,我们了解到电流表由表盘、调零旋钮、接线柱构成。表盘中的字母A代表这是一个电流表,此外,表盘内有指针和刻度。调零旋钮用于对电流表进行调零。接线柱共三个,从左往右依次为负接线柱、0.6安的正接线柱、3安的正接线柱。电流表有两个量程,如果选择小量程,则接0.6和负接线柱,表明量程为0 - 0.6安,表盘中一大格是0.2安,一小格是0.02安。如果选择大量程,则接3和负接线柱,表明量程为0 - 3安,表盘中一大格是1安,一小格是0.1安。了解了电流表的构造,接下来学习如何正确使用电流表。电流表该如何接入电路,又该如何使用呢?请同学们观看下面这段视频。
(视频介绍电流表使用方法)
师:结合视频内容,我们一起总结一下电流表的连接和使用方法。一、使用前对电流表进行校零,使电流表的指针指在零刻度线上。二、电流表要与被测用电器串联,如果与用电器并联,将会造成用电器短路,容易损坏电流表。三、电流表接入电路时,电流应该从正接线柱流入,负接线柱流出。如果正负接线柱接反,将会造成指针反偏,容易损坏电流表。四、正确选择电流表的量程,如果无法预估被测电流,采用0 - 3安大量程式触。五、不允许将电流表接在电源的两极。如果电流表直接接在电源的两极,将造成电源短路,容易损坏电源和电流表。了解了电流表的使用方法,那么电流表该如何读数呢?接下来我们学习电流表的读数方法,请同学们观看下面这段视频。
(视频介绍电流表读数方法)
师:读数前要先明确所选量程,并计算出分度值,即表盘中一个小格代表的电流大小。当量程为0 - 0.6安,应读取表盘下排数值,此时分度值为0.02安,即每小格代表0.02安。当量程为0 - 3安,应读取表盘上排数值,此时分度值为0.1安,即每小格代表0.1安。例如,选择0.6安接线柱,当指针稳定后进行读数,分度值为0.02安,指针一共转过15小格,则电流大小为0.3安。根据视频中的读数方法,我们读出课本75页两块电流表的示数分别是2.5安和0.5安。同时还发现,当指针指在同一位置,大量程读数是小量程读数的5倍。学习了使用电流表和电流表的读数方法,就可以用电流表来测量电路中的电流了。接下来我们通过实验探究电路中的电流,将电流表接在设计电路中不同位置,测出各点的电流值,看看会有什么发现。请同学们观看实验视频。
(视频展示测量单用电电器电路电流实验过程)
师:首先画出电路图,连接电路前需要先将开关断开。将电源、开关、小灯泡、电流表依次用导线串联起来,让电流从电流表的正接线柱流进,负接线柱流出。无法预估被测电流时,选择3安接线柱进行试触,闭合开关,然后迅速断开。观察到电流表的指针偏转小于0.6安,因此要将量程改为0 - 0.6安。闭合开关读取电流表的示数为0.16安。断开开关,将电流表移动至小灯泡的右侧,闭合开关,读取电流表的示数仍为0.16安。比较两次电流数据,我们发现两个位置的电流大小相等。由实验可知,在只有一个用电器的电路中,各点的电流相同。实验结束后要记得断开开关,并将实验器材整理好。
通过这个实验,我们得出在只有一个用电器的电路中各点电流相同。我们还可以进一步探究串联和并联电路中的电流规律。首先来探究串联电路的电流规律。根据前面实验中只有一个用电器的电路中各点电流相同的规律,我们猜想在串联电路中流过各点的电流可能相同。为了验证这个猜想,我们设计了如下实验:一、按照电路图连接电路,将电流表分别接入电路中A、B、C三点,分别测量A、B、C三点的电流。二、换用不同规格的灯泡再做两次。接下来请同学们观看下面的实验探究视频。
