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1 第十五章第十五章 电流和电路电流和电路 15151 1 两种电荷两种电荷 【学习目标】 1认识摩擦起电的现象,了解电荷的种类及电荷间的相互作用。 2了解验电器的原理及其作用,了解电荷量及其单位。 3了解原子结构,认识自由电子和电荷的移动。 【重点难点】 1两种电荷及其作用规律。 2认识到自然界中只有两种电荷。 学习内容一:两种电荷 学习指导:阅读课本 P32P33 文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。 【自学检测】 1用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。 2自然界中只有两种电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷,用毛皮摩擦过 的橡胶棒带的电荷叫负电荷。 3同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 4电荷的多少叫电荷量,简称电荷。电荷量的单位是库,符号是 C。 5实验室常用验电器来检验物体带电。 【合作探究】教师巡视辅导。 1动手做一做:用塑料笔在头发或衣服上来回摩擦几次,再让它去接近碎纸屑,有什 么现象发生? 答:碎纸屑被吸引到塑料笔上去了。 小结:这个现象说明带电体具有吸引轻小物体的性质。 2演示课本 P32 的“电荷间的相互作用”实验,你看到什么现象? (1)将两根玻璃棒互相靠近,玻璃棒怎样运动? (2)将两根橡胶棒互相靠近,橡胶棒怎样运动? (3)将橡胶棒与玻璃互相靠近,两棒怎样运动? 现象:靠近的两玻璃棒或橡胶棒会相互排斥,靠近的橡胶棒与玻璃棒会相互吸引。 总结:自然界的电荷只有二种,且同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 3演示实验 15.12,说说怎样用验电器来检验一个物体是否带电? 答:用被检验的物体去接触验电器的金属球,如果下面的金属箔张开,则说明物体带 电,反之则不带电。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 1金属验电器是利用电荷间的相互作用来工作的,我们可以从金属箔张开的角度的大 小来粗略比较所带电的多少,但是不能检验带什么电。 2利用带电体具有吸引轻小物体的性质,也可以检验物体是否带电。 【即时练习】 完成 P35 第 1、2 题。 2 学习内容二:原子及其结构 学习指导:阅读课本 P33P34 文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。 【自学检测】 1原子的中心是原子核,在原子核的周围,有一定数目的电子在核外运动。 2电子是带有最小负电荷的粒子,所带的电荷量是 1.61019C 。 3原子核带正电在通常情况下,原子核所带的正电荷的数目与核外电子所带的负电荷 的数目是相等的,所以对外不显电性。 【合作探究】教师巡视辅导。 阅读 P34 的第二段文字后回答:为什么摩擦可以使物体带电。 答:不同物体的原子核对电子的束缚本领不同,二个物体相互摩擦,对电子束缚本领 弱的物体的电子转移到另一个物体上,物体失去电子带正电;反之对电子束缚本领强的物 体要得到电子,因此负电占优势,对外显负电。 小结:摩擦起电的实质是电荷的转移,不是创造了电荷。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 摩擦起电不能创造电荷也不能消灭电荷,只能让电荷从一个物体转移到另一个物体。 【即时练习】 完成 P35 第 3 题。 学习内容三:导体与绝缘体 学习指导:阅读课本 P34P35 文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。 【自学检测】 1容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。 2金属导电靠的是自由电子。 【合作探究】教师巡视辅导。 演示课本 P34 的实验:“电荷在金属棒中的定向移动” ,并回答下列问题: 1将两验电器用橡胶棒连接起来,A、B的金属箔会发生什么变化,这说明了什么? 答 :A的金属箔张开,B的金属箔仍闭合,这表明B还没有带电,说明A的电荷没有 通过橡胶棒转移到B上去。 2用金属棒将两验电器连接起来,A、B的金属箔会怎样,这又说明了什么? 答 :A金属箔张开的角度变小了,同时B的金属箔张开,这说明B也带了电。A的电 荷从金属棒上转移到B上。 小结:电荷容易在金属物体上通过,很难在橡胶棒上通过。 3容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,想一想生活中有哪些物体容 易导电,哪些物体不容易导电。 答:人体、大地、水等容易导电、玻璃、橡胶等不容易导电。 4找一段导线,观察一下,说说哪部分是导体?哪部分是绝缘体。 答:导线的内芯用金属物质制作是导体,可以让电荷通过,外皮用橡胶制作是绝缘体, 可防止人触电。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 1导体与绝缘体的区别在于“容易”导电和“不容易”导电,而不是“能”或“不能” ,在条件改变的情况下,导体与绝缘体可以相互转化。比如,干燥的空气是绝缘体,但闪 电的电压太高,可以击穿空气,这时候空气也容易导电。湿的木棒如果变得很干燥,也会 从导体变成绝缘体。 3 2金属导电靠自由电子,溶液导电靠的是离子。比如不纯净的水。 【即时练习】 1一个物体接触带正电的验电器的金属球时,若验电器的金属箔先合拢后又逐渐张开, 则可判断,该物体是( A ) A带负电 B带正电 C不带电 D带正、负电都可能 2在通常情况下,下列物体人体橡胶塑料湿木头陶瓷 酸、碱、盐溶液, 属于导体的是( C ) A B C D 【当堂练习】见训练案基础部分 15152 2 电流和电路电流和电路 【学习目标】 1初步认识电流、电路及电路图。 2知道电源和用电器。 3初步了解通路、断路、短路、用电器被短接。 【重点难点】 1电流的概念、电路的组成及正确连接电路。 2电流的形成,画电路图。 学习内容一:电流 学习指导:阅读课本 P36P37 文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。 【自学检测】 1电荷的定向移动,形成电流。 2把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。 3在电源外部,电流的方向是从电源的正极出发经过用电器流向电源的负极。 【合作探究】教师巡视辅导。 1在上一节中图 15.15 的实验结果说明,电荷在金属导体中做了定向移动,但这种 移动瞬间就结束了,那么,要想得到持续不断的电流,让小灯泡持续发光,应该怎么做呢? 请用老师提供的器材,按要求完成“想想做做”中的实验。 小结:要想让小灯泡持续发光需要二个条件:(1)要有电池(即电源);(2)用导线将用 电器与电池连接起来,形成闭合的回路。 2金属导体没有接入电池两端时,其中的自由电子怎样运动的,能否形成电流? 答:不能形成电流,因为自由电子的运动方向是随机的。 3电流是怎么样形成的?电池的作用是什么? 答:导体中的自由电子作定向移动,就会形成电流。电池的作用就是给这些自由电子 提供一个定向的推动力,迫使自由电子向一个方向移动,这样才能形成电流。 4物理学是是怎么规定电流方向的?实际的电流方向与规定的电流方向有什么关系? 答:在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。这个方向是人为规定的, 而在实际情况中,在不同的导体中,作定向移动有的是负电荷,有的是正电荷,有的是正、 负电荷同时向相反的方向运动。所以物理学中的电流方向,并不一定等同与实际的电流方 向。 5在实物图或电路图中我们怎么标记电流方向?请标出 P40 第 1 题实物中的电流方向。 4 答:从电源正极出发,用箭头在导线上标出 ,箭头的方向表示电流方向。 6阅读 P37“想想做做” ,为什么可以利用发光二极管来判断电流方向? 答:因为发光二极管具有单向导电性,只允许电流从一边流向另一边,它相当于一个 单向阀门。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 在金属导线中,电流方向与自由电子移动的方向是相反的。 【即时练习】 从显像管尾部发射出来的电子,高速撞击在电视机荧光屏上,使屏幕发光,则在显像 管内( B ) A电流的方向从灯丝到荧光屏 B电流方向从荧光屏到灯丝 C显像管内是真空,无法通过电流 D显像管中电流的方向不断改变 学习内容二:电路的构成、电路图 学习指导:阅读课本 P38 文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。 【自学检测】 1提供电能的装置叫电源,消耗电能的装置叫做用电器。 2电源、用电器、导线、开关组成了电流可以流过的路径叫电路。 3常见的用电器有:灯泡、电动机、电铃等,常见的电源有:干电池、发电机等。 4画出几种常见的电器元件符号: 干电池_;开关_;灯泡_ 。 5用符号表示电路连接的图,叫做电路图。 【合作探究】教师巡视辅导。 1用老师提供的实验器材,组装一个最简单的电路,想一想,怎样才能让小灯光发光? 答:开关要闭合,此时电路中才有电流,灯泡才能发光。 2观察组装的电路,讨论一下各个部件的作用。 答:干电池电源 提供电能 小灯泡用电器 消耗电能 开关控制装置 控制电路的通断 导线输送装置 输送电流 3能否将我们组装的电路原封不动的画下来?如果不能,有没有更好的办法? 答:画图时如果把电池、电灯等物体原样画出来,既麻烦又不清楚。为了方便,我们 要用统一规定的符号把它们的连接情况画出来,这就是电路图。 4观察图 15.25 的各种常见的元件及其符号,并分别画出电源、开关、导线、小灯 泡的符号。 答:电源:,开关:, 导线:,灯泡:。 5用你掌握的符号把自己组装的电路画下来。比一比。看谁画的更准确、更美观。 6观察图 15.26,看右边的电路图,然后用笔画线代替导线,把左边的实物图连接 好。 【展示交流】教师掌握情况。 5 【精讲点拨】 电路图呈长方形,大小要适中,美观大方; 导线连接要到位,符号要准确,除开关外不留断口,规范,元件位置得当,分布均匀, 不要画在拐角处; 电路图要与实物图相吻合,设计安装要一致。 【即时练习】 1完成 P40 第 2、3 题。 2电路与水路有相似之处,在电路中和如图所示的水路中的阀门作用相似的是( C ) A电源 B用电器 C开关 D导线 学习内容三:通路、断路、短路 学习指导:阅读课本 P39 文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。 【自学检测】 1正常接通的电路,用电器能够工作的电路叫通路。 2电路中某处被切断,电路中就不会有电流流过,这种情况叫断路。 3直接用导线将电源的正、负极连接起来,这种情况叫短路。 4如果电路是接通的,但用电器两端被导线直接连接,这种情况叫做该用电器被短接。 【合作探究】教师巡视辅导。 1下列电路图中,正确的是( C ) 2动手做一做:自己动手完成 P39 图 15.27 的演示。想一想,小灯泡为何不会发光, LED 为什么还会发光? 答:小灯泡被短接,电流经外加导线绕过小灯泡。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 1在连接电路时,开关应该断开。 2短路时,电流很大,可能烧坏电源,所以绝对禁止不经过用电器,把电源正负极连 接在一起。 【即时练习】 完成 P40 第 4、5 题。 【当堂练习】见训练案基础部分 6 15153 3 串联和并联串联和并联 【学习目标】 1知道串联、并联电路的特点。 2会识别串、并联电路。 3知道生活、生产中采用简单的串联或并联电路的实例。 4会连接串、并联电路。 【重点难点】 1通过学生动手实验分析归纳出串联电路和并联电路各自的特点。 2并联电路的识别及连接。 学习内容一:串联和并联 学习指导:阅读课本 P41 文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。 【自学检测】 1两个灯泡依次相连,然后接到电路中,这两个小灯泡是串联的。 2两个小灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路中,这两个小灯泡是并联的。 3并联电路中两个用电器共用的那部分叫干路,单独使用的那部分叫支路。 【合作探究】教师巡视辅导。 1用一个电池、两个小灯泡、一个开关和一些导线组成电路,使两个小灯泡都能发光, 有几种连法?用老师提供的器材,照图 15.31 和图 15.32 那样连接电路,并尝试画出 对应的电路图。 答:和 2拧下其中一只小灯泡,观察另一只小灯泡的发光情况? 答:甲图小灯泡不发光,乙图小灯泡发光。 3在图 15.31 中电流有几条路径?在图 15.32 中电流有几条路径? 答:在 15.31 中电流只有一条路径,在 15.32 中电流有二条路径。 4像图 15.31 那样,电流只有一条路径的连接方式叫串联;像图 15.32 那样,电 流有多条路径的连接方式叫并联。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 在连接电路的时候,开关一定要断开。按照电源开关用电器的顺序来连接。 连接好之后,再检查一下,确认无误后方可闭合开关。 【即时练习】 完成 P43 第 1、2 题。 学习内容二:连接串联电路和并联电路 学习指导:阅读课本 P42 文字内容与插图,利用老师提供的器材,动手做一做。 【合作探究】教师巡视辅导。 动手做一做: 7 1按照图 15.33 连接一个串联电路,观察开关控制二个小灯泡发光的情况。 2多次改变开关接入电路中的位置,观察两个小灯泡的发光情况,想一想,在串联电 路中,开关是怎样控制用电器的。 答:在串联电路中,开关可以控制所有的用电器。改变开关的位置,开关仍然能控制 所有的用电器。 3现提供二个开关,按照图 15.34 那样连接一个并联电路,观察开关控制小灯泡的 情况。多次闭合或断开不同的开关,观察小灯泡的发光情况并完成下列表格。 SS1S2L1L2 闭合闭合闭合亮亮 断开闭合闭合不亮不亮 闭合闭合断开亮不亮 闭合断开闭合不亮亮 4.观察表格,你发现了什么? 答:在并联电路中,干路的开关控制所有的用电器,支路的开关只能控制所在支路的 用电器。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 串联电路并联电路 连接特点用电器首尾相连用电器两端并在一起 电流路径只有一条至少有二条 开关作用一个开关控制所有的用电器 干路开关控制所有的用电器;支 路开关只控制所在支路的用电器 用电器是否相互影响相互影响 不相互影响 【即时练习】 完成 P44 第 3 题,说一说灯泡之间是什么连接方式,并在实物图上标出电流的路径。 学习内容三:生活中的电路 学习指导:阅读课本 P43 文字内容与插图,完成想想议议。 【自学检测】 1家庭电路中的电灯、冰箱、电视之间是并联的;电灯与开关之间是串联的。 2节日装饰用的小彩灯,有些是串联和并联组合而成的。 【合作探究】教师巡视辅导。 1列举生活中一些常见的用电器,并说一说它们之间是怎么连接的。 2看“想想议议” ,在图 15.35 中用箭头画出电流路径,说一说小灯泡 L 与电动机 M 是串联还是并联的,为什么? 答:小灯泡与电动机是并联的。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 判断串联与并联电路的方法: 1电流流向法 从电源的正极(或负极)出发,沿电流流向,分析电流通过的路径。若电路中只有一条 电流路径,则这个电路是串联的;若电流在某处分支,又在另一处汇合,则分支处到汇合 处之间的电路是并联的。 8 2定义法 根据串联、并联电路的定义直接判断。串联电路是用电器首尾相连,然后接到电路中 并联电路是用电器的两端分别连在一起,然后接到电路中。 3拆除法(断路法) 串联电路只有一条电流路径,若其中一个用电器被断开拆除,其他用电器就无法工作; 并联电路有多条电流路径,若其中一个用电器被断开拆除,其他用电器照常工作。 【即时练习】 完成 P44 第 4、5 题。 【当堂练习】见训练案基础部分 专题一专题一 电路创新设计与应用电路创新设计与应用 【学习目标】 1会识别生活中串、并联电路。 2会设计生活中的电路。 【重点难点】 1能熟练掌握串、并联电路的特点。 2能够根据要求设计电路 。 3培养学生观察分析和实验探究能力。 学习内容一:根据串、并联电路的特点,设计一些生活中的常用电路。 学习指导:观察、大胆猜想,根据要求判断用电器间的串、并联关系(用电器是同时工 作还是可以单独工作),动手操作验证猜想、进行小组间的讨论和交流。 【自学检测】 1简述串、并联的特点和开关在不同位置的作用? 答:串联电路的特点:电流只有一条路径,开关控制整个电路,开关的作用与它在电 路中的位置无关。 并联电路的特点:电流至少有二条以上的路径,共用的部分叫干路,单独使用叫支路。 干路的开关控制所有的用电器,支路的开关只能控制该支路的用电器。 开关与用电器并联,可以使用电器短路。 2. 默写常见的电路元件符号。 【合作探究】教师巡视辅导。 设计 1:观察右边小彩灯的连接电路 思考:该电路的缺点是什么? 答:如果有一个小灯泡烧毁了,将使整串小灯泡全部熄灭。 提出问题:同学们开动脑筋,如何改进小灯泡的连接方式,可以避免这一缺点,将你 设计的电路图画下来。 方案一: 9 方案二: 请同学们相互讨论这些方案的优缺点。 设计 2:回答问题正确显示器 实验要求:把电池和小灯泡连接起来,并留出接线头 A、B ,提问者把接线头 A 与左 边其中一个曲别针接触,表示提出一个问题,回答者把线头 B 与右排一个曲别针接触,表 示选出一个答案。只有选择正确答案时,小灯泡才亮,错误时灯不亮。 讨论并设计电路,相互交流。 提出问题:能不能设计出一个回答正确时绿灯亮,回答错误时红灯亮的装置?如果能, 则在改装备的基础上怎样改进?画出你的改进电路图。 设计 3:要求:病房呼叫电路每张床边都有一个开关,每个开关与护士值班室里的一 个灯泡相对某一床位病人按下开关后值班室中对应的电灯亮。 提出问题:如果在值班室,当病人呼叫时,不仅有灯光显示,还需有声音呼叫,应当 怎样改进呼叫电路? 方案一: 方案二: 设计 4:楼道双连开关灯电路 要求:为了节约用电,往往要我们能随手关灯,假如有一个长长的过道,只在中间安 装了一盏灯。你能否设计一个电路,在过道两头各安装一个开关,使我们通过过道时,能 10 够在一头把灯打开,走到另一头后又可以把灯关掉?请在右边画了电路图。 答: 设计 5:局部短路的妙用 某牧场管理员想设计一个能自动放养牛的装置。用细导线将牛群围住,当牛在圈内吃 草时,小屋内指示灯亮;当有牛跑出圈外时就会碰断细导线,这时电铃发出响声且指示灯 亮。现有电源、电铃、电灯、开关各一只,导线若干,请你设计符合此要求的电路。 解答:与电铃并联的那根导线可以视作一个闭合的开关,牛在圈里的时候,开关是闭 合的,电铃被短路,不能工作。当牛跑出去碰断导线,相当于与电铃并联的开关断开,此 时电铃中有电流流过。电铃响。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 1在并联电路中,通过设计开关在干路和支路中的位置达到所要控制的效果。 2将开关串联或并联,达到所要控制的效果。 3用开关对某一部分电路短路,达到所要控制的效果。 【即时练习】 1小明和父母三人想采用投票的方式决定假期是否外出旅游,如果父母中至少一人同 意,同时小明也要去的话,他们就决定去旅游。为此,小明用三只开关、两节干电池和一 个小灯泡制作了一只投票机,三人各自控制一只开关(闭合表示同意,断开表示不同意), 表决后只要灯亮就决定去旅游。请按上述要求设计此投票机的电路(请在开关旁注明控制的 人)。 答: 2某传达室需要在前、后门都装上开关,要求:前门来人按开关,传达室内电铃响, 同时红灯亮;后门来人按开关,传达室电铃响,同时绿灯亮。按要求设计电路图,并将右 图中的实物连成所需电路。 答: 11 15154 4 电流的测量电流的测量 【学习目标】 1知道电流的概念单位及单位换算。 2会认识电流表、会读数。 3知道电流表的使用规则,会连接电流表。 【重点难点】 正确使用电流表测量电流。 学习内容一:电流的强弱 学习指导:阅读课本 P45 文字内容与插图,基本概念、定义用红笔作上记号。 【自学检测】 1表示电流强弱的物理量叫电流,通常用字母I表示,它的单位是安培,简称安,符 号是 A。 2比安培小的单位是毫安(mA)和微安(A),它们同安培之间的关系是 1A 1000_mA,1 mA 1000_A 【合作探究】 教师巡视辅导。 看 P45 的小资料,了解常见的电流的大小。 【展示交流】教师掌握情况。 【精讲点拨】 安是一个比较大的单位,在家庭电路中,超过 1A 电流的用电器有空调、电冰箱。 【即时练习】 完成 P48 第 1 题。 学习内容二:电流的测量 学习指导:阅读课本 P45P47 文字内容与插图,将使用电流表的方法的相关内容作上 记号。 【自学检测】 1电流可以用电流表来测量,它的符号是。学生实验用的电流表一般有三个接线 柱,两个量程,分别是 00.6_A 和 03_A。 【合作探究】教师巡视辅导。 观察电流表,弄清它的构造和各个部分的作用。 1电流表上的红色接线柱要接在电源正极,黑色接线柱要接在电源负极。 2电流表有二个量程,其中 00.6 A 的量程的分度值是 0.02_A,03 A 的量程的分 度值是 0.1_A。 3电流表的中间有一个螺丝,它叫调零螺丝,它的作用是:在使用前,如果指针不指 在零刻度线,则可以旋转调零螺丝,使指针指到零刻度线上。 以小组为单位,利用老师提供的器材,完成 P46 的实验“练习使用电流表” 。在利用电 流表测量小灯泡的电流的时候,应该按照怎样的顺序连接电路。 12 答:开关要断开,按照电源正极开关小灯泡电流表正极电流表负极 电源负极的顺序连接。 动手做一做,想一想在这个连接过程中学到了什么,讨论并交流连接实物的心得。 实验完毕请完成下列表格: 1电流表正确的使用方法: 正确的做法错误的做法后果 电流表和被测的用电 器串联接入电路 与被测的用电器并联 不能测出流过用电器 的电流,并损坏电流 表 电流从红色接线柱流 入(标有“”号), 从黑色接线柱流出 (标有“”号) 正负接线柱接反 指针反向偏转,无法 读数,损坏电流表 用试触法选择合适的 量程 量程过大测量的数值不够精确 量程过小 无法读数,可能损坏 电流表 注意:绝对不允许不 经过用电器而把电流 表直接连到电源两极 上. 2.怎样正确读数? 明确所选的量程(00.6 A 或 03 A),弄清相应的分度值。量程是 00.6 A, 分度值(即每小格代表值)是 0.02_A,量程是 03 A,分度值是 0.1A。接通电路,看看 指针向右偏转了多少格,用格数乘以分度值就是所测的电流的大小。 3用电流表测电流按照图 15.45 甲所示的电路图连接电路,测出对应的电流,再按 照图 15.45 的乙连接电路,测量对应的电流,看一下电流表示数是否发生了改变,这说 明了什么? 答:两次的示数是一样的,这说明电流表只要和被测的用电器串联,改变电流表的位 置不会影响测量结果。 4在如图所示的电路中,为了测出干路和每条支路中的电流,电流表应该怎样连接在 电路中,利用相关器材,再做一做。 答:要测L1的电流,电流表要串联在A点,要测干路电流,电流表要串联在C点。 5阅读 P47“科学世界” ,了解生物电。 【精讲点拨】 1在使用电流表时,选择量程要合理,不能太大,太大测得的电流值不精确;也不能 太小,太小会烧坏电流表。 2想一想:在测量的时候怎样正确选择量程? 13 答:在不能确定电流大小的情况下,先使用大量程试触。具体方法:接入大量程,迅 速闭合开关然后断开,观察指针偏转的情况,如果小于 3A 大于 0.6A 则应该选择大量程, 如果小于 0.6A,就选用小量程。 3大量程是小量程的 5 倍。 【即时练习】 完成 P47 第 2、3、4 题。 【当堂练习】见训练案基础部分 15155 5 串、并联电路中电流的规律串、并联电路中电流的规律 【学习目标】 1探究串、并联电路中电流的规律。 2训练连接电路和使用电流表的技能。 【重点难点】 1探究串、并联电路中电流的规律。 2正确连接电路和使用电流表。 学习内容一:串联电路中电流的规律 学习指

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