第四节 科学探究：串联和并联电路的电流

1 / 13第四节 科学探究：串联和并联电路的电流第四节科学探究：串联和并联电路的电流【教学目标】知识与技能：1、理解电流的概念，知道电流的单位。知道电流表的用途和符号。2、会将电流表正确接入电路，会正确选择电流表的量程和正确读数。3、学会电流表测串联电路，及其在并联电路中的连接。4、理解串联电路各处电流和并联电路的干路和支路中电流间的关系。过程与方法：在实验探究过程中，培养学生提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验，进行实验与收集数据、分析与论证、交流与合作的探究能力。知道类比理解物理概念的方法。情感态度与价值观：在实验探究中，培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度，认识交流与合作的重要性。【教学重点】正确使用电流表测电流的方法；串、并联电路中的电流关系。【教学难点】2 / 13串、并联电路电流特点的实验探究。【教学准备】教师演示用器材：“PZ22040”电灯一只，插座一个，教学用电流表一只，电源一个，开关一个，实验室用电流表一只，小灯泡两只，1 号电池 3 节，导线若干、学生用电流表，各种电流表挂图学生实验：小灯泡两只，1 号电池 3 节，导线若干、学生用电流表、开关一个【教学方法】实验探究、讲授【教学过程】一、电流复习提问(1)电流是如何形成的？电流的方向是怎样规定的？引入新课电流不但有方向，而且有大小。这节课我们就来探究电流的大小。进行新课提出问题电流看不见、摸不着，怎样判断导体中电流的大小？为了解决这个问题，让我们一起做下面的实验。演示实验将“PZ22040”的白炽灯接入照明电路中，闭合和断开开关时，可以看到什么现象？（灯泡发光） ，让3 / 13学生摸一摸灯泡壁，有什么感觉？（感到发热） 。讲述当灯泡中有电流通过的时候，灯丝发热，且热得发光。这种现象就是电流的热效应和光效应。利用电流的热效应可以判定电流的存在，能不能判定电流的大小呢？演示实验将额定电压是伏的小灯泡先后接到一节和两节干电池上，观察灯的亮度有什么不同，说明原因。由以上两个实验可见：电流越大，相同时间内电流产生的热越多，灯也越亮。怎样表示电流的大小呢？我们知道，水管中的水流有大小，水流大，单位时间内流出的水多；水流小，单位时间内流出的水少。电流是电荷定向移动形成的。导体中有电流时，就有电荷在导线中移动。总结单位时间内通过导体横截面的电荷越多，即电量越多，电流就越大。学生自学加油站，了解电荷量教师讲述 （2）物理学中用电流强度(I)表示电流的强弱（大小） 。把 1 秒内通过导体某横截面的电量(Q)，叫做电流强度。简称电流。引导学生类比以前学过的速度、密度等物理量得出电流强度的定义式4 / 13定义式：电流强度=电量/时间I=Q/t在国际单位制里，电流的单位是安培，简称安(A)。1A=1c/s。1A 表示的物理意义是如果 1s 内通过导体横截面的电量是1c，那么导体中的电流就是 1A。电流的常用单位还有：毫安(mA)，微安(A)。1 安=1000mA，1mA=1000A。【指导学生阅读】 “信息窗” ，了解常见电器的电流大小，并选择其中几个进行单位换算。反馈练习（1）变换单位：300mA=_A=_A。（2）电流的国际单位是；的物理意义是。（3）关于电流的大小，下列说法中正确的是（）A、导体横截面积越大，电流越大B、通过导体的电荷越多，电流越大c、在相同的时间里，通过导体横截面的电荷越多，电流越大D、通电时间越短，电流越大（4）有甲、乙两条导线。10s 内通过甲导线某横截面的电量是 40c，20s 内通过乙导线某横截面的电量是 60c。哪条导线中的电流大？二、怎样使用电流表5 / 13提出问题不同的电路和用电器中的电流的大小是不同的，怎样测量电路中电流的大小？教师讲授在刚才的实验中，灯的亮度随着电池的增多而增加，电流也随之增大，但是，根据灯的亮度并不能确定流过灯的电流的具体数值。而测量电流有专门的仪表电流表。（出示几种电流表挂图：教学电流表、学生电流表、毫安表、微安表及灵敏电流表）电流表的种类很多。如有学生实验用的电流表和教学演示用的电流表。从电流表的测量范围和使用的单位来分：有安培表、毫安表、微安表和灵敏电流表（介绍它们在电路图中的符号） 。使用电流表之前，先要了解电流表。让学生观察学生用电流表，提醒学生先回忆刻度尺、弹簧秤等测量工具的使用方法，进行分组讨论，然后回答教材图 P55探究电流表的使用方法（1）（5）条。教师小结电流表的示数（1）使用前，先要观察：确认是否是电流表；零刻线位置，量程，最小刻度值。（2）读数时，应由量程确认最小刻度值后再从指针位置读出结果。（3）学生电流表有两个量程：量程 3A 时最小刻度，量程时，最小刻度是。6 / 13提出问题怎样将电流表接入电路中？（采用边讲授、边演示的教学方法，并利用书上的图 P55图 1337 加以说明。 ）电流表的使用规则：电流表要串联在被测电路中。（利用幻灯，将一只灯泡、开关、电源和电流表的模拟元件放在投影幻灯的平台上，用粗线代表导线，边讲边连接）必须使电流从电流表的“+”接线柱进入，从“”接线柱流出。 （说明不这样做的后果，引起同学注意）被测电流不要超过电流表的量程。 （说明超过电流表量程的后果）首先估计被测电路中的电流，选择合适的量程；在不能预先估计被测电流的大小时，要先用大量程，并且试触（强调试触时动作要快） 。同时观察电流表指针偏转情况，引导学生分析其原因：（1）指针不偏转：可能电路有断开的地方；（2）指针偏转过激，超过满刻度又被弹回：说明量程选小了；（3）指针偏转很小：说明量程选大了；（4）指针反方向偏转：接线柱接反了。7 / 13应根据情况给予改正后，才能正式接通电源。绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。 （说明后果）反馈练习1、P58 作业 1。2、在 1 题基础上变形：若接“+” 、 “”两接线柱，电流表的读数为时，指针位置不变，接“+” 、 “3”两接线柱，电流表的读数为。3、关于电流表的使用，下列叙述中错误的是（）A、电流表要并联在电路中B、要使电流从正接线柱流入电流表，负接线柱流出c、被测电流不要超过电流表的量程D、绝对不允许不经过用电器而把电流表直接接到电源上4、P58 作业 2。三、串联、并联电路中电流的关系1、情景设置、激智启疑教师演示把任意两个灯泡串联起来接到电源上，闭合开关，灯泡就会发光。闭合开关，灯泡发光，说明电路中有电流通过，电流的方向是怎样的呢？学生回答电流从电源的正极出来，经过灯泡，流回电源的负极。8 / 13提出问题大家猜想，串联电路中各处的电流之间有什么关系呢？并联电路电流值之间什么关系呢？2、开放思想、大胆猜想分组讨论发表自己的猜想：小组 1：我们猜想串联电路电流处处相等。因为我们的串联电路中灯泡一样亮。小组 2：我们猜想串联电路中电流从正极出发越来越小。因为我们的灯泡靠近正极的比较亮。小组 3：我们猜想串联电路电流从负极往正极越来越小。因为我们的灯泡靠近负极的比较亮。小组 4：我们猜想串联电路电流靠近电源两极比较大，中间比较小。因为我们的两只灯泡一开始靠近负极的比较亮，把它们互换位置后，靠近正极的又比较亮。同学们一下子提出这么多的猜想，哪种猜想正确呢？实验是检验对否的最好方法。3、设计方案、合作交流小组讨论提出自己的实验方案。有的组提出测两个点的电流：电源正极和甲灯之间的电流；电灯乙和电源负极之间的电流。有的组提出测三个点的电流：电源正极和电灯甲之间的电流；电灯甲和电灯乙之间的电流；电灯乙和电源负极之间的电流。9 / 13通过讨论，大多数组认为测三个点的电流较好。 （下面电路图中的 A、B、c 点）对于用几个电流表去测量选定的三个点，有的组认为同时用三个较好，测一次就能同时看出各点的电流是否相同；有的组认为用一个较好，理由是：不同的电流表测量时可能有误差，同一处的电流用不同的电流表测量结果也可能稍有不同。师生讨论交流结论就用一个电流表分别测 A、B、c三点的电流。4、进行实验、收集数据教师提醒学生实验时要注意正确使用电流表，把实验结果如实地记录下来，填写在下面的实验记录中，并把实验中遇到的问题也记下来。试验次数 A 点的电流 IAB 点的电流 IBc 点的电流 Ic5、分析数据、得出结论师：请大家分别分析一下实验数据，然后作出结论。生：串联电路中电流处处相等。 （I=I1=I2）师：通过实验，我们发现多数同学的实验做得很准，向你们的大胆猜测和成功的验证表示祝贺！其他同学的敢于10 / 13猜想，敢于发表意见，同样值得我们学习。根据串联电路的电流关系的猜测和实验，我们来猜测和探究并联电路电流之间的关系。 （重复以上五个教学程序）生：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。（I=I1=I2）师：同学们，我们再想一想我们的实验中还有哪些问题存在？有哪些值得总结的经验或要吸取的教训，好不好？师：换用不同的灯泡再做实验或者把三个、四个灯泡串联起来，多测几个点的电流，看一看各点的电流是否都相等？经过同学们的多次实验，自己得出结论：串联电路中各处的电流相等；（I=I1=I2=I3=In） ）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。（I=I1+I2+I3+In）6、评估交流、总结反思通过本节课的学习，我们探究了串并联电路中电流的规律，学会了分析问题解决问题的方法；对于本节课，大家还存在什么疑问和还想知道的问题呢？7、课堂小结通过本节课的学习，我知道了什么是电流，学会了用电流表测量电路中的电流值，并且知道了一个重要的规律串联电路中11 / 13电流处处相等；并联电路干路电流等于各支路电流之和。学习用类比法研究物理问题：用水流作比喻：一条水管内，通过各处的水流大小都相等；串联电路中各处的电流跟管内的水流相似，处处相等。水管内通过干流的水流大小等于各支流的水流大小之和；并联电路中的电流关系跟干流、支流之间的水流关系相似，干路电流等于各支路电流之和。练习题：1、有一种节日彩灯，是串联着的 20 只小灯泡，已知通过第一只灯的电流是200mA，通过第 20 只灯的电流是多少？2、P58 作业 3。3、如 P58 图 13-43 所示的电路中，已知只闭合开关 S1时插头中的电流是；若将 S1、S2 都闭合时插头中的电流是。那么通过电吹风和电热丝的电流各是多少？4、图 1 是三只灯泡组成的串联电路的一部分，若用一只电流表测量通过 b 点的电流强度，则应该将 b 点处的电路_，把电流表的正接线柱与_灯相连接，负接线柱与_灯相连接。在 5s 内通过 a 点处的电量为 6c，那么通过 b 点的电流强度为_A，电流表的量程应选用_量程。5、如图 2 所示，用电流表测量 L1 中的电流，四幅图中，12 / 13哪一幅是正确的6、在图 3 所示电路中，如果电流表示数，通过 L1 的电流强度是，则流过灯泡 L2 的电流强度是_A。7、根据图 4(1)所示的电路图，将图 1(2)中的实物用铅笔线（或钢笔线）连接起来。如果电流表 A1 的示数为安，A2 的示数为安，那么通过灯泡 L1 和 L2 的电流各是多大？干路中的电流是多大？8、如图 5 所示，要使电流表的示数增大怎么办？图 5【板书设计】一、电流强度1、用电流强度(I)表示电流的大小。2、定义