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】 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：＂pz220—40＂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＂pz220—40＂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2.5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 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(μa)。 1安=1000ma，1ma=1000μa。 【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=____μa。 （2）电流的国际单位是 ；0.5a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 ［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0.1a，量程0.6a时，最小刻度是0.02a。 ［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13—37加以说明。） 电流表的使用规则： ①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） ②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） ③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。 应根据情况给予改正后，才能正式接通电源。 ④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＂+＂、＂0.6＂两接线柱，电流表的读数为0.5a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。 ［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：①电源正极和甲灯之间的电流；②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：①电源正极和电灯甲之间的电流；②电灯甲和电灯乙之间的电流；③电灯乙和电源负极之间的电流。 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ic 5、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1.4a；若将s1、s2都闭合时插头中的电流是3.4a。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，哪一幅是正确的 6、在图3所示电路中，如果电流表示数1.2a，通过l1的电流强度是0.7a，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0.2安，a2的示数为0.3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：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 3、单位：国际单位：安培，简称安(a)。1a=1c/s。 常用单位：毫安(ma)，微安(μa)。 换算关系：1a=1000ma，1ma=1000μa 。 二、怎样使用电流表 1、测量电流大小的仪表。 2、电流表在电路图中的符号： 3、使用方法：要领：＂三要、一不、四清＂ 三、串联、并联电路中电流的关系 1、串联电路中各处的电流相等。（i = i1 = i2） 2、并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，（i = i1 + i2） 【教学反思】