科学探究：串联和并联电路的电流

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、猜想与假设、制定计划与设计实验，进行实验与收集数据、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，并利用上的图P55 图13—37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。 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“+”、“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、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。 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IA B点的电流IB C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】 略