第4节 电流的测量
方式 【情景导入】
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图15－4－1
导入语：电流看不见、摸不着，怎样认识它呢？我们都知道，从水龙头中流出的水流有大小之分，同样电路中的电流也有强弱之分，本节我们就来研究电流的强弱。(运用类比法，将电流与水流类比，学生容易理解接受。)
电流表使用方法归纳——“三两”
“三两”
[考点小说] 电流表是初中物理电学部分的重要仪表之一，了解电流表的外部结构和电流表的使用方法，能熟练使用电流表测量电路中的电流，是学生应该掌握的基本技能，也是中考的重点考查内容。一般以填空题、选择题、作图题的形式呈现。
电流表的读数与使用
[源起教材P45]
图15.4－1
电路中的电流可以用电流表测量。图15.4－1是学生实验中常用的一种电流表。这种电流表一般有两个量程。例如，当左端标有“－”号的接线柱和中间标有“0.6”的接线柱连入电路中时，表的量程为0～0.6 A，此时电流的大小要按指针所在位置表盘下排的数值读取；当左端接线柱和右端标有“3”的接线柱接入电路中时，表的量程为0～3 A，此时要按表盘上排的数值读数。
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例1 [昆明中考] 如图15－4－2所示，所测电流是________A。
[答案] 1.4
图15－4－2
图15－4－3
例2 [株洲中考] 图15－4－3是实验室常用的一种电流表，其零刻度不在表盘的最左端。当导线a、b分别与标有“－”和“3”的接线柱相连时，电流表指针偏转情况如图所示。此时，电流是从导线________(选填“a”或“b”)流入电流表的，其示数是________A。为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差，应将导线a与标有“________”的接线柱相连，b与标有“________”的接线柱相连。
[答案] a 0.4 0.6 －
例3 [大连中考] 下列电路中，电流表测灯L1电流的是( )
图15－4－4
[答案] C
【材料1】安培的故事——“会走路的黑板”。
传说有一天傍晚，安培在街上一边散步，一边思考问题。他发现前面有一块“黑板”，就向“黑板”走去，随手从口袋里掏出粉笔，在“黑板”上演算起来。可是，“黑板”一下子挪动了，而安培的演算题还没有算完，他不知不觉地追在“黑板”后面计算。“黑板”越走越快，安培觉得追不上了，这时他看见街上的人都朝他哈哈大笑，他才发现，那块会走动的“黑板”原来是一辆黑色马车车厢的后背。
（目的：补充安培的故事，让学生进一步感受科学家的精神。）
【材料2】—— 生物电的发现
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所有生物都有生物电现象，生物电是指生命过程中产生的电流或电压。首先发现生物电的是一位意大利的生物学家伽伐尼（L．A．Galvani，1737-1798）。1780年11月某天他偶然发现，当金属刀的刀尖碰到被解剖的青蛙腿外露的神经时，蛙腿会发生抽搐现象，这是什么原因呢？几年后，在伦敦的博物馆，他看到了展示的“电鳗”，当人用两只手同时接触这种鱼的头部和尾部时，会产生一种被电麻的感觉，这说明“电鳗”能放电，于是他立刻想到蛙腿的抽搐，难道青蛙体内也存在着一种生物电吗？经过了一系列研究，他证实了生物电的存在。1792年，他发表了著名论文《论肌肉运动中的电力》，引起世人瞩目。实验已揭示，不仅动物，所有生物都有生物电活动，生物电现象是自然界普遍存在的一种电现象。
【材料3】—— 人体生物电与心电图
心电图。心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形称为心电图。心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观显示。心电图用于对各种心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心律失常、心肌缺血等病症检查。
心电图的形成原理：心脏周围的组织和体液都能导电，因此可将人体看成为一个具有长、宽、厚三度空间的导体。心脏好比电源，无数心肌细胞动作电位变化的总和可以传导并反映到体表。心脏在机械性收缩之前，首先由起搏点产生电激动，从而激起心脏收缩和舒张。由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液在全身血管系统中不停地流动。心肌激动可经过身体组织传导到体表，使身体表面不同部位产生不同的电位。如果在体表（例如左右手腕、左脚腕任意两个）放置两个电极，分别用导线联接到心电图机的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
【材料4】—— 安培和他的伟大成就
安培（André Marie Ampère，1775—1836）是法国物理学家，1775年1月22日安培生于里昂一个富商家庭。在物理上，安培最主要的成就是1820—1827年对电磁作用的研究。
（1）发现了安培定则
奥斯特发现电流磁效应的实验，引起了安培注意，使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动，他集中全部精力研究，两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及遵从右手定则的报告，后来这个定则被命名为安培定则。
（2）发现电流的相互作用规律
接着安培又指出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引，电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥，对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。
（3）发明电流计
安培还发现，电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似，并创制出第一个螺线管，在这个基础上他发明了探测和量度电流的电流计，所以电流表也称为安培表。
（4）提出分子电流假说
安培根据“磁是由运动的电荷产生的”这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性，提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出了宏观磁性。
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安培是把研究动电的理论称为“电动力学”的第一人，1827年安培将他对电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著，麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一”，还把安培誉为“电学中的牛顿”。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，电流的单位“安培”以他的姓氏命名。
1. （多选）电流强度的国际单位是“安培”，关于“1 A”的下列说法中，正确的是（ ）
A．1 s内通过导体横截面有一个电子
B．1 s内通过导体横截面的电量为1 C
C．1 s内通过导体横截面的电子数为6.25×1018个
D．1 s内通过导体横截面的电量为1.6×10-19 C
2. 在使用电源时绝对不允许用导线把电源的正、负两极直接连接起来，这是因为（ ）
A．电流太大，会损坏电源 B．电流太大，会损坏用电器
C．电流太小，用电器不能工作 D．电流太大，会损坏电源和用电器
3. 如图所示是小刚同学在探究电流特点的实验中曾经接过的电路，其中正确的电路是（ ）
4. 如图所示是小明连接电流表时存在的问题，请在下面横线上分别写出造成其现象的原因．甲图的问题：_____________________；乙图的问题：____________________________．
5．张华同学连接了如图所示的电路来测量电路中的电流．仔细观察一下他连接的电路是否正确？___________________________，（用文字描述原因）．若不正确，要求只改动一根导线改成正确电路．
6. 粗心的马虎同学在连接电路时，电路里少连了一根导线，如图所示，请用笔画线代替导线补上，补上后要求：灯泡L1、L2都能发光，且电流表只测量通过灯泡L1的电流，开关也只控制L1的通断．
【趣味链接】
电流表
电流表是测量电路中电流大小的工具，主要采用磁电系电表的测量机构．分流器的电阻值要使满量程电流通过时，电流表满偏转，即电流表指示达到最大．对于几安的电流，可在电流表内设置专用分流器．电流表分为交流电流表和直流电流表，用于测量直流电流、交流电流的机械式指示电流表在电路图中，电流表的符号为“”．交流电流表不能测直流电流，直流电流表也不能测交流电流，如果搞错，会把表烧坏．
使用步骤：
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1、校零，用平口改锥调整校零按钮．2、选用量程（用经验估计或采用试触法），先看清电流表的量程，一般在表盘上有标记．可以先试触一下，若指针摆动不明显，则换小量程的表．若指针摆动大角度，则换大量程的表．一般指针在表盘中间左右，读数比较合适．确认最小的一个格表示多少安培．把电流表的正、负接线柱接入电路后，观察指针位置，就可以读数了．
【拓展延伸】
小明同学做“用电流表测电流”实验的电路如图所示，请用笔线代替导线将电路连接完整，使灯L1和L2并联连接，电流表测量通过灯L1电流．
1. BC
解析：根据电流的定义式I=Q/t可知，1 A=1 C/s，故B正确；每个电子所带电荷量e=1.6×
10-19 C，因此1 s内通过电子数n=1 C/1.6×10-19 C=6.25×1018个，故C正确．故选BC．
2. A
解析：用导线把电源的正、负两极直接连起来，电路短路，电路电流很大，会损坏电源，所以在使用电源时绝对不允许用导线把电源的正、负两极直接连接起来．故选A．
3. D
解析：电流表的连接是否正确，要从以下四个角度考虑：电流表要与被测电路串联；电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出；电流表要选取合适的量程；不要将电流表的正、负接线柱直接与电源的正、负极相连接．
4. （1）电流表的正、负接线柱接反了 （2）电流表的量程接大了
解析：由甲图可知，指针反转，说明正、负接线柱接反了；由乙图可知，指针偏转角度太小，说明量程选择过大了．
5. 不正确，原因是电流表不经用电器直接接在电源两极 修改电路如图所示
解析：从图中可以看出，电流表不经用电器直接接在电源两极上，形成电源短路；将开关与L1右接线柱相连导线改接L1左接线柱即可．
6. 如图所示
解析：由于电流表只测量通过灯泡L1的电流，开关也只控制L1的通断，所以两个电灯是并联关系，且电流表、开关与L1串联后再与L2并联．
【趣味链接】如图所示
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思维点睛：灯L1和L2并联连接，电流表测量通过灯L 1的电流，根据实物图电流路径应该有这样两条：正极→开关→电流表→L1→负极、正极→开关→L2→负极．
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