教科版九年级物理上册第四章探究电流

第四章 探究电流 1. 电流 比较电流的强弱 电源 开关 小灯泡 当使用一节电池时，闭合观察灯泡亮度情况；换成两节电池，小灯泡的亮度将如何变化？说明什么？ 现象： 同一个灯泡通电时的亮度不同， 说明电流是有强弱的。 灯泡越亮，电流越大。 1.电流 1 、电流：表示电流强弱的物理量，符号 I 2 、单位：安培，符号 A 还有毫安 (mA) 、微安（ µA ） 3 、电流单位换算关系： 1A ＝ 1000mA 1mA ＝ 1000µA 认识电流 刻度盘 数值单位 指针 调零螺母 正接线柱 负接线柱 量程为 0 ～ 0.6 A 量程为 0 ～ 3 A 1. 电流表：测量电流的仪器。 A + －   认识电流表   电流表的电路符号   测量电流 使用电流表测量电流时应注意： （ 1 ）使用前应检查指针是否指零，如有偏差则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝，将指针调至零位。 （ 2 ）必须把电流表串联在电路中，使电流从标有“ 0.6” 或“ 3” 的接线柱流入电流表、从标有“－”的接线柱流出电流表； （ 3 ）被测电流的大小不能超过电流表的量程。 （ 4 ）在不能估测被测电流大小的情况下，一般选用最大量程，并用试触法判断电流的大小，如电流示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为准确。 （ 5 ）绝不允许把电流表直接连接到电源的两极。 3、电流表的读数 （ 1 ）明确所选量程； （ 2 ）明确分度值（每一小格表示的电流值）； （ 3 ）根据指针向右偏过的格数读出电流值。 接线柱 量程 分度值 “-” “0.6” “-” “3” 0～0.6A 0～3 A 0.02A 0.1A 若不能预先估计被测用电器电流大小情况，该怎么做？ 试触结果的电流值在小量程范围内，改接小量程； 若超出大量程满偏刻度，换量程更大的电流表。 要选用大量程试触！ 把两个规格不同的灯泡串联在电路中，观察灯泡的亮度，想一想，通过这两只灯泡中的电流有什么关系呢？ 电流表接在同一用电器两侧，电流相等，那么在图中 A 、 B 、 C 三点的电流相等吗？ 电路中的电流规律 A 1 A 2 A 3 用电流表分别测电路各点电流: I 1 、 I 2 、 I 3， 并做好记录 次数 A 点电流 /A B 点电流 /A C 点电流 /A 1 2 3 分析表格中的数据，你能总结出串联电路中的电流规律吗？ 探究串联电路的电流规律 结论：串联电路中各处电流都相等。 表达式： I 1 = I 2 = I 3 A B C I 1 I 2 I 3 并联电路中干路的电流与各支路的电流又有什么样的关系呢 ? A B C I I 1 I 2 探究并联电路的电流规律 用电流表分别测电路各点电流: I 1 、 I 2 、 I 3 ，并做好记录 次数 A 点电流 /A B 点电流 /A C 点电流 /A 1 2 3 结论 : 并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 表达式： I = I 1 + I 2 A B C I I 1 I 2 0.32A 0.58A 1.4A 1.下图中的电流表示数分别是多少？ 练一练 2．在图甲中，闭合开关后，通过灯泡 L l 的电流为 0.5A ，通过灯泡 L 2 的电流为 0.4A 。试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。 一、认识电流 二、测量电流 三、电路中的电流规律 1、串联电路中各处的电流相等； 2、并联电路中干路里的电流等于各支路中的电流之和。 本课小结 第四章 探究电流 2. 电压：电流产生的原因 1. 知识与技能 （ 1 ）了解电压，知道电压的单位。 （ 2 ）会正确使用电压表。 （ 3 ）探究串、并电路中的电压的规律。 教学目标 2. 过程与方法 提 出关于串、并联电路的电压分配规律的猜想，设计实验方案进行实验探究。结合电压概念的引入，培养学生类比推理能力。 教学目标 3. 情感态度与价值观 （ 1 ） 通过随堂实验及相应的演示实验，培养学生观察物理现象、分析物理本质的兴趣。 （ 2 ）通过交流与合作，培养学生科学态度与协作精神。 教学目标 串、并联电路的电压分配规律 。 教学难点 ： 电压概念。 教学重点 金属中有大量自由电子所以能导电，可金属导体上的电子为什么能够定向移动？ 是谁在推动电荷发生定向移动呢？ 一、认识电压 抽水机 阀门 水轮机 要获得持续水流必须有抽水机。 抽水机是产生水压的装置。 抽水机 阀门 水轮机 抽水机 水压 水流 水轮机工作 电源 开关 灯泡 电源是提供电压的装置，电压是形成电流的原因，推动电荷定向移动。 开关 电源 灯泡 电荷 + 灯亮 电流 电压 电源 2. 当电路中接入电源时，导体中的自由电子便在电压推动作用下做定向移动，形成电流。 1. 电路中在没有电源接入时，这些电荷并不能产生定向移动，不能形成电流。 一、认识 电压 1. 国际单位是 ，简称 ，用符号 表示。 伏特 伏 V 2. 常用的单位还有： 千伏 (kV) 、毫伏 (mV) 。 l kV = V 10 3 1 V= mV 10 3 电压 U 的单位：伏（ V ） 三、单位换算： 电源之父：伏特 伏特是意大利物理学家。善于思考、喜 欢探 求、勇于实践的他在青少年时期就开 始了 电学实验，他读了很多电学的书，他的实验超出了当时已知的一切电学知识。 1800 年 3 月 20 日他宣布发明了伏打电堆，这一神奇发明，对电学的研究具有划时代的意义。伏特被称为“电源之父”。后人为纪念这位著名的物理学家，把电压的单位规定为伏特。 我国家庭用电器正常工作的电压一般是 220V 身边的电压值 蓄电池组串 联电压约为 12V 产生闪电时的电压： 10 4 ～ 10 9 V 大型发电机： 1.5×10 4 V 身边的电压值 数 码相机电池的 电压约为 4.8V ～ 9V 对人体的安全电压 一般不高于 36V 身边的电压值 1. 一节干电池： 1.5V 2 . 一个蓄电池： 2V 3 . 家庭电路： 220V 几种常见电压值 二、用电压表测电压 观察：电压表 外观 接线柱 量程 分度值 观察电压表 外观： 符号： V 量程： 0 ～ 3V ，分度值 0.1V ； 0 ～ 15V ，分度值 0.5V 。 单位： （伏） V 观察电压表 读数： 接“ - ”“ 3 ”时， 接“ - ”“ 15 ”时， U 1 =1.7V ； U 2 =8.5V 。 一看量程； 二看分度值； 三看指针读数。 观察电压表 读数： 接“ - ”“ 3 ”时， 接“ - ”“ 15 ”时， U 3 =0.8V ； U 4 =4V 。 U 甲 = 2V U 乙 = 12.5V U 丙 = 1V 甲 乙 丙 练一练 1. 电压表与被测电路并联； 2. 电流从电压表“ + ”接线柱流入，从“ - ”接线柱流出； 3. 所测量电压不能超过电压表的量程。 使用电压表前先阅读“说明书” 实验测量 测量电池串联两端的电压 U 1 =1.5V U 2 =1.5V U=3V 结 论：串联电池组的电压 各电池电压之和。 等于 公式： U=U 1 +U 2 实验测量 测量小灯泡两端的电压 V “看、画、接、开” 看“说明书” 画“电路图” 接：按电路图接线。 开：接线时开关断开。 1. 先将电压表接在灯泡两端，接通电路读取电压 U 1 = V 。 2. 再将电压表接在电源两端，接通电路读取电压 U= V 。 分析论证：电压表两次示数 ，即在只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源两端电压 。 3 3 相等 相等 讨论与交流 小鸟会触电吗？ 实验探究：测量任意一根导线两端电压。 导线中有电流，是不是导线中有电压？ 同一根导线的电压 U≈0 。 讨论与交流 小鸟会触电吗？ 实验探究：测量任意一根导线两端电压。同一根导线两端电压 U≈0 ，用电器两端有电压 U 。 左边的小鸟两脚之间是导线，电压为 0 ，不会触电！ 1. 小红在有关资料中查找出了几种电压值，你认为其中最大的是（ ） A. 人体的生物电流的电压约为 10 -3 V B. 洗衣机正常工作的电压 C. 手持移动电话电池的电压 D. 发生闪电时 , 云层间的电压 D 练习 2. 下列关于电压的叙述正确的是 （ ） A ．人对人体的安全电压是 36V B ．无论在任何情况下，一节干电池的电压都是 1.5V C ．电压只能使自由电子发生定向移动 D ．电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因 D 练习 3. 在“用电压表测电压”的实验中，某同学进行了以下的步骤 A ．根据电路图正确连接电路； B ．正确读出所测量的电压数据，并记录； C ．了解电压表的量程，弄清每大格和每小格代表的电压值； D ．根据记录总结串联电路的电压关系 以上步骤按合理的顺序排列是 _____ 。 CABD 练习 4. 在图所示的电路中，当开关 S 断开时，下列说法中 错误 的是（ ） A. 电源两端电压为零 B. 电灯两端电压为零 C. 开关两端电压为零 D. 以上说法都不正确 A 练习 5. 图是装有两节干电池的手电筒的结构示意图 , 要使手电筒正常工作 , 两节干电池正确的是 ( ) A 练习 自我评价 P62 T2 电压 U=1.3V 。 （ a ） 自我评价 P62 T3 （ a) 图测量的是右边灯泡的电压。 （ b) 图电压表串联连入电路，属于连接错误。 （ c) 图测量的是两个并联灯泡的电压。 （ b ） （ c ） 拓展：实验探究 故障电路 —— 用电压表排查 V 闭合开关，灯泡发光， U 灯 =3V ， U 线 =0 ， U 开 =0 。 V 一个灯泡， U 灯 =U （电源电压）， U 线 =0 。 拓 展：实验探究 故障电路 —— 用电压表排查 V V 断 开开关，灯泡不发光， U 灯 =0 ， U 开 =U （电源电压）。 结论：灯泡不发光，电压表示数 = 电源电压，与电压表并联的部分开路 ！（ 其他部分是通路）。 第四章 探究电流 3. 电阻：导体对电流的阻碍作用 教学目标 : 1. 知道导体和绝缘体的区别 , 知道常见的导 体和 绝缘体 2. 知道电阻及其单位 , 知道决定电阻大小的 几个 因素 3. 知道滑动变阻器的构造 . 原理和使用方法 教学重点 : 通 过实验探究认识电阻的大小与哪些因素有关 教学难点 : 用 滑动变阻器改变电路中的电流 课时安排 : 2 课时 自学提示： 主要知识点 导体和绝缘体 电阻（ R ） 电路符号 电阻的单位 影响电阻大小的因素 电阻器 变阻器 —— 滑动变阻器电 一、物体的导电性 1. 有的物体对电流的阻碍作用较小，容易导电叫做导体。 如铅 笔芯、金属、人体、 酸碱盐的水溶液、大地等。 2. 有的物体对电流的阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体。 如干 木、橡皮、橡胶、塑料、陶瓷等 常温下物体导电能力排序 说明： 导体和绝缘体并没有绝对的界限，良好的导体和绝缘体都是重要的电工材料。 不同材料的物体中，自由电荷的情况不同，所以导电性能不同 3. 导体对电流的阻碍作用叫做电阻。符号为 R 。   电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是 Ω ，还有千欧（ kΩ ）兆欧（ MΩ ） 1 kΩ =10 3 Ω   1 MΩ =10 6 Ω （一 ）提 出研究的问题： 影响导体电阻大小的因素会有哪些？ 二、探究决定导体电阻大小的因素 猜想一 导体的电阻可能与导体的长度有关 猜想二 导体的电阻可能与导体的粗细有关 猜想三 导体的电阻可能与导体的材料有关 猜想四 导体的电阻可能与导体的温度有关 （二）进 行猜想 （三 ）设 计实验方案 你怎样知道导体电阻的大小？你能设计一个合理的电路吗 ? 把不同的电阻丝接入 a 、 b 两点间 探究过程采用什么方法？ ___________ 控制变量法 实验过程中需记录的内容有哪些？你能设计一张表格来表示吗？ 导体 灯的亮暗 电流示数 电阻的大小 材料 长度 粗细 材料 长度 /m 横截面积 /mm 2 电流 /mA 1. 锰铜 1 0.1 2. 镍铬合金 1 0.1 3. 镍铬合金 0.5 0.1 4. 镍铬合金 1 0.2 2.5 1.5 2.5 3 把不同的电阻丝接入 a 、 b 两点间 二、探究决定电阻大小的因素 结论： 加热电阻丝，电阻变 _____ 比较 2.3: 同种材料，粗细相同的导体，长度越长，电阻 ____ 比较 2.4: 同种材料，长度相同的导体，横截面越大，电阻 ____ 探究过程采用了什么方法？ ___________ 越小 越大 材料 控制变量法 大 导体的电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小不仅与材料有关，还与其长度和横截面积有关，并受温度影响。 比较 1.2: 导体的电阻跟导体的 ______ 有关。 二、探究决定电阻大小的因素 结论： 导体的电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小不仅与材料有关，还与其长度和横截面积有关，并受温度影响。 电路符号 三、电阻器 —— 电子技术中的重要元件 电阻器：阻值一般固定不变，简称电阻，种类很多。 变阻器  电路符号 实验室常用的滑动变阻器，是把电阻丝紧 密 缠 绕在瓷筒上，通过移动滑片改变接入电 路 中 的电阻丝的长度，从而改变接入电路中 的 电 阻值（原理），控制电路中电流大小的变化（作用）。 D A B C P 滑动变阻器结构示意图 D A B C P 铭牌上标有“ 50Ω ， 1A” 的字样，它表示此滑动变阻的最大阻值是 50Ω ，允许通的最大电流是 1A 。 1 2 3 4 5 6 能改变电阻大小的接法有 ： 不 能改变电阻大小的接法有： 1 、 2 、 3 、 4 四种 5 、 6 两种 1. 滑动变阻器的连接方法是“一上一下”； 2. 接入电路闭合开关前，应使滑片位于阻值最大的位置； 3. 使用前应观察铭牌，不允许超过最大电流。 滑动变阻器的使用方法 实验室常用的旋盘式电阻箱 分析电路时应注意的问题 1. 相对于其他用电器来说，导线的电阻可以忽略不计 2. 电流表本身的电阻很小，可视为一段导线 3. 电压表本身的电阻很大，它所在的电路可视为开路 课堂小结 5. 滑动变阻器的原理：通过 改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变接入电路中的电阻值。 1. 导体：对电流的阻碍作用较小，容易导电的物体。 2. 绝缘体：对电流的阻碍作用很大，不容易导电的物体。 3. 导体对电流的阻碍作用叫做电阻 R 。单位是欧姆 , 简 称 欧（ Ω ）， 还有千欧（ kΩ ）兆欧（ MΩ ） 1MΩ=1000kΩ 。 4. 采用控制变量法探究决定电阻大小的因素：电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的材料、长度和横截面积有关，并受温度影响。