資源簡介

第十一講 電路分析與電流的測量
知識與技能：能夠判斷簡單的電路組成，掌握串并聯電路電流的特點；
習慣與方法：積累生活中的數字性經驗，在本次課中積累常見的電流值；
思維與素養：經歷知識探索的過程，對串并聯電路電流特點有更加深刻的感悟。
電學的牛頓－－安培
1775年安培出生在法國里昂，據說很小的時候就被發現才智出眾。安培的父親一開始曾教他學習拉丁文，但很快就發現安培的數學才能尤其出眾，而轉教其數學。但安培了學習歐拉與伯努利的著作，還是堅持完成了拉丁文的學習。據安培自己后來回憶說，他的所有數學知識在18歲的時候就已經基本完成了。安培的興趣很廣泛，對歷史、旅行、詩歌、哲學及自然科學等多方面都有涉獵。
主要成就：(1)發現安培定則(2)發現電流的相互作用規律(3)發明電流計(4)提出分子電流假說
(5)安培定律(6)他在數學和化學方面也有不少貢獻。他曾研究過概率論和積分偏微方程
電流強度單位–安培，是為了紀念安培（Andre M.Ampere）而命名的。
逸聞趣事：(1)懷表變卵石
安培思考科學問題專心致志，據說有一次，安培正慢慢地向他任教的學校走去，邊走邊思索著一個電學問題。經過塞納河的時候，他隨撿起一塊鵝卵石裝進口袋。過一會兒，又從口袋里掏出來扔到河里。到學校后，他走進教室，習慣地掏出懷表看時間，拿出來的卻是一塊鵝卵石。原來，懷表已被扔進了塞納河。
(2)馬車車廂做“黑板”
還有一次，安培在街上行走，走著走著，想出了一個電學問題的算式，正為沒有地方運算而發愁。突然，他見到面前有一塊“黑板”，就拿出隨身攜帶的粉筆，在上面運算起來。那“黑板”原來是一輛馬車的車廂背面。馬車走動了，他也跟著走，邊走邊寫；馬車越來越快，他就跑了起來，一心一意要完成他的推導，直到他實在追不上馬車了才停下腳步。安培這個失常的行動，使街上的人笑得前仰后合。
知識點一、電路分析
核心提示：學會正確識別串并聯電路是初中物理的重要知識點之一，會識別電路是學習電路連接和電路計算的基礎，對于電路的識別要緊緊抓住串聯電路和并聯電路的基本特征，而不應單從形狀上去分析。
1.使用定義法識別串并聯電路
（如下圖所示）若電路中的各元件是逐個順次連接起來的，則電路為 電路，若各元件“首首相接，尾尾相連”并列地連在電路兩點之間，則電路就是 電路。
2、使用電流流向法識別串并聯電路

從電源的正極（或負極）出發，沿電流流向，分析電流通過的路徑。若只有 路徑通過所有的用電器，則這個電路是串聯的（如圖l所示）；若電流在某處分支，又在另一處匯合，則分支處到匯合處之間的電路是 的（如圖2所示）。
電流流向法是電路分析中常用的一種方法。
試試看：分析下圖所示電路中，開關閉合后，三盞燈的連接形式，并分析開關的作用。

知識點二、電流的測量
1.電流的形成
我們已經學過：電荷的_________形成電流。
2.電流的方向
科學上規定________________的方向為電流的方向。
在電源外部，電流的方向是從電源_______極到_______極。
金屬導體中，電流方向和自由電子移動的方向_________。
3.電流強度
(1)活動——如下圖，分別連接好電路后閉合開關，比較燈泡的亮度。
兩燈的亮度不同，是由于電路中的______大小不同。
(2)描述電流大小的物理量叫做電流強度（簡稱電流）。
電流我們看不見、摸不著，但是我們可以從水流的情境想象電流的情境。當你打開兩個自來水龍頭，一般會看到兩管中水流的強弱是不同的，在相同的時間里，哪個水龍頭從管口流的水量多，就說這個水流強度強。
電流強度是指單位時間內通過導線某一橫截面的電荷的多少。
4.電流強度用字母I來表示，它的國際單位是安培，簡稱安，符號是A。常用的單位還有毫安（mA）和微安（μA）。 1mA=10-3A，1μA=10-6A，書寫方式如I=0.6A，I1=3A。
0.25A=________mA，120mA=_________A，100μA=__________A，0.05A=__________μA。
5.常見的電流值
用電器 工作電流值（安）
普通石英鐘 （20～50）×10-6
手機（待機時）/ （工作時） 0.01～0.05）/（0.15～0.25）
12英寸筆記本電腦 0.4
100瓦燈泡 0.45
40英寸高清液晶電視機 0.68
700瓦電飯煲 3.2
1.5匹空調 5
微波爐（工作狀態） 5～6
高壓輸電 200
6.測量電流的儀器——電流表
(1)電流表的結構
(2)電流表的讀數
步驟：①明確量程；②確定最小刻度值；③數出格數。
如圖甲，電流表選用的量程為_____________，選用這一量程時，此時電流的大小要按指針所在位置表盤下排的數值讀取，最小刻度值是_________。讀數應為_________。
如圖乙，電流表選用的量程為_____________，選用這一量程時，此時電流的大小要按指針所在位置表盤上排的數值讀取，最小刻度值是_________。讀數應為_________。
（甲） （乙）
(3)電流表的使用規范
①正確選擇量程,不得超過 ,否則會損壞電流表。
在不能預先估計被測電流大小的情況下，應先拿電路的另一個線頭迅速試觸電流表的 量程的接線柱，如果指針偏轉角度太小，再使用 的量程。
②電流表必須串聯在被測的電路中。
③使電流從電流表的“ ”接線柱流入，從“ ”接線柱流出。
否則，導致電流表指針反偏且損壞。
④絕對不允許不經過用電器而把電流表直接連到 的兩極。
否則，電流表會因為通過的電流太大而損毀。
練練手：①如圖所示，根據電路圖將實物用導線連接起來。（電路電流約0.5A）
②判斷下列電路的連接是否正確，并說明理由。
③判斷下列圖中電流表測的分別是通過哪個用電器或哪部分電路的電流。
7.串、并聯電路電流的規律
(1)探究串聯電路的電流規律
【提出問題】：串聯電路中各點的電流之間有什么關系？
【猜想或假設】：___________________________________________。
【設計實驗】：①實驗器材：干電池、開關、兩個燈泡、電流表、導線若干
②實驗電路圖：
③實驗步驟：每次分別將電流表接在a、b、c點，連接好電路后閉合開關，觀察電流表示數并記錄在表格中。跟其他組交換燈泡，重復試驗。
④進行實驗：
⑤記錄數據：
實驗次數 a處的電流I1 /A b處的電流I2 /A c處的電流I3 /A
1 0.24 0.24 0.24
2 0.30 0.30 0.30
3 0.36 0.36 0.36
【實驗結論】：串聯電路中的電流規律是____________________________________。
(2)探究并聯電路的電流規律
【提出問題】：并聯電路中各點的電流之間有什么關系？
【猜想或假設】：___________________________________________。
【設計實驗】：①實驗器材：干電池、開關、兩個燈泡、電流表、導線若干
②實驗電路圖：
③實驗步驟：將電流表接在a、b、c點，連接好電路后閉合開關，觀察電流表示數并記錄在表格中。跟其他組交換燈泡，重復試驗。
④進行實驗：
⑤記錄數據：
實驗次數 a處的電流I1 /A b處的電流I2 /A c處的電流I3 /A
1 0.36 0.18 0.18
2 0.46 0.26 0.20
3 0.52 0.30 0.22
【實驗結論】：串聯電路中的電流規律是____________________________________。
精熟講授① 如圖1，只連通S1時，____燈亮，只連通S2時，______燈亮，此時是____聯，只連通S1、S3時，____燈亮，此時是____聯，連通S1、S2，斷開S3時，_____燈亮，連通S2、S3，斷開S1時，____燈亮，同時連通S1、S2、S3時，將發生______事故。
圖1 圖2 圖3 圖4
高效演練1-1如圖2，當S1、S2都斷開時，電燈_____亮，它們的連接方式是____；當S1、S2都閉合時，電燈______亮，它們的連接方式是_____。
高效演練1-2如圖3所示的電路中，若要使兩燈泡L1和L2串聯，則應閉合開關_____，斷開開關_____；若要使兩燈泡L1和L2并聯，則應閉合開關_____，斷開開關______，而開關______絕不能同時閉合，否則造成短路事故。
高效演練1-3如圖4要使燈L1、L2串聯，應閉合開關_____，斷開開關_____；要使燈L1、L2并聯應閉合開關______，斷開開關______。
精熟講授② 識別串聯、并聯和混聯
　
聯 聯 聯 聯
聯 聯 聯
高效演練2-1 識別并聯和短路 (回答開關都閉合時,哪盞燈亮)
精熟講授① 如圖的電路中，電流表測量的是（　　）
A．通過燈L1的電流
B．通過燈L2的電流
C．通過燈L1和燈L2的電流之和
D．電源供給電路的總電流
高效演練1-1如圖所示，電流表測的是(　　)
A．燈L1的電流
B．燈L2的電流
C．電路中干路電流
D．無法判斷
高效演練1-2如圖所示電路中，電流表測量的是（　　）
A．通過L1燈的電流
B．通過L2燈的電流
C．通過L2燈和L3燈電流之和
D．電路中的總電流
精熟講授② 某同學按如圖1所示的電路圖連接電路無誤后，閉合開關，兩個電流表的連接及示數如圖甲、乙所示，關于通過燈泡的電流，下列說法中正確的是（　　）
A．燈泡L2中通過的電流是0.4A B．燈泡L1中通過的電流是0.2A
C．燈泡L1中通過的電流是2A D．燈泡L2中通過的電流是0.6A
高效演練2-1 在如圖甲所示的電路中，當閉合開關后，兩個電流表指針偏轉均為圖乙所示，則電阻R1和R2中的電流分別為（　　）
A．1.2A，0.24A
B．0.98A，0.22A
C．0.96A，0.24A
D．0.24A，1.2A
高效演練2-2如圖所示，電源電壓一定。關于電路的工作情況，下列說法正確的是（ ）
A．只閉合S1時，兩只燈泡是串聯的
B．若先閉合S1，再閉合S2，電壓表讀數不變、電流表讀數變大
C．若電壓表和電流表位置對調，閉合S1、S2后，則兩表都被燒壞
D．若燈L1被短路，閉合S1、S2后，則燈L1不亮，燈L2亮，電流表損壞
精熟講授① 為了驗證并聯電路的電流特點，小薇設計了如圖甲所示的電路進行實驗。
（1）在連接電路時，電流表必須與被測用電器________。
（2）閉合開關，發現電流表的指針偏轉如圖乙所示，原因是______________________；排除故 障后，電流表的示數如圖丙所示，則電流表的示數為________安。
（3）如果電流表A2的示數是1.4安，則通過燈L2的電流是________安。
高效演練1-1如下圖甲電路，a和b是兩只一樣的電流表，當開關S閉合后，電流表的指針偏轉如乙圖所示。請回答：
（1）若此時兩表選用的量程相同，請分析電路中可能的故障是________。
（2）若此時兩表選用的量程不同，則通過燈泡L2的電流是________A。
高層建筑的墻體中有三根絞在一起的電線，可以用如圖乙所示的“測量儀”把它們區分開。小華將A、B連在一起時，小明將“測量儀”連接在X、Z兩端，燈泡發光；小華將B、C連在一起時，小明將“測量儀”連在X、Y兩端，燈泡發光。則（　　）
A．A和Y是同一根電線，B和Z是同一根電線
B．B和Z是同一根電線，C和Y是同一根電線
C．A和Y是同一根電線，B和X是同一根電線
D．B和X是同一根電線，C和Y是同一根電線

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