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第4節(jié)　電流的測量 方式　【情景導(dǎo)入】 多媒體展示圖片： 圖15－4－1 導(dǎo)入語：電流看不見、摸不著，怎樣認(rèn)識它呢？我們都知道，從水龍頭中流出的水流有大小之分，同樣電路中的電流也有強(qiáng)弱之分，本節(jié)我們就來研究電流的強(qiáng)弱。(運用類比法，將電流與水流類比，學(xué)生容易理解接受。) 電流表使用方法歸納——“三兩” “三兩” [考點小說] 電流表是初中物理電學(xué)部分的重要儀表之一，了解電流表的外部結(jié)構(gòu)和電流表的使用方法，能熟練使用電流表測量電路中的電流，是學(xué)生應(yīng)該掌握的基本技能，也是中考的重點考查內(nèi)容。一般以填空題、選擇題、作圖題的形式呈現(xiàn)。 電流表的讀數(shù)與使用 [源起教材P45] 圖15.4－1 電路中的電流可以用電流表測量。圖15.4－1是學(xué)生實驗中常用的一種電流表。這種電流表一般有兩個量程。例如，當(dāng)左端標(biāo)有“－”號的接線柱和中間標(biāo)有“0.6”的接線柱連入電路中時，表的量程為0～0.6 A，此時電流的大小要按指針?biāo)谖恢帽肀P下排的數(shù)值讀??；當(dāng)左端接線柱和右端標(biāo)有“3”的接線柱接入電路中時，表的量程為0～3 A，此時要按表盤上排的數(shù)值讀數(shù)。 例1　[昆明中考] 如圖15－4－2所示，所測電流是________A。 [答案] 1.4 圖15－4－2 　　　圖15－4－3 例2　[株洲中考] 圖15－4－3是實驗室常用的一種電流表，其零刻度不在表盤的最左端。當(dāng)導(dǎo)線a、b分別與標(biāo)有“－”和“3”的接線柱相連時，電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示。此時，電流是從導(dǎo)線________(選填“a”或“b”)流入電流表的，其示數(shù)是________A。為了增大指針的偏轉(zhuǎn)角度從而減小讀數(shù)誤差，應(yīng)將導(dǎo)線a與標(biāo)有“________”的接線柱相連，b與標(biāo)有“________”的接線柱相連。 [答案] a　0.4　0.6?。? 例3　[大連中考] 下列電路中，電流表測燈L1電流的是(　　) 圖15－4－4 [答案] C 安培的故事——“會走路的黑板”。 傳說有一天傍晚，安培在街上一邊散步，一邊思考問題。他發(fā)現(xiàn)前面有一塊“黑板”，就向“黑板”走去，隨手從口袋里掏出粉筆，在“黑板”上演算起來?？墒?，“黑板”一下子挪動了，而安培的演算題還沒有算完，他不知不覺地追在“黑板”后面計算?！昂诎濉痹阶咴娇?，安培覺得追不上了，這時他看見街上的人都朝他哈哈大笑，他才發(fā)現(xiàn)，那塊會走動的“黑板”原來是一輛黑色馬車車廂的后背。 （目的：補(bǔ)充安培的故事，讓學(xué)生進(jìn)一步感受科學(xué)家的精神。） ——生物電的發(fā)現(xiàn) 　　所有生物都有生物電現(xiàn)象，生物電是指生命過程中產(chǎn)生的電流或電壓。首先發(fā)現(xiàn)生物電的是一位意大利的生物學(xué)家伽伐尼（L．A．Galvani，1737-1798）。1780年11月某天他偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金屬刀的刀尖碰到被解剖的青蛙腿外露的神經(jīng)時，蛙腿會發(fā)生抽搐現(xiàn)象，這是什么原因呢？幾年后，在倫敦的博物館，他看到了展示的“電鰻”，當(dāng)人用兩只手同時接觸這種魚的頭部和尾部時，會產(chǎn)生一種被電麻的感覺，這說明“電鰻”能放電，于是他立刻想到蛙腿的抽搐，難道青蛙體內(nèi)也存在著一種生物電嗎？經(jīng)過了一系列研究，他證實了生物電的存在。1792年，他發(fā)表了著名論文《論肌肉運動中的電力》，引起世人矚目。實驗已揭示，不僅動物，所有生物都有生物電活動，生物電現(xiàn)象是自然界普遍存在的一種電現(xiàn)象。 ——人體生物電與心電圖 心電圖。心臟在每個心動周期中，由起搏點、心房、心室相繼興奮，伴隨著生物電的變化，通過心電描記器從體表引出多種形式的電位變化的圖形稱為心電圖。心電圖是心臟興奮的發(fā)生、傳播及恢復(fù)過程的客觀顯示。心電圖用于對各種心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心律失常、心肌缺血等病癥檢查。 心電圖的形成原理：心臟周圍的組織和體液都能導(dǎo)電，因此可將人體看成為一個具有長、寬、厚三度空間的導(dǎo)體。心臟好比電源，無數(shù)心肌細(xì)胞動作電位變化的總和可以傳導(dǎo)并反映到體表。心臟在機(jī)械性收縮之前，首先由起搏點產(chǎn)生電激動，從而激起心臟收縮和舒張。由于心臟不斷地進(jìn)行有節(jié)奏的收縮和舒張活動，血液在全身血管系統(tǒng)中不停地流動。心肌激動可經(jīng)過身體組織傳導(dǎo)到體表，使身體表面不同部位產(chǎn)生不同的電位。如果在體表（例如左右手腕、左腳腕任意兩個）放置兩個電極，分別用導(dǎo)線聯(lián)接到心電圖機(jī)的兩端，它會按照心臟激動的時間順序，將體表兩點間的電位差記錄下來，形成一條連續(xù)的曲線，這就是心電圖。 ——安培和他的偉大成就 安培（Andr Marie Ampre，1775—1836）是法國物理學(xué)家，1775年1月22日安培生于里昂一個富商家庭。在物理上，安培最主要的成就是1820—1827年對電磁作用的研究。 （1）發(fā)現(xiàn)了安培定則 奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實驗，引起了安培注意，使他長期信奉庫侖關(guān)于電、磁沒有關(guān)系的信條受到極大震動，他集中全部精力研究，兩周后就提出了磁針轉(zhuǎn)動方向和電流方向的關(guān)系及遵從右手定則的報告，后來這個定則被命名為安培定則。 （2）發(fā)現(xiàn)電流的相互作用規(guī)律 接著安培又指出了電流方向相同的兩條平行載流導(dǎo)線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導(dǎo)線互相排斥，對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。 （3）發(fā)明電流計 安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線圈中流動的時候表現(xiàn)出來的磁性和磁鐵相似，并創(chuàng)制出第一個螺線管，在這個基礎(chǔ)上他發(fā)明了探測和量度電流的電流計，所以電流表也稱為安培表。 （4）提出分子電流假說 安培根據(jù)“磁是由運動的電荷產(chǎn)生的”這一觀點來說明地磁的成因和物質(zhì)的磁性，提出了著名的分子電流假說。安培認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流——分子電流。由于分子電流的存在，每個磁分子成為小磁體，兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的，它們產(chǎn)生的磁場互相抵消，對外不顯磁性。當(dāng)外界磁場作用后，分子電流的取向大致相同，分子間相鄰的電流作用抵消，而表面部分未抵消，它們的效果顯示出了宏觀磁性。 安培是把研究動電的理論稱為“電動力學(xué)”的第一人，1827年安培將他對電磁現(xiàn)象的研究綜合在《電動力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中。這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著，麥克斯韋稱贊安培的工作是“科學(xué)上最光輝的成就之一”，還把安培譽(yù)為“電學(xué)中的牛頓”。為了紀(jì)念他在電磁學(xué)上的杰出貢獻(xiàn)，電流的單位“安培”以他的姓氏命名。 　 1. （多選）電流強(qiáng)度的國際單位是“安培”，關(guān)于“1 A”的下列說法中，正確的是（　　） A．1 s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面有一個電子 B．1 s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量為1 C C．1 s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電子數(shù)為6.251018個 D．1 s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量為1.610-19 C 2. 在使用電源時絕對不允許用導(dǎo)線把電源的正、負(fù)兩極直接連接起來，這是因為（　?。? A．電流太大，會損壞電源 B．電流太大，會損壞用電器 C．電流太小，用電器不能工作 D．電流太大，會損壞電源和用電器 3. 如圖所示是小剛同學(xué)在探究電流特點的實驗中曾經(jīng)接過的電路，其中正確的電路是（　?。? 4. 如圖所示是小明連接電流表時存在的問題，請在下面橫線上分別寫出造成其現(xiàn)象的原因．甲圖的問題：_____________________；乙圖的問題：____________________________． 5．張華同學(xué)連接了如圖所示的電路來測量電路中的電流．仔細(xì)觀察一下他連接的電路是否正確？___________________________，（用文字描述原因）．若不正確，要求只改動一根導(dǎo)線改成正確電路． 6. 粗心的馬虎同學(xué)在連接電路時，電路里少連了一根導(dǎo)線，如圖所示，請用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上，補(bǔ)上后要求：燈泡L1、L2都能發(fā)光，且電流表只測量通過燈泡L1的電流，開關(guān)也只控制L1的通斷． 【趣味鏈接】 電流表 電流表是測量電路中電流大小的工具，主要采用磁電系電表的測量機(jī)構(gòu)．分流器的電阻值要使?jié)M量程電流通過時，電流表滿偏轉(zhuǎn)，即電流表指示達(dá)到最大．對于幾安的電流，可在電流表內(nèi)設(shè)置專用分流器．電流表分為交流電流表和直流電流表，用于測量直流電流、交流電流的機(jī)械式指示電流表在電路圖中，電流表的符號為“”．交流電流表不能測直流電流，直流電流表也不能測交流電流，如果搞錯，會把表燒壞． 使用步驟：1、校零，用平口改錐調(diào)整校零按鈕．2、選用量程（用經(jīng)驗估計或采用試觸法），先看清電流表的量程，一般在表盤上有標(biāo)記．可以先試觸一下，若指針擺動不明顯，則換小量程的表．若指針擺動大角度，則換大量程的表．一般指針在表盤中間左右，讀數(shù)比較合適．確認(rèn)最小的一個格表示多少安培．把電流表的正、負(fù)接線柱接入電路后，觀察指針位置，就可以讀數(shù)了． 【拓展延伸】 小明同學(xué)做“用電流表測電流”實驗的電路如圖所示，請用筆線代替導(dǎo)線將電路連接完整，使燈L1和L2并聯(lián)連接，電流表測量通過燈L1電流． 1. BC 解析：根據(jù)電流的定義式I=Q/t可知，1 A=1 C/s，故B正確；每個電子所帶電荷量e=1.6 10-19 C，因此1 s內(nèi)通過電子數(shù)n=1 C/1.610-19 C=6.251018個，故C正確．故選BC． 2. A 解析：用導(dǎo)線把電源的正、負(fù)兩極直接連起來，電路短路，電路電流很大，會損壞電源，所以在使用電源時絕對不允許用導(dǎo)線把電源的正、負(fù)兩極直接連接起來．故選A． 3. D 解析：電流表的連接是否正確，要從以下四個角度考慮：電流表要與被測電路串聯(lián)；電流從電流表的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出；電流表要選取合適的量程；不要將電流表的正、負(fù)接線柱直接與電源的正、負(fù)極相連接． 4. （1）電流表的正、負(fù)接線柱接反了 （2）電流表的量程接大了 解析：由甲圖可知，指針反轉(zhuǎn)，說明正、負(fù)接線柱接反了；由乙圖可知，指針偏轉(zhuǎn)角度太小，說明量程選擇過大了． 5. 不正確，原因是電流表不經(jīng)用電器直接接在電源兩極 修改電路如圖所示 解析：從圖中可以看出，電流表不經(jīng)用電器直接接在電源兩極上，形成電源短路；將開關(guān)與L1右接線柱相連導(dǎo)線改接L1左接線柱即可． 6. 如圖所示 解析：由于電流表只測量通過燈泡L1的電流，開關(guān)也只控制L1的通斷，所以兩個電燈是并聯(lián)關(guān)系，且電流表、開關(guān)與L1串聯(lián)后再與L2并聯(lián)． 【趣味鏈接】如圖所示 思維點睛：燈L1和L2并聯(lián)連接，電流表測量通過燈L 1的電流，根據(jù)實物圖電流路徑應(yīng)該有這樣兩條：正極→開關(guān)→電流表→L1→負(fù)極、正極→開關(guān)→L2→負(fù)極．