科学探究：串联和并联电路的电流.doc

第四节 科学探究：串联和并联电路的电流 学案学习目标：能理解电流的概念，知道电流的单位。能知道电流表的用途和符号，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。能理解串联电流各处电流关系和并联电路干路和支路电流间的关系。体验科学探究的全过程，在实验探究中养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，认识交流与使用的重要性。学法指导：在电流定义得出的过程中，要学会“类比”的物理方法。在实验探究中，增强设计电路图和连接实物图的能力，养成实事求是的科学态度。知识网络总结：电流I1=I2=I3=InI=I1+I2+In类比法：根据两个研究对象在某些属性或特征上的相似或相同，从而推断出这两个研究对在其他属性或特征上也可能相类似地研究方法。自然界中事物和现象尽管是千差万别的，但在一些事物可现象之间，往往具有某些相类似的事物和现象提供类似的说明。有人认为：“靠近电源正极的地方，电流强；离电源负极越近，电流越弱”，这种观点对吗？有人认为：“由于电流是由电源的正析流向负极的，所以在靠近电源正极的地方，电流强；离电源负极越近，电流越弱”。这种看法错在把电源当作电荷之源来看的。事实是，在电流稳定流动的情况下，导体内部某处任意两个横截面，那么单位时间内，从甲横截面通过（流入）的电量，一定等于从乙横截面通过（流出）的电量，即甲、乙两横截面处的电流相等，绝不会因为甲截面更靠近电源正极而电流大些。怎样选择电流表的量程？可以采用试触的方法。即在接好电路后，让开关迅速闭合再断开，同时观察电流表指针的偏转情况，看指针的偏转是否在最大测量值范围内。如果超过最大测量值，就改用更大量程的电流表。如果没超过最大的测量值，指针偏转角度又比较大，就选用该量程。若指针偏转角度很小，则应选择较小的量程。例如，用0.6A和3A两个量程的电流表测电流时，先用3A的量程试触，看到指针所指示数只有0.4A左右，这时就应选择0.6A的量程。因为电流表指针偏转角度很小，测出的电流值与实际的电流值相差较大。为什么电流表必须与用电器串联，不允许与用电器并联？用电流表测电流必须使用通过被测用电器的电流全部通过电流表。因此，必须串联。如果电流表与被测用电器并联，不但测不出通过被测用电器的电流，有时还会造成电流过大，以致损坏电流表或电源。如课本图1334中的一个错误连接，相当于把电流表直接接到了电源的两极上，就可能产生这样的后果。在连接电路的过程中，要求开头处于断开状态，这项要求对于保护电流表有何特殊意义？在电路连接过程中，开关必须是断开的，这是一项重要的实验操作要求，由于并关是断开的，要接通电路可以采取“试触”措施（即将开关闭合后很快又断开，同时观察电流表或其他电学仪器能否正确工作，以便发现故障，及时排除），若发现电流表指针反向偏转，表明接线柱接反了；若指针正向偏转超过试触量程，则是量程不合适，这就需要选取新的量程或更大的电流表，这样发现问题及时纠正，可以保护电流表不受损坏。自我检测：图093所示为用电流表测量同一串联电路的电流的三种接法，以下说法正确的是（ ）A、甲测法的电流最大 B、乙测法的电流最大C、丙测法的电流最大 D、三种测法的电流一样大图093某同学在按图094所示a的电路测灯泡L的电流的实验中闭合开关S时，发现电流表指针偏转到如图b所示的位置，于是立即断了开关，问：测量时产生这种现象的原因是： 。为了完成实验，应采取的措施是： 。图094如图095所示电路中，电流表A和A1的示数分别为I=3A，I1=0.25A，则通过小灯泡L2的电流大小为 。交流园地课外空间：有个同学提出这样的想法：“手电筒电路中，电流从电池的正极流出，经灯丝再流向负极，所以与正极相连的导线中通过的电流一定比负级相连的导线中通过的电流要大”。他的想法是错误的。请你设计一个电路，用实验的方法向他介绍正确的结论，并用电流的形成和电流强度的概念加以说明。冰箱中的物理知识：冰箱门缝外表面为什么有水珠？冰箱门缝附近出现水珠的现象叫做凝露，凝露需同时具备两个条件，即温度和湿度。当冰箱表面的温度低于室内空气温度时，其表面就会凝露。这是室内空气中的水蒸气遇冷液化后附着在冰箱表面形成的。室内空气湿度越大、冰箱表面温度越低，越易凝露。我国南方的夏季，因温度高、湿度大，可经常看到凝露现象。凝露将影响冰箱和制冷效果。故应将没有除露装置的电冰箱放在通风良好的地方，减少凝露现象发生。遇有凝露时最好用干毛巾把露珠擦干净。为何要及时除掉冰箱的霜？冰箱是靠制冷物质氟里昂的汽化制冷的。氟里昂在蒸发器内汽化时，要从冰箱的冷冻室内吸收大量的热，从而使其内部的温度降低，达到制冷的目的。由于冷冻室内的温度很低，开启冰箱门时进去的空气中的水蒸气在冷冻室内直接凝华而成为霜。室内空气湿度越大、开门次数越多，结霜就会越多。霜是冰晶，是热的不良导体，冰箱内壁积霜太厚会影响冷冻室内的空气与蒸发器内氟里昂之间的热交换。要达到相同的制冷效果，就必须处长压缩机的工作时间，既费电又损耗机器。所以当冰箱内壁的积霜达到5毫米时，就应设法进行除霜。冰箱表面为何大多是白色的？国际上对冰箱外壳的颜色并没有统一的规定，但市场上的冰箱以白色居多。这是因为白色给人以“冷”的感觉，且易与房间主体的颜色协调。从热学角度看，白色更有利于冰箱外壳的隔热，可使环境中的热尽可能少地传递到冰箱的内部。大家知道，白亮光滑的表面吸收外界国辐射热的效果差，粗糙，颜色深的物体表面吸收辐射热的能力强。为了养活辐射热传入冰箱内部，冰箱表面应尽量做得光滑些，并涂以白色的漆层。这样既可降低耗电量，又可处长使用年限。冰箱停机后为何不宜立即启动？正常进行中的冰箱，其制冷系统内的压强相差极为悬殊，压缩机吸气侧的压强略高于一个大气压，而排气侧的压强则高达1213个大气压。刚停机时，系统两侧仍保持着这个压强，若再次启动，就必须有一个较大的启动力矩（力矩=力办臂）来克服这个较大的压差，从而使电机的启动电流剧增。由Q=I2Rt可知，电流在短时间内即可产生较多的热量，使电机的温度迅速升高，造成烧毁。一般情况下，当冰箱停止运行35分钟后，系统中的制冷剂，通过毛细管便能连续地从高压侧的冷凝器流入支压强较低的蒸发器内，从而使冷凝器内的压强降低，系统内的压强便趋于平衡，即压缩机吸气侧与排气侧的压强趋于一致。此时再启动电机就容易多了。冰箱巧节电冰箱周围的气温每增加5，其耗电量就要增加25%。所以，冰箱应尽可能放置在远离热源且通风背阴处为好。冰箱的开门次数要少，每次开门的时间要短；如遇停电，最好不要打开冰箱门。冷冻室内的温度不要太低，如常用18代替24，可节电30%左右。当冷冻室内的积霜达到5毫米时，要及时除霜，除霜后应等冰箱干燥后再通电制冷，以免立即结霜。冰箱最怕什么？冰箱怕高温，故不要将其放置在靠近热源和阳光直射的地方。怕电压波动，冰箱宜在（2205%）伏的