第十六章

电流  电压   电阻

第一教时

§16.1   电流

一、教学要求

1．  知道电流的形成

2．  知道电流方向规定，会判断电路中的电流方向；

3．  知道可以根据电流的效应来判断电流的存在；

4．  知道电流的三种效应及它们的应用。

二、教学重点、难点

1．  电流的概念的教学是重点；

2．  电流方向的判断是难点。

三、教学过程

1．引入课题

师：马路上的行人和车辆向一定方向运动，形成“人流”和“车流”，自来水管中的水向一定方向流动就形成“水流”，与此相类似，导体中的电荷向一定方向移动就形成了电流。电流的方向是怎样规定的？怎样判断电流的存在？怎样比较电流的强弱？怎样测量电流等一系列问题就是从这一节课开始我们要研究的问题。（板书课题）

2．电流的方向

师：水流是有方向的，那就是水的移动方向。电流的方向又是如何确定的呢？请同学们阅读课文，并回答：物理学上是怎样规定电流的方向的？

学生阅读后回答，教师归纳小结并板书。

师：电源的正极聚集着大量正电荷，电源的负极聚集着大量的负电荷。在电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极。在金属导体中实际上能够移动是负电荷（自由电子）。根据电流方向的上述规定，金属中的电流方向跟自由电子的实际移动方向相反。为什么不把电流方向“更正”过来呢？

教师引导学生讨论，进而指出：正负电荷向相反方向移动产生的效果相同， 所以金属中的电流方向虽然跟自由电子的实际移动方向相反，却不影响我们根据电流方向的这个规定来研究电流，而且在酸、碱、盐的水溶液中就在正电荷（正离子）的定向移动。

学生标出课文中图中的电流方向。

3．电流的效应

师：电流是看不见的、也摸不着的，究竟怎样才能知道导体中有没有电流呢？能否采用手触摸的方法来解决？（生大笑）回答是肯定的，绝对不行。实际上人们发现，导体中有电流通过时，常会产生一些特有的现象，称为电流的效应，我们可以根据电流的效应来判断电流的存在，并对它进行测量。那么下面我们通过实验来看一看电流通过导体时会有哪些效应。

实验A

给电铬铁通电，过一会儿可以看到电铬铁发热，并且可以使火柴点燃。

板书：电流的热效应概念。

学生举例：生活中用电流热效应来工作的用电器。

实验B

按课本要求给硫酸铜溶液通电几分钟，可以看到与负极相连的碳棒上出现了红色的铜。

师：出现了红色的铜说明发生了什么变化？

生：化学变化。

极书：电流的化学效应的概念。

师：工业上常用电流的化学效应来提炼铝和铜来进行电解、电镀等。

师：此外电流通过导体时还可以产生磁效应，关于电流的磁效应我们将在本书的第十八章详细讲解。

小结：

总结本课所学内容。

作业：

学习指导用书

第二教时

§16.2电流的测量

一、教学要求

1．  知道电量及其单位；

2．  理解电流或电流强度的概念，会支用电流的定义公式进行简单运算；

3．  知道电流的国际单位――安，知道电流的各单位间的换算关系；

4．  会正确使用电流表，能正确读数。

二、教学重点 难点

1．  正确使用电流表测量电流是教学重点；

2．  理解电流的概念是教学难点。

三、教学过程

1．复习提问

（1）       电流是怎样产生的？电流的方向怎样判断？

（2）       电流有哪几个效应？各举两例。

2．新课讲解

（1）引入课题

实验：按如下两图进行实验（不同之处再于电源电压不同）

闭合S以后，可以观察到左图中灯要亮一些，右图中灯要暗一些。

师：实验说明，同一个灯泡有暗和亮一分别，是因为电流是有强弱之分的，那么我们物理学中是怎样来比较电流的强弱的呢？

（2）电流强度的定义

师：最初人们从表示水流强弱的方法中得到启发，那么人们是怎样表示水流的强弱的呢？如下：

如果把水的多少叫水量，那么水流强度=每秒流过的水的多少即每秒流过的水量

师：类似的，我们把电荷的多少叫电量，在国际单位制中它的单位是库仑，简称为库，用符号C表示，是为了纪念法国科学家库仑而命名的。

师问：为了比较电流的强弱，仅仅知道通过导体的电量的多少够不够？

生：不够，还必须知道通电的时间。

板书：每秒通过导体任一横截面的电量叫电流强度。

师：如果用I表示电流，Q表示电量，t表示时间，那么可以得到如下的公式：

      Q

I =  ――     ,在国际单位制中，电流的单位为安培，简称为安，符号为A，1A=1C/S

t

教师引导学生阅读课文并了解电流的其它单位有――毫安（m A）、微安（μA），及它们与安（A）的换算关系，以及“一些用电器中的电流值”。

（3）电流的测量

师：在实验中，常电流表来测量电流的强弱，刻度盘上标有字母A的电流表，表示测出的电流值以A为单位，也有的电流表上标有m A，则表明测出的电流以m A为单位，这种表当然要比前一种表更精密。

然后教师出示电流表，让学生观察思考课文中的两个问题：

a．  电流表有几个接线柱，各标有什么符号或数字，各表示什么意思？

b．  电流表有几个量程，对于不同的量程，刻度盘上的最小分度值各是多少安？

师生共同讨论后得到如下结论：

a．  共有三个接线柱，黑色的接线柱上标有“―”，两个红色的接线柱上标有“0.6”，“3”，这两个接线柱为正接线柱。但我们使用电流表时肯定只能使用一正一负两个接线柱，并保证电流从一个接线柱流进另一个接线柱流出，这样一来我们可以有两种接线方法，分别是“―”和“0.6”，或“―”和“3”两种组合。

b．  由于有两种接线的可能性，所对这两种不同的可能性对应着两种不同的测量范围，即电流表的两个量程，即“0~0.6A”，和“0~3A”。对应的最小分度值分别是0.02安和0.1安。可以看出“0~0.6A”这个量程更精确。

让学生阅读P19页“使用电流表的说明书”，学生阅读完之后教师可以用演示电表逐条讲解使用说明书中规定的四条原则。在教师的引导下可以由学生归纳出使用电流表的要点，可归纳为：“三要，二不，二看清”――要校零、要串联、要注意正负接线柱；不允许超过量程、禁止不经过用电器将电流表直接接到电源两极上；看清量程、看清最小分度值。或者也可归纳为：“四会”――会调、会接、会试、会读。亦可归纳为十个关键字：校零、串联、正负、量程、禁止，要学生自己阐述。

最后让学生自己操作并读出电流值。

师问：如在使用电流表过程中，发生如下的现象，说明了什么问题，应如何改正

a．  指针向反方向偏转；

b．  指针偏转角度很小；

c．  指针偏转超过了最大值；

d．  指针不动；

e．  指针极迅速地偏向最大值。

讨论后结论如下：

a．  说明电流表的正负接线柱接反了，应对调正负接线柱的接线；

b．  说明使用的量程太大，读数时误差将较大，应使用小量程；

c．  说明电流太大，超过了量程，必须换用大量程；

d．  说明可能电路发生断路，或者是电流表坏了，可以采用替换法来测试电流表是否损坏；

e．  说明电路或能发生的短路，应立即断开开关进行检查。

在教师的指导下学生进行读数练习。

师：读数时，一定要先看清量程，再注意每一小格所代表的电流的值，最后读出读数，必要时要读出估计值，不要漏掉单位。

（4）小结：

总结本课所学内容

（5）作业：

课本P20页  作业2 ，

          《学习指导用书》

第三教时

§16.3用电流表测电流

一、教学要求：

1．  会用电流表测量串联电路和并联电路中的电流；

2．  理解串联电路中各处电流相等；

3．  理解并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和；

4．  会用串联、并联电路中电流的特点计算简单电路问题。

二、教学重点  难点

1．  继续训练学生边接电路的技能是本节重点之一；

2．  串联和并联电路中的电流特点既是本节重点，也是本节难点。

三、教学过程

1．复习提问：

a．  什么叫电量，其符号，单位，单位的符号各是什么？

b．  什么叫电流强度？其符号，单位，单位的符号各是什么？

c．  使用电流表有哪些注意点？

d．  两位同学将两只电流表分别接入两个电路中，
开关闭合后，电流表的指针出现如图5-3甲、乙
所示的情况。出现这种错误的原因是什么？应当
怎样纠正？

e．  请一位同学在示教板上将一只灯泡接入电路，并用
电流表测出通过其中的电流。

发给每位学生一张如下的表格，由他们做评委，判断这们同学的操作是否正确，并给他们打分

实验顺序

项目

是否正确

1

电路的连接

在连接电路之前，开关应是断开的

电路的连接

2

电流表的使用

串联在被测电路中

电流表"+"("－")接线柱的接法

电流表的量程(先用3安的量程，若电流在0.6安以内，应改用0.6安的量程)

试触

3

读得电流表的示数

新课讲解：

（1）新课引入：

师：本节课我们将练习使用电流表来测量串联和并联电路的电流并研究其中的关系。

（2）[ 实验A ]：用电流表测串联电路中的电流

先让学生观察课本上的串联电路图（a）、（b）、（c）中电流表接在三幅电路图中的位置有何不同，在每幅图上都要标出电流的方向。

师问：你猜想按这三个电路图测电路中的电流，电流表上的示数，哪次大，哪次小，还是三次都一样大?

生：议论纷纷（大多数能猜想出正确结果）

师：请同学按电路图连接电路，测出（a）、（b）、（c）三图中的电流值，来验证你的猜想，并填入课本表中。

在学生动手之前，除了要提醒学生先检查实验器材、明确实验步骤和要记录的数据外，还要提醒学生，要按电流表的使用规则正确使用电流表。实验结束后，按完成的前后，把前三组的测量数据填入表格中。（教师在实验安排时有意安排三组的电流值各不相同以达到比较的目的）。（用幻灯片）

测量数据

I_a

I_b

I_c

第一组

第二组

第三组

最后经分析可以得出结论：

串联电路中的电流是处处相等的。

师：说明我们刚才的猜想非常正确。

（3）[ 实验B ]：用电流表测量并联电路中的电流

先让学生观察课本上的并联电路图（a）、（b）、（c），在每幅图上都要标出电流的方向。师问：在这三个并联电路中，电流表的位置有何不同？它们分别在测什么电流？

学生回答。

师再问：你这次再猜想哪次电流表的示数最大?它跟另外两次电流表示数之间有没有关系?若有，有什么关系?

生：再次议论纷纷（大多数学生也能猜想出正确结论）。

师：下面我们同样用实验来验证我们刚才的猜想是否正确。

学生进行分组实验，并把实验记录填入实验报告的表格内。鼓励先完成实验的小组把测量数据写黑板上相应的表格内。

测量数据

干路I_A

支路I_B  

支路I_C

第一组

第二组

第三组

组织讨论：①哪个电流最大?②I_A跟I_B+I_C进行比较，能得出什么结论?

结论：并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和。

实验完毕，先断开电源，整理仪器，讲评实验中存在的问题。

练习题：

例1.有一种节日彩灯，是串联着的20只小灯泡，已知通过第一只灯的电流是200毫安，通过第20只灯的电流是多少?

例2.如图5-4所示的电路中，已知A₁的示数是0.4安，A₂的示数是1.2安。通过灯L₁、L₂的电流各是多少?

（4）小结

这节课通过实验可以得出：

在串联电路中各处的电流都相等。

在并联电路中，干路的电流等于各支路中的电流之和。

这可以用水流作比喻：一条水管内，通过各处的水流大小都相等。串联电路中各处的电流跟管内的水流相似。水管内通过干流的水流大小等于各支流的水流大小之和。并联电路中的电流关系跟干流、支流之间的水流关系相似。

第四教时

§16.4  电压

一、教学要求

1．  知道电压的作用及其符号；

2．  知道电压的国际单位――伏；

3．  知道干电池、家庭电路、及对人体的安全电压值；

4．  会正确地使用电压表，能正确地读数；

5．  通过比较电流表电压表命名用上的异同之处，达到会使用它们的目标。

二、教学重点  难点

1．  正确地使用电压表是本节的重点；

2．  对电压概念的正确理解是本节的难点。

三、教学过程

1．  复习提问

a．  电流强度的概念是什么？

b．  串联和并联电路中的电流各有什么关系？

2．新课讲解

（1）引入课题

师问：我们知道电荷的定向移动形成了电流，那么是什么原因使电荷作定向移动的呢？实际上是因为电路中的电源的两极上存在着一定的电压。（板书课题）

（2）电压是什么？

师：为了更好地认识电压的作用，先研究水流是怎样形成的。

引导学生阅读课本P22页图16―18和图16―19以及“读读议议”的内容。

师问：打开阀门以后，水从A经叶轮流至B形成水流的原因是什么？

生：是因为容器C的水面高度比D高。根据压强的的知识，水管两端就会有一定的水压差，也就是“水压”这是形成水流的原因。

师问：能否设法使水不断由A流向B呢？抽水机的作用是什么？

生：能，抽水机的作用是保持C和D之间有一定的高度差，从而维持水管两端一定的水压，使水管中形成持续的水流。

师：在实际的电路中，与此相类似，电池的正极有多余的正电荷，电池和负极有多余的负电荷，在电池的两极之间就产生电压。闭合开关，电动体中的正电荷就在电压的作用下做定向移动形成电流，正电荷的运动方向是沿着电源的正极经过导线，用电器等流到电源的负极。

看下图：由于同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，那么电路的自由电子就会在电源正极正电荷的吸引和电源负极负电荷的排斥作用下，做定向移动，形成电流。

〈板书〉：电压是形成电流的原因。

教师引导学生阅读课本了解电源在电路中的作用是：保证正、负极上的电荷不断聚集，维持正、负极间有一定的电压，从而使电路中有持续的电流。

师问：电路中有了电源，是否一定会立即形成持续的电流呢？

师生共同讨论后得出：不一定，还必须构成通路。

〈板书〉：电路中形成持续电流的条件是：

a．电路中有电源；

                                    b．电路必须是通路。

（3）电压的单位

教师引导学生阅读课本P23页“读读议议”了解以下内容：

a．  电压用字母U来表示；

b．  电压的国际单位是伏特，简称为伏，符号为V；〈板书〉

c．  电压的其它单位有千伏（KV）、兆伏（MV）、毫伏（mV）、微伏（μV）及它们与伏（V）之间的换算关系。〈板书〉

d．  常见的几种电压值。

（4）电压的测量

师：在确切地知道实际电路中某个用电大两端的电压是多少伏，那就必须进行测量。〈板书〉电压的测量。

师：在实验室中，测量电压的仪表叫电压表，刻度盘上标有V的电压表，表示测出的电压示数以伏为单位。

教师出示电压表，让学生观察思考课本上的问题：

每个接线柱上有什么符号或数字？它们分别表示什么意思？电压表各有什么量程？对于不同量程，每个量程的最小分度值各代表的电压是几伏？（由于学生有学习使用电流表的经验，所以这些问题回答起来并不困难）。

然后让学生自己阅读课本P24页的电压表的使用说明书，并在教师引导下对电压表的使用注意点进行归纳如下：

a．  校零――（与电流表一样）

b．  并联――电压表必须并联在待测电路的两端；

c．  正负――电流从电压表的正接线柱流进，负接线柱流出；

d．  量程――不充许超过它的量程，以及在不超过其量程的情况下尽量使用小量程等；

e．  允许――允许将电压表直接在电源两端，这时测量电源电压。

最后让学生自己操作用电压表测电压。

（5）巩固新课：

概述本节课所学的主要内容

（6）作业：

1．  阅读“电压”一节课文；

2．  比较电压表和电流表使用上的异同点；

3．  预习下节“用电压表测量电压”一节课文；

4．  完成P25页作业4；

5．  完成《学习指导用书》相应的内容。

第五教时

§16.5用电压表测量电压

一、教学要求

1．  会用电压表测量一节或几节干电池串联后的总电压，并得出串联后的总电压与每节干电池电压间的关系；

2．  会用电压表测量串联电路中的电压，理解串联电路的两端总电压与各串联部分两端的电压的关系；

3．  会用电压表测量并联电路中的电压，理解并联电路两端的总电压与各并联支路两端的电压的关系；

二、教学重点  难点

1．  本节课的重点是电压表的实际使用；

2．  本节课的难点是串联与并联电路中的电压的关系的理解；

三、教学过程

1．复习提问

a．  电压的作用是什么？其单位及其符号又是什么？10­⁹V=______ＭＶ＝_______Ｋ

b．  怎样区分电压表与电流表？

c．  比较电压表与电流表在使用上的异同之处。

（一）相同点

l         使用前都必须校零；

l         接入电路时都必须使电流从“＋”接线信流进，否则可能损坏电表；

l         使用时，所测值勤均不得超过电表的量程，否则会损坏电表；

l         都必须采用从大至小的试触法来选择量程，且尽可能选用小量程；

l         读数时都必须按所选量程正确读数，眼睛正视表盘与指针，且尽可能地读出估计值；

（二）不同点

l         构造不同。　

电流表内阻很小，所以分析电路时相当于导线；
　　　　电压表内阻很大，所以分析电路时相当于断路。

l         接入电路的方法不同。

　　　　电流表必须串联在待测电路中；

　　　　电压表必须并联在待测电路的两端。

　　　　禁止不经过用电器，将电流表的两个接线柱直接接在电源两极上，否则会烧毁电流表和整个电路；而电压表却可以直接接在电源两极上，此时电压表的示数即为电源电压。

ｄ．下图两个空白的圆圈表示接入的电表，请标出哪个为电压表，哪个是电流表，且必须使电路合理，并标出它们的正负接线柱．

２．新课讲解

（１）引入课题

师：前一节我们学习了电压表的使用，这一节我们将利用电压表测量电池的电压，及串联并联电路中的电压所遵循的规律．我们仍然用实验来进行研究．

（２）［实验１］：用电压表测干电池的电压

分别按P26页16―24连接电路，并分别测出三节干电池的电压值，U1、U2、U3及三节干电池串联后的总电压U，最后可以得出U=U1+U2+U3。

板书：串联电池组的总电压等于各个电池的电压之和。

（3）[实验2]：用电压表测串联灯泡两端的电压

分别按P26页1625连接电路，并分别闭合S，得到数据U1、U2、U。发现：

U=U1+U2。

板书？串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

[实验3]：用电压表测并联灯泡两端的电压

分别按课本P27页图16―26连接电路，并分别闭合S，得到数据U1、U2、U。发现：

U=U1=U2。

板书：并联电路两端的电压相等。

课堂练习：

如图：V1的示数为6V，V的示数为9V，则L1和L2两端的电压各为多少？

小结：总结本课所学内容。

作业：P28页，作业5

第六教时

16.6电阻

一、教学要求

1．  知道电阻的初步知识；

2．  知道电阻的单位，及相互换算关系，会比较电阻的大小；

3．  理解导体的电阻跟长度、横截面积、材料和温度的的关系。

二、教学重点  难点

1．  电阻的概念教学是本节难点；

2．  让学生理解导体的电阻与长度等四个因素的有关是本节的重点。

三、教学过程

1．  复习提问

a．  串联和并联电路中电压有何特点？

b．  有的同学在连接电路时连成如图情况，会发生什么情况？

2．  新课讲解

（1）引入课题

前面我们学习了两个重要的物理量“电流”、“电压”，这节课我们继续学习第三个重要的电学物理量“电阻”，我们仍然将通过实验来研究。

（2）演示实验

按课本P28面图16―30连接电路。

在M和N之间先入长度和粗细均相同的锰铜线和镍铬合金线后发现，电流表的示数不等，通过锰铜金属线的电流较大，说明它对电流的阻碍作用较小，而通过镍铬使金线的电流较小，说明它对电流的阻碍作用较大。

师：物理学中用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，并且用字母R表示电阻。

师问：作为一个重要的物理量，怎来比较它的大小呢？实际上要比较它的大小，先要确定它的单位。

（3）电阻的单位

学生阅读课本了解电阻的国际单位和其它相关单位及单位的符号，并且掌握它们之间的换算关系。

（4）电阻的大小与哪些因素有关

师问：在上面的实验中，导体的长短和粗细都相同，而电流的大小却不同，说明电阻的大小跟导体的材料有关。下央我们继续实验。

[演示实验]：有a、b、c三根金属丝用同种材料制成，a长，c短，但S相同，b的S比a、c大，a、b等长，将它们按要求接入电路。

按要求接入电路，闭合开关，得出相应的电流值，并得出电阻的大小与哪些因素有关。并填入课文中方框内。

师：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小跟导体的材料，长度，横截面积，和温度有关，例如：灯泡正常发光时的电阻比不发光时的电阻要大得多。

引导学生最后阅读课本的相应的内容。

小结：总结本课所学内容。

作业：《学习指导用书》