师:同学们,大家好!今天我们要学习初中物理人教版九年级全册第15章第四节——电流的测量。首先,我们通过一个探究活动,把两个规格相同的灯泡接入不同电路,请同学们观察灯泡的亮度。
(老师将两个规格相同的小灯泡接入不同电路)
师:大家看,实验现象很明显,这两个规格相同的小灯泡在不同电路中,明亮程度不一样。为什么相同规格的小灯泡接入不同电路,明暗程度会有区别呢?这是因为流过小灯泡电流的强弱不同,这就是我们今天要学习的第一个内容——电流的强弱。
在物理学中,我们用电流(I)这个物理量来表示电流的强弱。它的国际制单位是安培,简称安,符号是大写的(A)。生活中还有两个常用单位,分别是毫安和微安,它们与安培的换算关系为:(1)毫安( = 10^{-3})安培,(1)微安( = 10^{-6})安培。课本上有个小资料,让我们初步认识一些生活中的常见电流值,比如家用空调器的电流大约为(5)安培,下雨打雷时雷电的电流可达(2×10^{5})安培。那这些具体的电流值是怎么得知的呢?在具体电路中,又怎样测量通过某用电器的电流呢?这就需要学习今天的第二部分内容——电流的测量。
首先,我们认识一下测量电流的仪器——电流表。这是电流表的刻度盘,上面有两组数值,分别是(0 - 0.6)和(0 - 3),中间大写的(A)表示刻度盘上这些数值的单位是国际制单位安培。这是电流表的指针,没有电流通过电流表时,指针应指在(0)刻度线上。
如果使用电流表前,发现指针没指在(0)刻度线上,该怎么办呢?这时就要用到电流表中间这个重要的调零螺母,旋转调零螺母,让指针回到零刻度线。所以,用电流表测量用电器电流前,一定要注意指针是否指在零刻度线上,不在的话,需通过调节调零螺母对电流表进行调零。电流表和其他用电器有个很大区别,它有三个接线柱,一黑为负极接线柱,两红为正极接线柱。在使用电流表时,对接线柱的选择,选一正一负两个接线柱即可。如果选(0.6)这个正极接线柱,表明此时电流表选择的量程为(0 - 0.6)安培,即小量程;若选(3)这个正极接线柱,则表明量程为(0 - 3)安培,也就是大量程。
最后,我们认识一下电流表在电路中的电路符号。认识完电流表的基本结构,那在具体电路中,电流表该如何连接呢?同学们要注意:第一,电流表和被测用电器一定要串联;第二,对电流表两个接线柱的选择有严格要求,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出。如果不小心将正负接线柱接反,电流表指针会反偏,从而损坏电流表,这点一定要记清楚。
第三,如何选择电流表的量程呢?在无法事先估算电流的情况下,为避免电流过大损坏电流表,要先闭合开关,然后迅速断开,这种方法在物理学中叫试触法,目的是看开关闭合瞬间,指针偏转是否在最大测量值范围内。当然,如果测量示数既可用大量程,也可用小量程测量,我们更倾向于选择小量程,因为小量程的分度值更小,测量结果更精确。电流表在电路中的连接除了注意以上三点,还有一点特别重要,绝对不允许把电流表直接接在电源两极,否则会导致电路中电流过大,损坏电流表和电源,实际操作中一定要避免。
学完电流表的连接,我们来看在具体电路中,以下4种情况,哪种电流表的连接是正确的?
(展示4种电流表连接情况的图片)
答案很明显,应选(A)。(B)和(D)中,电流表虽与待测用电器串联,但正负接线柱接反,电流不是从正接线柱流入、负接线柱流出,会导致指针反偏,损坏电流表;(C)选项中,电流表正负接线柱虽没问题,但直接接在了电源两端,会使电路中电流过大,不仅损坏电流表,还会损坏电源。而(A)选项中,电流表与待测的小灯泡串联,且正负接线柱连接正确。
电流表正确连接到电路中后,测量时该如何读数呢?比如这个电流表,应该读多少安培?电流表读数要注意三点:一要明确电流表的量程,二要确定电流表此时的分度值。由于接线柱选择方式不同,电流表有两个量程,分别是(0 - 0.6)安培的小量程和(0 - 3)安培的大量程,对应的分度值分别是(0.02)安培和(0.1)安培。
