设本页为首页                              加入收藏
中文域名: 古今中外.com       英文域名:www.1-123.com     丰富实用的教育教学资料
您现在的位置: 中国哲士网 >> 教育教学 >> 物理 >> 八年级下学期 >> 物理八年级人教版 >> 正文

 

[组图]八年级上册第五章《电流的强弱》

查询八年上人教版同步课堂的详细结果
电流

  电流是描述电流强弱的物理量。通过导线横截面的电量 与通过这些电量所用时间 的比值,叫这段时间内的电流,记作I,即 。若电路中电流是变化的,则 比值的极限叫瞬时电流,即 。电流是标量。电流是国际单位制中的基本物理量之一,其单位是安培,符号是A。在实际工作中,通常是利用电流的效应(例如利用电流的磁效应制成安培计)来量度电流的大小。
  从微观角度看,金属导体内电流 ,其中n是单位体积内自由电子的平均数目。S为导线的横截面积,e为电子电量,v是自由电子定向移动的平均速率。
电流效应演示
  电流的效应一般指电流的热效应、电流的化学效应和电流的磁效应。通过演示实验,使学生认识到可以通过电流的效应来研究电流的规律。
  原理:电流的热效应是利用物体吸收热量,在物态不发生变化时温度升高来显示的。也可以根据一般物体吸热膨胀来显示电流的热效应。也可以用物体吸热引起物态变化来演示。
  电流的化学效应多是利用电解或电镀来演示的。
  电流的磁效应通常是用电磁铁或有铁芯的螺线管通电吸引铁磁性物质来演示的。
器材选用和装置:
    (1)电流热效应的演示:可以将内热式电烙铁的焊头上涂上松香,然后插在电源上,少时看到烙铁头上有“白烟”冒出,说明电流的热效应。再等片刻,将烙铁头放在焊锡条上,可见焊锡被熔化,以增强效果。也可以用“热得快”插在盛水的玻璃杯内,接通电源,看到水逐渐达沸腾的景象以说明电流的热效应,也可以用小试管、细玻璃管、橡皮塞及白硬纸板如图做成简易空气温度计,用10~20Ω电阻丝绕在小试管上,用6V电源供电约10s左右,便可见有色小液柱明显上升的现象,用此演示电流热效应效果很好。
  (2)电流化学效应的演示:在玻璃槽中装浓度为20~30%的硫酸铜溶液,插入两根碳棒作电极,用6V蓄电池通过滑动变阻器供电数分钟,可以看到接电源负极的碳棒上附着有一薄层暗红色的铜(同时接电源正极的碳棒附近有氧气产生)。若将接电源正极的碳棒换成铜板,就成为电镀装置。
  (3)电流磁效应的演示:可以用电磁铁通过吸引铁磁性物质演示。也可以在一只长大铁钉上用细漆包线绕200匝左右制成电磁铁进行演示,以便倡导学生仿制,提高学习兴趣。
  (4)三种效应的联合演示:取3节干电池串联组成电池组,向由电解槽、“2.4V  1.5W”小电珠和电磁铁(如在铁钉上绕约200匝漆包线制成)、开关、变阻器等组成的串联电路供电,调节变阻器及碳棒间距和深度,使电路电流约0.6A,一边演示一边授课,约数分钟后将碳棒从槽内取出,会看到灯熄,被电磁铁吸引的小铁钉落下(因有剩磁,不可用铁屑),与负极相连的碳棒上有一层红色的铜。用手摸一下灯泡,会有微热感觉。
  操作要点及注意事项:1)当用市电时应注意用电安全。2)电镀时电流不宜过大,否则镀层易脱落。在电解或电镀实验完毕后,应将槽内液体倒出,用清水冲洗玻璃槽、电极及其它零件,然后擦净晾干后收藏。如需去掉碳棒上镀层,可用细砂纸擦磨,再用弱酸及清水清洗。3)通电时间不要太长,以防过热。4)为便于初中学生观察,各电路中可省去滑动变阻器。

灵敏电流表

  灵敏电流表,又称检流计,是一种用来检测有无微弱电流、微小电势差及大小和方向的电表。通常使用的检流计,属于永磁动圈式,简称磁电式,或动圈式。表头的结构如图所示。

  原理:可动线圈处在磁靴和圆柱 铁芯所形成的辐向磁场中,当线圈中有电流通过时,它在电磁力矩作用下带动游丝和指针偏转,直至游丝产生的扭转力矩与电磁力矩平衡时,指针停止转动,指示被测量数值。绕有线圈的铝框在磁场中运动时,因铝框内有涡流产生,可起电磁阻尼作用,使指针尽快停在所测电流的刻度处。
  使用要点:1)使用前要估计被测电流或电势差的大小,不使其超过灵敏电流表的量程。2)使用前,可用万用表R×100挡测量线圈通断,并检查指针是否指向零位,如指针偏离零位,用螺丝刀调整调零器,进行机械调零。3)检测微弱电流时,将灵敏电流表串联接入被测电路中;检测微小电势差时,应将电表并联在待测电路两端。4)将灵敏电流表连入电路后,要采用点接开关(即将开关瞬时闭合后断开)的方法,又称为试触,观察一下,使实际电流不超过灵敏电流表的量程。5)检测应准确、迅速,测量后应立即断开电路。
  注意事项:1)磁电式灵敏电流表虽然有灵敏、准确、指示刻度均匀等优点,但绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很微弱,所以使用中既不要超过电表的量程,也不要长时间通电。2)磁电式灵敏电流表只能测直流电,如需测交流电,应加整流装置。3)搬运中将两接线柱间用导线连接,使表内测量机构短路,以加强可动部分的电磁阻尼作用,防止因游丝力矩过小而撞坏表针。4)不要随意拆卸电表,以防变更电表的测量参数或损坏电表。5)避免强磁场影响,避免受潮或有害气体腐蚀。6)勿将灵敏电流表直接联接在电池两极,也不允许在电源两极间触试。7)学生实验中,常有接线柱螺母松动造成接触不良或螺母掉下现象,可以在螺母间加弹簧垫圈紧固,也可以将螺母拧紧后,用焊锡和松香焊死在螺杆上解决。这一点对所有电表均适用。

直流电流表与交流电流表

  电流表是测量电流强度的电表。以安培为单位的,又叫安培表。
  1、直流安培表:
  直流安培表表头结构采用磁电式,它的外形如图(l)所示,内部线路如图(2)所示。
  
  原理:内部为内阻为 的表头与多个电阻(如3个电阻r)组成环形电路,从不同接点抽头以区分不同量程,而不采用逐个与表头并联分流电阻的方法区分量程。这是因为采用环形电路使设计计算各电阻更准确一些,且对保护表头有好处。
  如图(2),采用r串联,使总阻值便于各量程计算,而且r可起少许保护表头的作用。其余电阻可如下进行计算后选用:
  
  使用要点:l)检查指针是否在零位,如果指针偏离,应进行机械调零。2)估计被测电流的大小,选择适当量程。3)将电流表串接在被测电路中,并使电流从电流表的正接线柱流入。4)试触一下,以判断电流表是否接反及量程选择是否合适。5)测量应准确、迅速,测量后应及时切断电路。
  注意事项:1)由于电流表串接在电路中,使此电路电阻增加内阻 造成测量值小于真实值。为了使测量值接近真实值,一般应选用内阻较小的电流表进行测量。由全电路欧姆定律知 ,而 ,其中R为外电路电阻, 为电源内阻, 为电流表内阻。相对误差 。若相对误差控制在2.5%以内,即 ,得到 ,这可以作为选择电表的依据之一。2)中学常用的直流安培表的准确度等级为2.5级,但有两种表示方法。只写数字2.5的,表示误差值不大于量限的2.5%。例如使用0.6A档,指针指在0.4A处,误差值不大于0.6A的2.5%即0.015A,这时相对误差为0.015/0.4=3.8%。使用这种电表,应使用量程的2/3以上,否则相对误差较大。另一种标度方法是在级别数字外加圈,表示它的误差不超过指示值的2.5%,即相对误差总不超过2.5%。3)若预先无法估计被测电流的大小,可将安培表串联一只可变电阻器接入被测电路中,且可变电阻器电阻用最大值,安培表用最大量程,接通电路后将可变电阻器阻值逐渐减小甚至减小到零,以判断应选量程。4)电流表使用完毕后,应存放在清洁干燥处,防止受潮,防止腐蚀性气体浸蚀,防止剧烈振动和撞击,避免强磁场影响。5)不允许直接将电流表接在电源两极上或在两极间触试。6)搬运中最好将任意两接柱短接。
  2、交流电流表:
  交流电流表可用磁电式表头加整流装置构成,也可使用电磁式(动铁式)表头。电磁式表头的结构如图所示。
  
  原理:当线圈中通以电流时,通电线圈产生磁场,对铁片施加磁力作用,迫使转轴带动游丝转动。当游丝产生的反抗力矩与磁场对铁片的吸引力矩平衡时,指针指出电流的值。
  由于线圈通电吸引铁片使指针偏转的角度与通入线圈中的电流的平方成正比,所以刻度不均匀;由于线圈中通电方向不影响指针偏转方向,所以可交直流两用。
  使用要点:1)检查及机械调零。2)将电流表串接在被测电路中。3)认真读取数值。
  注意事项:1)保存在干燥无腐蚀性气体中。2)由于外磁场能影响指针的偏转角度,所以使用中尽可能避开外磁场的影响,以防测量不准确。3)由于刻度不均匀,精确度低,要多次测量求其平均值作为测量值。4)电磁式电表的抗过流能力强,测量中不必过于担心损坏电表。

电流的形成及电源
  物理学上把带电微粒的定向移动叫做电流。利用电来照明或者使电风扇转动,都需要长时间持续存在的电流。那么,怎样才能得到持续的电流呢?按下手电筒的按钮,小灯泡就会持续发光,表明流过小灯泡的电流是持续的;当干电池使用一段时间后,小灯泡就不亮了,这说明小灯泡中的持续电流,是干电池供给的。打开电风扇的开关,电风扇就不停地旋转,表明电流是持续的。这个电流能持续存在,是因为发电厂的发电机不断供电。如果停电,电风扇也就不旋转了。
  像干电池、发电机这些能够持续供电的装置叫做电源。但是电源并不能制造电,也不是贮存电荷的仓库,它只是起到搬运电荷的作用。如干电池点亮小灯泡,是由于电池中的物质发生化学变化,使电荷源源不绝地流过小灯泡,同时又使电荷不断地流回电池。这是化学能转化成电能。同样的道理,工业用的发电机是把机械能转化成电能。除了干电池和发电机外,蓄电池也是生产中常用的电源。汽车、火车的照明,都要用到蓄电池。此外,近年来有一种重量轻而使用时间长的银锌电池,大量应用在电子手表,电子计算器和导弹上。还有把光能转化为电能的硅光电池已应用在人造卫星上。另外,一种把原子能直接转化为电能的原子电池,也正在研究试制中。


交流钳形电流表正确使用最重要

  交流钳形电流表是用来测量电流的常用仪表,由单匝穿芯式电流互感器和磁电式电流表 (内 有整流器)组合而成,电 流互感器做得像把钳子,在测量时,只要捏紧扳手,将活动铁芯张开,让待测载流导线夹入铁芯窗口(即 钳口)中即可,因 而钳形电流表使用起来比较简单、方便,适用于在不便拆线或不能切断电源等情况下进行电流测量。然而,由于钳形表需要在带电情况下测量,因此使用时应注意测量的正确性,特别是要注意安全。笔者根据自己和前人的经验,总结了如下几点,供参考:
  测量前首先必须熟悉钳形电流表面板上各种符号、数字所代表的意义,然后检查钳形表指针是否指在“零位”上,如果不在,可以调整表盖上的机械“零位”调整器,使指针恢复“零位”;如果被测的电流大小未知,应先估计被测量电流的大小,选择合适的量程,或先将开关置于最高档,试测一下电流,如果发现指针迅速向最大值方向转去,说明电流很大,超过钳形表的最大量程,应立即张开活动铁芯,让待 测载流导线移出铁芯窗口(以 免损坏钳形表), 再重新换一只量程大一点的钳形表。如果读数很小,可根据实际读数大小,减小量程,使读数在刻度的1 /2~2/3左右。必须指出的是不宜在导线夹在钳形表钳口中时切换量程开关。
  被测载流导线应放在钳口中央,并使钳口动、静铁芯接触良好,如有振动噪声,可将钳口重新开合一次,否则误差会较大(大于5% )。如测量大电流后立即去测量小电流,应开合铁芯数次,以消除铁芯中剩磁,减小误差。
  测量低压母线等裸露导体的电流时,测量前应将临近各相用绝缘物隔开,以防钳口张开触及临近导体,引起相间短路。并且在测量时戴绝缘手套,站在绝缘垫子上,不得触及其他设备,以防短路或接地。观察测量值时,要特别注意保持头部与带电部分的安全距离。
  一般的钳形表不得用于高电压测量。附有交流电压测量的钳形电流表,在测量电流、电压时应分别进行,不得同时测量。
  在测量三相交流电时,夹住一根相线测得的是本相线电流值;夹住二根相线读数为第三相线电流值;夹住三根相线时,如果三相平衡,则读数为零,若有读数则表示三相不平衡,读出的是中性线的电流值。
  当被测电流较小,读数不明显时,若条件许可,可把导线多饶几匝再放进钳口内测量,此时实际电流值为读数除以放进钳口的初级导线根数(即 匝 数)。
钳形电流表应保存在乾燥的室内。使用前擦拭乾净,携带使用时不应受到强烈振动。

来源:中国哲士网

教师学生家长 八年上人教版同步课堂资料 备课考试教学

教育资料 [组图]八年级上册第五章《电流的强弱》 文章

  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章:
  •  

     

    相关文章

    2004-2010  中国哲士网版权所有 引用本站内容请指明来源  给本站投稿   备案序号 蜀ICP备05009253号