膜电位测量指针偏转方向与电流流入方向问题分析

重点题型1电位测量与电流计指针偏转问题1.膜电位的测量与电流计指针偏转问题测量方法测量图解偏转次数测量结果静息电位电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧1次动作电位电表两极均置于神经纤维膜的外侧方向相反的2次2.关于膜电位测量的相关曲线分析电流计两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧，刺激任何一侧，会形成一个波峰，如图1所示，电流计两极均置于神经纤维膜的外侧(或内侧)，刺激任何一端，会形成方向相反的两个波峰，如图2、图3所示，图2和图3的判断可根据题中的提示得出。

3.兴奋传导与电流计指针偏转问题分析(1)指针偏转原理图下图中a点受刺激产生动作电位“”，动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图：(2)在神经纤维上兴奋传导与电流计指针偏转问题(3)在神经元之间兴奋传递与电流表指针偏转问题(4)“三看法”判断电流计指针偏转【例证】(2013·四川卷，3)下图表示具有生物活性的蛙坐骨神经腓肠肌标本，神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触，称“神经肌接头”。

下列叙述错误的是()A.“神经肌接头”处可发生电信号与化学信号的转变B.电刺激①处，肌肉会收缩，灵敏电流计指针也会偏转C.电刺激②处，神经纤维上的电流计会记录到电位变化D.神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同解析根据题干说明“神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触”，那么兴奋传递方向在此处只能是神经→肌肉，故刺激②处，神经纤维上的电流计不会记录到电位变化。

答案 C题型1通过兴奋传导过程中膜电位的变化分析，考查科学思维能力1.(2019·吉林市调研)如图为神经纤维受刺激后所测得的膜电位变化，A、B、C、D为四种测量方式，其中能测出这种膜电位变化的是()解析神经纤维受刺激后会产生动作电位，动作电位测量时电流计的两极分别是神经纤维膜的外(内)侧和内(外)侧。

答案 A2.(2019·西安期中)将两个灵敏电位仪以相同的方式分别连接到神经纤维表面(如图1所示)、突触结构两端的表面(如图2所示)，每个电位仪两电极之间的距离都为l，当在图1所示神经纤维的p点给予适宜强度的刺激时，测得电位差变化如图3所示。

膜电位测量指针偏转方向与电流流入方向问题分析膜电位测量指针偏转方向与电流流入方向问题分析用灵敏电流计可以检测膜电位及其变化,当检测静息电位和动作电位时,都会有灵敏电流计指针的偏转；当检测兴奋在神经纤维上的传导和两神经元之间的传递时,灵敏电流计的指针不一定偏转或偏转次数不同；也可以用于探究兴奋在神经纤维上传导的双向性和在神经元之间传递的单向性,以及利用兴奋传导知识分析灵敏电流计指针偏转和电流流入方向问题。

例1 如下图所示，将连接灵敏电压表的导线两端置于神经纤维的外表面或内部(已知表的指针向电流流入表内的接线柱一侧偏转)，显示神经纤维兴奋部位膜电位的是（）例2神经细胞在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。

A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图，正确的是（）例3下图1是测量神经纤维膜内外电位的装置，图2是测得的膜电位变化。

请回答：上面三道题都涉及电流方向引起的指针偏转问题，但试题1和2中指针偏转方向与电流流入方向正好相同，试题3中指针的偏转方向与电流流入方向正好相反。

好多学生觉得有疑问，甚至认为是不是题目有错误，其实这些题目都没有问题。

电流表中指针的偏转方向不仅与电流的流入方向有关，还与电流表正负极的连接方式有关。

同样是测神经纤维的静息电位或者动作电位，电流表的正负极的连接方式不同，指针偏转方向就会不同。

对于常规的电流表来说，电流从正极流入，指针会向右偏转；电流从负极流入，指针会向左偏转。

上述三道高考题中，电流表的指针偏转方向的不同，是因为它们的正负极的连接方式不同，因而并不矛盾。

试题3的图1已经绘出了电流表正负极的连接方式是正极连接膜内，负极连接膜外，A图膜电位为外正内负（静息电位），电流从负极流入表内，故指针向左偏转；B图膜电位为外负内正（动作电位），电流从正极流入表内，故指针向右偏转。

试题1和2图中并没有表示出电流表正负极的连接方式，按照浙科版生物教材和大学生理学教材，接线柱情况正好相反，所以电流的流向和偏向相同。

培优讲堂(八)——电位测量与电流计指针偏转问题分析[疑难讲解]1．指针偏转原理图下图中a点受刺激产生动作电位“”，动作电位沿神经纤维传导依次通过“a―→b―→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图：2．电位的测量测量方法测量图解测量结果静息电位测量：电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧动作电位测量：电表两极均置于神经纤维膜的外侧3.兴奋传导与电流计指针偏转问题分析(1)在神经纤维上①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。

②刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电流计不发生偏转。

(2)在神经元之间①刺激b点，由于兴奋在突触间的传导速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。

②刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计只发生一次偏转。

4．膜电位变化曲线解读(1)曲线表示膜内外膜电位的变化情况；(2)a线段：静息电位、外正内负，K＋通道开放使K＋外流。

(3)b点：零电位，动作电位形成过程中，Na＋通道开放使Na＋内流。

(4)bc段：动作电位、外负内正，Na＋通道继续开放。

(5)cd段：静息电位恢复，K＋通道开放使K＋外流。

(6)de段：静息电位恢复后，Na＋、K＋泵活动加强，排Na＋吸K＋，使膜内外离子分布恢复到原静息水平。

[典例透析]分别将灵敏电流计按下图所示连接(甲图为神经纤维，乙图含有突触结构，甲、乙图中ab长度相同)，据图回答下列问题。

(1)静息状态时，神经纤维膜内外的电位状况是________，在这一电位状况时膜外的________浓度高于膜内的，膜内的________浓度高于膜外的。

(2)甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位，要怎样改进才能测到静息电位？_________________________________________________________。

(3)现同时在甲、乙图中a处给予一个刺激，观察指针摆动，指针反应时间落后的是________图，原因是_______________________________________________________________________________________________________________。

[拓展微课10] 神经调节的膜电位测定与相关实验探究一、膜电位的测量以及电流表指针的偏转问题拓展梳理1.膜电位的测量测量方法测量图解测量结果电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧电表两极均置于神经纤维膜的外侧2.在神经纤维上的电流表指针偏转问题1）探究兴奋在神经纤维上的双向传导⇒{①刺激a点，b点兴奋早于→d点⇒电流计指针先往左后往右两次偏转②刺激c点，b、d同时兴奋⇒电流计指针不偏转⇒刺激c点，b点兴奋早于→d点⇒电流计指针先往左后往右两次偏转⇒刺激c点，b处电流计指针先往右后往左两次偏转，肌肉发生收缩2）探究兴奋在神经元之间的单向传递⇒{①电刺激a上一点，测量b上有电位变化②电刺激b上一点，测量a上无电位变化⇒{①刺激b点，a点兴奋早于→d点，电流计指针发生两次方向相反的偏转②刺激c点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计指针只发生一次偏转拓展微练1. [2020湖南湘东七校联考]图1是微型电压表测量神经纤维膜内外电位的装置图；图2是神经纤维某处由静息电位→动作电位→静息电位的膜电位变化曲线，该过程中存在Na+外流和K+内流现象。

下列叙述正确的是( C )图1图2A. 图1测得的电位相当于图2中BD段的电位B. 图2中C和E点神经纤维膜上Na+的跨膜运输速率相同C. 图2中Na+外流和K+内流现象最可能发生在FG段D. 由图2曲线走势可以得出兴奋的传导是双向的[解析]图1测得的电位是外正内负，为静息电位，对应图2中的AB段，A错误。

图2中C点钠离子通道是开放的，钠离子内流速率较快；而E点钠离子通道已经关闭，钾离子通道是开放的，B错误。

图2中钠离子外流和钾离子内流是Na+−K+泵作用的结果，该过程最可能发生在FG段，C正确。

由图2无法得知兴奋的传导是单向的还是双向的，D错误。

2. 在神经纤维（图1）和突触结构（图2）的表面连接灵敏电流计，以a、b、c、d为刺激点（a点与左右两个接点等距）。

根据刺激时灵敏电流计的偏转情况，探究神经纤维上的兴奋传导及突触处的兴奋传递，相关说法正确的是( B )图1图2A. 分别在a、b、c、d处给予足够强度的刺激，刺激d点时指针只偏转1次、其余都偏转2次B. 若仅刺激图1中某个刺激点证明兴奋在神经纤维上的双向传导，需要改变刺激点或接点位置C. 刺激b点，指针先向左后向右偏转D. 刺激d点灵敏电流计指针只偏转1次，即可证明突触传递的单向性[解析]刺激a点时兴奋同时到达电流计两极，电流计不偏转；刺激b、c两点指针偏转2次；刺激d点，由于兴奋只能从突触前膜向突触后膜单向传递，指针只偏转一次，A错误。