内容正文:
第八讲 电路与电流的测量
思维导图
知识梳理
一、电流强度
1.电荷量:物体所带电荷的多少叫作电荷量,用Q表示。单位是库仑,符号是C。1个电子所带电荷量为。电荷量的计算公式:(是电流强度,是通电时间)。
2.电流强度:电流是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量的多少,用字母表示。其定义为:内通过导体横截面的电荷量。其计算公式为:。
3.单位:安培,简称安,符号为。表示内通过导体横截面的电荷量为,即。电流更小的单位为毫安和微安,符号分别为和。
1安毫安 1毫安微安
4.能引起人感觉的最小电流约为,当通过人体的电流达到以上时,人就有生命危险了。
二、电流的测量
1.认识电流表
(1)作用:测量电路中电流的大小。
(2)符号:。
(3)量程:常用的电流表有三个接线柱,两个量程。
(1)当用“-”和“0.6”两个接线柱时,其量程为“”,每一个小格表示,每一个大格表示;
②当用“-”和“3”两个接线柱时,其量程为“0~3A”,每一个小格表示0.1A,每一个大格表示1A。
2.电流表的使用规范
(1)使用电流表前,要先调零。
(2)正确选择量程。被测电流不得超过电流表的量程,否则会损坏电流表。在不能预先估计被测电流大小的情况下,应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表的最大量程的接线柱,如果指针偏转角度太小,再使用较小的量程。
(3)电流表必须串联在被测的电路中。
(4)使电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
(5)绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极。否则,电流表会因为通过的电流太大而损毁。
3.电流表在使用过程中容易出现的问题
(1)不偏转。可能是电流表所在的电路是开路,也可能是电流表已经损坏,也有可能是电流表被短路引起的。
(2)反偏(如图2甲)。即指针向反方向偏转,说明“-”“-”接线柱接反了,造成表中电流的方向相反。这样不但无法读数,有时候还会损坏电流表。
(3)偏转太小(如图2乙)。即指针偏角太小。偏转太小的原因是所选量程太大。一个电流表有0~3A和0~0.6A两个量程,在用大量程测,但偏角很小时,应该换用小量程测,换用小量程是为了提高测量的准确度。
(4)满偏(如图2丙)。即指针大幅度地向满刻度偏转。造成满偏的原因:一是可能发生了短路,电流过大;二是可能所选量程太小。短路和所选量程太小都会损坏电流表。
三、串、并联电路的电流特点
1.串联电路的电流特点
串联电路中各处的电流都相等,即。由此可推出,当电路中有多个用电器串联时,。
2.并联电路的电流特点
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,即。由此可推出,当电路中有多个用电器并联时,。
例题精讲
一、电荷与电流
【例】下列关于电流的理解,正确的是( )。
A.电路中的电流越大,则通过导体横截面的电荷量越多
B.在相同时间内,通过导体横截面的电荷量越多,则导体中电流越大
C.通电时间越长,导体中的电流越大
D.通过导体的电荷量越多,通电时间越长,则导体中的电流越大
【变式训练1】(多选)每种金属导体单位体积内的自由电子数有确定的值,电子的电量也是确定的。对某段导体来说,如果通过它的电流是原来的2倍,则( )。
A.通过导体某一横截面的电量是原来的2倍
B.通过导体单位横截面的电量是原来的2倍
C.每秒钟通过导体横截面的自由电子数是原来的2倍
D.自由电子在导体内做定向移动的速度大小是原来的2倍
【变式训练2】(多选)通过横截面积为的铜导线的电流为,设导线内单位体积的自由电子数为,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速率为,则在时间内,通过导线横截面的电子数目为( )。
A. B. C. D.
【变式训练3】如图5所示的导电溶液中,通电,共有的正离子和的负离子通过AB截面。则溶液中电流的方向是________(选填“从左向右”或“从右向左”),电流的大小是________。
二、电流表的使用
【例】如图6所示是小科在练习测量电流时连接的电路,电路的连接存在错误,下列操作及说法正确的是( )。
A.撤掉导线,电流表测量的是电路的总电流
B.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡中的电流
C.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡中的电流
D.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡中的电流
【变式训练1】如图7所示,电流表测量通过________的电流,电流表测量通过________的电流。
【变式训练2】在如图8所示的电路中,甲、乙、丙、丁四个元件中有一个是电流表,另外三个是用电器,则甲是________,乙是________,丙是________,丁是________。
三、串、并联电路的电流特点
【例】你会计算通过圆环的电流吗?如图9所示,一根粗细均匀的金属圆环上有A、B、C、D四个点,闭合开关S后,通过弧ADB的电流为0.3A,通过弧AC