内容正文:
第13讲 电流和电流表的使用
[学习目标]
1. 知道电流的单位、符号,以及生活中常见用电器的电流;
2. 理解电流的概念;
3. 知道电流表的用途、符号、使用规则;
4. 能将电流表正确的接入电路,并能够画出相应的电路图。
5. 设计、组装探究串、并联电路电流规律的电路图、实物图;
6. 分析实验数据,归纳总结出串、并联电路中电流的规律;
7. 会利用串、并联电路中电流规律解决有关问题;
8. 练习使用电流表,会读有电流表的电路图
1.串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等;公式:I=I1=I2(用电器越多,亮度越低)
2.并联电路的电流规律:并联电路中总电流等于各支路中电流之和;公式: I=I1+I2(用电器越多,干路电流越大)
3.测量仪器:电流表。
①定义:用来测量电流大小的仪表叫电流表。常用电流表叫磁式电流表(亦称磁电式表头,由于测量的需要不同,电流表可分为安培表、毫安表和微安表。
②特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
4.正确使用电流表的规则:
①读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值,也即_分度值_。
②使用时规则:两要、两不要。①电流表要串联在电路中;②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的量程。危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。
选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A~3A可测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
④绝对不要不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。
使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零。
考点一:电流
1.电流:电荷的定向移动形成电流。
2.电流的方向:规定以正电荷定向移动的方向为电流方向。
为了方便理解,我们可以把电荷在导体中的移动类比为水在水管中的流动,即把电流类比为水流。此种方法称为类比法。水流流过水轮机,能使水轮机转动起来,与此类似,电流通过灯丝,能使小灯泡发光。
3.电流强度:
(1)概念:表示电流的强弱、大小,符号I。
(2)单位:安培,简称安。符号A(国际单位)。常用单位:毫安mA、微安μA。
(3)单位换算:1A=103mA=106μA。
(4)家用电器的电流范围:
对于耗电量大的用电器,例如柜式空调、电暖器、电吹风热风挡,电流大约10~20A左右。
对于耗电量中等的用电器,例如挂式空调、电视机、电脑、电冰箱、微波炉,电流大约1~5A左右。
对于耗电量小的用电器,例如电风扇、日光灯,电流大约0.05~0.5A左右。
对于耗电量很小的用电器,例如手机待机,电子计算器,电流大约0.1mA~0.01A左右。
考点二:电流表的使用
1.用途:测量电流强度。
2.电流表的结构
3.电流表的刻度及量程
电流表刻度盘共有30宽度均匀的小格,每一小格表示的电流为量程的。
(1)量程一:0~0.6A:对应刻度盘下方的数字,分度值为0.6÷30=0.02A;
(2)量程二:0~3A:对应刻度盘上方的数字,分度值为3÷30=0.1A。
4.电流表使用注意事项:
(1)使用前要检查指针是否指零,如有偏差,要用螺丝刀旋转表盘上的调零旋钮,将指针调零。
(2)必须要把电流表与被测量对象串联在电路中,使电流从标有0.6或3的接线柱流入电流表,从“—”流出,简称“正进负出”。
(3)被测电流的大小不能超过电流表的量程,否则会烧坏电流表。
(4)在不确定被测电流大小范围时,一般先用大量程试触,如电流表示数在小量程范围内,再改用小量程,这样读数更为精确;如果大量程试触时指针满偏,则需更换更大量程的电流表。
(5)电流表对电流的影响很小,相当于导线,因此电路中不允许把电流表直接连接到电源的两极。
5.电流表的读数:
(1)确定电流表所选量程和分度值。
(2)接通电路后,看看指针向右总共偏过多少小格。
(3)小格数乘分度值即为电流表读数。
(4)如果电流表的指针没有正对某一刻度,在两个刻度之间,这时指针靠近哪个值就读哪个值。
举例说明:
6.电流表常见的非正常现象
现象
情形
开关闭合前,指针未指零
开关闭合后,指针向左偏
开关闭合前,指针未指零
开关闭合后,指针轻微偏转
开关闭合后,指针满偏
开关闭合后,指针无偏转
原因
指针未调零
“正”“负”接线柱接反了
指针未调零
量程选大了
量程选小了
①开关未闭合
②电流表被短路
影响
测量结果偏小
指针弯曲,电流表损坏
测量结果偏大
读数误差大
烧坏电流表
电流表不工作
考点三:探究串并联电路电流的特点
1.探究串联电路电流的特点
【实验目的】探究串联电路中各处电流有什么关系
【猜想或假设】 ①不相等,经过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;
②由于串联电路的电流只有一条通路,故A、B、C三点的电流大小相同。
【实验器材】几个不同规格的灯泡、导线若干、电源、开关
【实验设计】
(1)实验电路图如图所示:
(2)将灯泡L1、L2与电源,开关用导线串联起来,把电流表串联在电路中的A处,测出A处的电流。然后,再用同样的方法测出B、C两处的电流,将测得的数据填入表格中(数据仅供参考)。
(3)更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流,将测得的数据填入表格中(数据仅供参考)。
各处电流
实验序号
IA
IB
IC
1
0.20A
0.20A
0.20A
2
0.36A
0.36A
0.36A
【实验分析】
【实验结论】串联电路中电流处处相等。
注意点:
分析测量结果可知,在忽略误差的情况下,无论灯泡的规格是否一样,通过它们的电流都是相等的,所以猜想2正确。
实验的方法是“归纳法”,实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量,避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。
2.探究并联电路电流的特点
【实验目的】探究并联电路中各处电流有什么关系
【猜想或假设】你认为并联电路中各点电流可能有怎样的关系?
【实验器材】几个不同规格的灯泡、导线若干、电源、开关
【实验设计】
(1)实验电路图如图所示:
(2)将灯泡L1、L2与电源,开关用导线并联起来,把电流表串联在电路中的A处,测出A处的电流。然后,再用同样的方法测出B、C两处的电流,将测得的数据填入表格中(数据仅供参考)。
(3)更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流,将测得的数据填入表格(数据仅供参考)。
各处电流
实验序号
IA
IB
IC
1
0.30A
0.12A
0.18A
2
0.48A
0.20A
0.28A
【实验分析】
【实验结论】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
注意点:
①测量每一个支路的电流值时,一定要把另一个支路也接入电路中,在实验过程中,应选择几组不同
规格的几组灯泡进行实验,通过几组实验归纳总结出并联电路的电流规律,而不能只测量一次,目的也是避免偶然性,使得出的结论具有普遍性。
②并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和,但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。
3.串、并联电路中的电流规律
在串联电路中,电流处处相等;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
电流先分流再经过电流表,电流表测L1支路电流
电流先经过电流表再分流,电流表测干路电流
电流先经过电流表再合流,电流表测L1支路电流
电流先合流再经过电流表,电流表测干路电流
典型一:电流的强弱
【例1】关于电源和电流,下列说法中正确的是 ( )
A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的
B.电路中只要有电源,就一定会有电流
C.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
D.电流的方向总是从电源的正极流向负极
【例2】表示电流强弱的物理量是___________。单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用“I”表示,电流的单位是安培,符号A ,还有毫安(mA)、微安(µA),0.5A=__________mA=________________µA
【例3】下列估计值中,最符合实际的是( )
A. 电热水壶正常发光电流约1A B. 空调正常工作时电流约0.2A
C. 家用电冰箱的工作电流约为5A D. 家庭节能灯中的电流约为0.1A
【变式1】下列家用电器中,正常工作时电流最大的是( )
A.立式空调 B.节能灯 C.收音机 D.手机
【变式2】关于电路的说法错误的是( )
A.电源是提供电能的装置
B.只要电路闭合,电路中就有电流
C.在电源外部,电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动
D.用电器是消耗电能的装置
典型二:电流表
【例1】下图所示四个电路图中,能正确测量通过灯L1电流的电路是( )。
A. B. C. D.
【例2】完成实验时,某电表的指针位置如图所示。其示数为( )
A.1.30安 B.0.26安 C.1.30伏 D.0.26伏
【变式1】下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡L2电流的是( )
A. B. C. D.
【变式2】两位同学在做“用电流表测量电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。分析在电流表的使用上,分别存在的问题是( )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表短路了
B.甲表选接的量程小了,乙表+、﹣接线柱接反了
C.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
D.甲表断路了,乙表短路了
【变式3】根据图中的电流流向,在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路。
典型三:串联电路的电流规律
【例1】在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是:( )
A.较亮的灯中电流较大 B.较暗的灯中电流较大
C.电流一样大 D.条件不足无法判断
【例2】如图,把两个灯泡串联后接到电源上,合上开关S后,发现L1比L2亮,设通过灯泡L1的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,则I1______I2(选填“>”、“<”或“=”)。若工作过程中灯泡L1突然烧坏,则灯泡L2____________(选填“仍亮”或“不亮”)。
【变式1】小华在探究串联电路电流规律时,按图乙连接好电路,闭合开关S1后观察到A1、A2两个电流表的指针偏转情况如图乙,下列说法正确的是( )
A.电流表A2的示数为0.15A
B.电流每流过一个灯泡,都会减弱一些
C.两个灯泡的亮度一定相同
D.电流表A3的示数为0.3A
【变式2】如图所示的电路中,当开关 S1 闭合,S2 断开时,电流表A的示数为240 m A,则通过 L2 的电流是 ______mA;当开关S1、S2均闭合时,电流表A的示数为0.56A,则通过灯泡L1的电流是______A,通过L2的电流是______A.
典型四:并联电路的电流规律
【例1】如果所示电路中,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大小关系正确的是( )
A.I1=I2=I3 B.I1>I2=I3 C.I1>I3>I2 D.I1>I2>I3
【例2】如图所示三只灯泡完全相同,某同学对该电路进行分析,其中判断正确的是( )
A.只闭合S1时,只有L2发光,电流表A1的示数比A2的大
B.只闭合S1、S2时,L2和L3并联,电流表A1的示数比A2的大
C.只闭合S1、S3时,L1和L2并联,电流表A1的示数比A2的小
D.闭合S1、S2、S3时,三只灯泡并联,电流表A1的示数与A2的相等
【例3】某实验小组探究并联电路中的电流关系,分别在A、B、C三处接入电流表,如图所示,下列说法不正确的是( )
A.为了同时改变A、B、C三处电流,应在干路上串联一个滑动变阻器
B.为使实验结论更可靠,应选用规格相同的灯泡进行多次实验
C.若开关闭合前观察到电流表如图乙所示,是因为电流表没有调零
D.若开关闭合后观察到电流表如图乙所示,是因为正负接线柱接反
【变式1】用以上电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图所示,则通过小灯泡L1的电流是______A,通过L2的电流是 ______A。
【变式2】小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图2甲是实验的电路图。
(1)请将图1实物图补充完成,连接完成后电流表只测L1的电流。
(2)实验时应该选用规格 ____________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(3)闭合开关前,发现指针如图2乙向“0”刻度的左侧偏转,他应 ____________。
(4)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:______________________________。
(5)排除故障后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图2丙所示,则电流表的示数为 ______。
(6)在解决了以上问题在,将电流表分别接入 A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,请你指出他们实验应改进的地方是______________________________。
(7)小明又利用器材连接了如图2丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时电流表A1的示数 __________,电流表A2的示数 ____________(选填“变大”“不变”或“变小”)
【变式3】如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2A,1.2A B. 0.3A,0.3A C. 1.2A,0.3A D. 1.5A,0.3A
1. 下列家用电器正常工作时电流最接近8A的是( )
A.电子手表 B.台灯 C.电热水器 D.双桶洗衣机
2. 关于电流表的使用,下列说法正确的是( )
A.电流表要并联在被测电路中
B.使用电流表测量电流时,不用“校零”
C.电流表可以直接接到电源的两极上
D.电路电流无法预估时,用试触方法选定合适量程
3. 下列说中正确的是( )
A.串联电路中的各处电流是不变的
B.串联电路的各处的电流也可能会不等
C.并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流
D.并联电路中各支路中的电流一定相等
4. 如图所示,能直接测量通过灯L2电流的电路是( )
A. B.C. D.
5. 在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小,为了进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系,他下一步的操作应该是( )
A.将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量a、b、c三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量a、b、c三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
6. 如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,则通过小灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.3A,0.2A B.0.2A,0.3A C.0.5A,0.3A D.0.5A,0.2A
7. 如图所示电路,当开关S闭合时,电流表A、A1、A2的示数分别为0.9A、0.7A、0.5A,下列判断正确的是( )
A.灯泡L1、L3发光、灯泡L2不发光
B.电流表A2测量灯泡L1中的电流
C.灯泡L2中的电流方向向下
D.通过灯泡L1、L2、L3的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A
8. 如图所示电路中,三个电阻器中有两个的阻值相等,电流表内阻不计,如果电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.3A,则通过电源的电流可能是( )
A.0.1 A B.0.3A C.0.4A D.0.5A
9. 电子手表中的电流约为1.5~2________,电子计算器工作时的电流约为0.15______,日光灯发光时的电流约为0.15_______. 断开的电路中的特点是电路中______电流(填“有”或“没有”).
10. 使用电流表时,应先估计被测电流,然后选用合适的量程,若不能预先估计,则应从电流表______(较大/较小)的量程测起,并采用______法来判断被测量值是否大于电流表的量程,如图所示的电流表使用0~0.6A量程时,示数为______A,某次测量中用0~0.6A的量程,从0~3A的量程刻度盘上发现指针正好在2.8A刻度线上,测得的实际电流的大小为___________A。
11. 如左图所示的电路中,A1 的示数是0.3A,则A 2 的示数是_________,流过L 2 的电流是_______;如图右所示的电路,电流表A1的示数是1.2A,电流表A2的示数是0.7A,则通过L1的电流是______A,通过L2的电流是______A.
12. 因为在并联电路中,干路中的电流等于通过各支路的电流之和,所以当某同学连接成图甲所示的电路,开关闭合后,两灯都发光,两个电流表A1、A2的指针所指位置分别为图乙所示,则干路中的电流为______A,通过灯L1的电流为______A。
13. 如图所示的电路,当开关S1、S2闭合时,灯泡L1、L2同时发光,此时电流表示数为A2,测量通过灯泡______的电流。L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1示数与L1熄灭前相比 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14. 如图所示,电流表和的示数分别为和,若将、、中的某两个电阻互换,其他条件不变,发现两电表的示数不变则通过的电流为__________________.
15. 画线连接下面的实物图,使小灯泡能够发光并且电流表能够测出流过小灯泡的电流(估计为0.1~0.3A)。
16. 在图甲中,闭合开关后,通过灯泡L1的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A,试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。
17. 在用电流表测电流的实验中,小刚要用如图所示的电路测量通过小灯泡的电流。
(1)要求测通过灯泡L1的电流,他的连接有什么问题________________________?
(2)现在要测通过灯泡L2的电流,你能改动最少的导线而达到目的吗?(在图中用虚线标出来,在去掉的导线上画“×”)
(3)如果他在测量的过程中发现电流表的指针向左偏了,你能判断这是什么原因吗____________ ?
(4)若两灯泡的总电流如图所示,其示数为______________A。
18. 在探究串联电路的电流规律时,小敏同学的实验电路图如图所示。
(1)在连接电路时,开关应______;
(2)选量程时,要先估计电流值,如果估计不了,应该______;
(3)实验中,选择三个小灯泡的规格应该____________(选填“相同”或“不同”),检查电路无误后,闭合开关,三灯L1、L2、L3均发光,接着她把电流表分别____________联在a、b、c、d 处,实验时,她记录了下表中的实验数据。
测量处
a
b
c
d
电流/A
0.2
0.2
1
0.2
①表中测量____________处的电流有误,造成错误的原因可能是________________________,应改成________________________;
②由表中的实验数据可得出的结论是______________________________________________________;
③有同学提出实验中的不足是________________________,改进方法是__________________。
19. 在用电流表测电流的实验中:
(1)连接电路时,电流表应先用______量程试触;
(2)若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯L2的电流,合上开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是___________mA;
(3)请你在框中画出与此实物图相对应的电路图______。
(4)若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是____________。
A.电流表内部开路 B.开关处接触不良 C.电流表被短路 D.电源供电不足
20. 在探究并联电路中的电流关系时,小明同学按照如图甲所示电路图分别用电流表测出A、B、C三处的电流。
(1)在实验过程中,小明同学连接了如图乙所示的电路,则他此时所测量的为__________________(选填“A”或“B”或“C”)处的电流。
(2)在做如图乙实验时,当闭合开关时,发现其中一只小灯泡时暗时亮,电流表指针来回摆动,发生此现象的原因可能是__________________。
A.L1灯丝断了 B.L1与灯座接触不良 C.L2与灯座接触不良 D.L2灯丝断了
(3)闭合开关后,小明发现电流表的示数如图丙所示,则你认为他的改进措施应该是__________________。
(4)改进后,小明同学认真做完了实验,然后归纳总结得出结论:并联电路中干路电流为支路电流的2倍。你认为他获得上述结论的原因可能是______________________________。
(5)小明进一步将实验改进后,实验电路如下图丁所示,闭合开关S后,电流表A1、A2示数分别如下图戊、己所示,求通过A点的电流为多少安培________________________________________?(写出计算过程)
21. 以下是小明和小杰在探究并联电路中电流的特点时的实验过程。
提出问题:并联电路中干路电流与各支路电流的关系?
猜想:干路中电流等于各支路电流之和。
进行实验:设计电路图如图甲所示,用三个电流表同时测量A、B、C三点的电流,并连接图乙中的器材。
(1)小明和小杰电路连接时有一根导线连错了,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置;
(2)小明在测量A处电流时,闭合开关前,发现电流表的指针位置如图丙所示,原因是______________;纠正该错误后,闭合开关,发现电流表的指针位置仍如图丙所示,原因是________________________;
(3)排除故障后,小明和小杰分别进行实验,记录的数据如下:
小明的实验数据记录
小杰的实验数据记录
电流
第1次
第2次
第3次
第4次
从实验数据可以写出并联电路中干路电流与各支路电流的关系表达式:____________;
(4)小杰根据他的实验数据还断定“并联电路各支路的电流一定相等”,你认为他的结论是____________(填“正确”或“不正确”)的,得出此结论的原因可能是________________________________________________ ;
(5)分别指出小明、小杰的实验设计各有哪些可改进的地方?
小明:____________________________________________________________;
小杰:____________________________________________________________。
22. 如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小桂发现灯泡L1比L2更亮,他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过L1的电流比L2大;
猜想二:L1更加靠近电源正极。
为验证猜想,他做了以下探究。
(1)为了验证猜想一,小桂用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图乙所示,为______A,说明猜想一错误。
(2)为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,操作时开关应该处于______ 状态,最后发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二是____________。
(3)小桂在连接串联电路实验将要结束时,在原电路中添加了一根导线,探究并联电路的特点,如图丙所示,在检查电路时,发现电路连接有问题,如果合上开关,将出现______(选填序号)。
A.只有一个灯L2亮
B.只有一个灯L1亮
C.两个灯都亮
D.电源短路,烧坏电源
(4)对于这个电路,若只改动一根导线,可使并联电路正确,可以改动导线______,还可以改动导线______。(均选填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)
(5)设计电路:如图丁所示的电路盒,面板上有红、绿灯各一个,三个单刀开关S1、S2、S3。为了在不打开盒子的情况下探究盒内的电路结构,小明做了多次实验并将结果填入下表。(______)
只闭合的开关
S1
S2
S3
S1、S2
S2、S3
S1、S3
S1、S2、S3
灯的发光情况
红灯
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
不亮
亮
绿灯
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
亮
23. 如图所示,闭合开关S,电流表A的示数是0.6 A,电流表A1的示数是0.4 A,则
(1)通过灯L1的电流;
(2)通过灯L2的电流.
24. 如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是0.25A,求:
(1)此时通过灯泡L3中的电流是多少A?
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L2中的电流是800 mA,电流表A的示数是1.2A,此时灯泡L1和L3中的电流各是多少A?
(3)当只闭合开关S1和S2时,电流表A的示数是多少A?
25. 如图甲所示为数字显示电流表(单位为A),其接线方法与学生用电流表相同,请根据所学知识完成下列问题:
(1)相比学生用电流表而言数字显示电流表具有的优点是:__________________;_______________________;
(2)数字电流表表头需要进行组装才能使用,两根细导线(分别为电流流入红导线、电流从黑导线流出)外接一个9V电池给表头数显供电,为了方便使用和存放,此部分还应安装控制通断的____________;两根粗导线(分别为电流流入红导线、电流从黑导线流出)连接到待测电路中,做好的数字电流表应与被测电器____联;
(3)请在图乙的虚线框中画出数显电流表供电电路图____________。
1. 要用电流表测量通过某用电器的电流大小,估计电流为,那么电路中的两个接头应分别接在电流表的( )
A.“-”和“3” B.“-”和“0.6” C.“3”和“0.6” D.不能确定
2. 下列电表示数为1.4A的是( )
A.B.C.D.
3. 如图所示的电路中,电流表测量的是( )
A.通过灯L1的电流 B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流乏和 D.电源供给电路的总电流
4. 如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联 B.电流表A1的读数是0.3A
C.电流表A1一定连接“-,0.6”接线柱 D.干路中的电流为1.5A
5. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当S1由断开变为闭合时,则下列说法正确的是( )
A.A1的示数变大,A2的示数变大 B.A1的示数变大,A2的示数不变
C.A1的示数不变,A2的示数不变 D.A1的示数不变,A2的示数变小
6. 如图所示电路,灯L1、L2、L3是三只规格不同的电灯,当开关S闭合时,电流表的示数分别是I1、I2、I3,则( )
A.I1=I2>I3 B.I1>I2>I3 C.I3>I2>I1 D.I1=I2<I3
7. 如图所示电路,先闭合开关S1、再闭合S2,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,两灯都亮,且两个电流表均有示数
B.先闭合S1再闭合S2时,A2示数会变大
C.两个开关都闭合时,若L1短路,L2依然能够发光
D.两个开关都闭合时,若L2断路,则两电流表均有示数且示数相等
8. 单位换算:0.5A=____________μA;20mA=____________ μA。
9. 如图所示,某物理兴趣小组的同学在“练习使用电流表”实验中,将线头、都接到电流表标有“0.6”字样的接线柱上,此时电流表测量的是______灯的电流;若要用电流表测干路中总电流,则接线头应接到电流表接线柱______,线头接电流表______接线柱.
10. 甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们可能是什么原因造成的?
甲:__________________________________________;
乙:__________________________________________;
丙:__________________________________________。
11. 如图所示,当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A1的示数为1A,电流表A2和A3的示数各为______A 、______A;当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为4.5A和1.5A,电流表A1的示数为______A;若将S1、S2和S3同时闭合会发生______现象。
12. 如图甲所示电路,当开关S1、S2闭合后,A2与R2是_______(选填“串”或“并”)联的,电流表A1测量的是通过________(选填“干路”“R1”或“R2”)的电流,若电流表的指针偏转都如图乙所示,则通过R1的电流为______A,通过R2的电流为______A。
13. 如图,使用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,开关控制干路,电流表测量灯的电流,导线不能交叉。
14. 如图l所示是小方同学用电流表测量电流的实物图,请按要求回答:
(1)图1中电流表测量的是通过灯泡_______的电流;
(2)小方同学连接好电路后,用开关试触,发现电流表指针如图2所示,原因是:__________________;
(3)小方同学纠正错误后再进行实验,电流表的示数如图3所示,则电流表测出的电流是_________A。
15. 在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)电流表在使用时必须____________联在被测电路中;
(2)某小组刚连完最后一根导线灯泡就亮了,实验过程中不当之处____________;
(3)小丽把电流表接入C点,当闭合开关时,发现电流表指针如图乙所示,出现这故障的原因是____________________________________;
(4)在图丙中移动一根导线测量B处的电流,在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路______;
(5)连接正确后,测出三点的电流并记录数据,将电流表的读数写入表格;
\
C处的电流/IC
B处的电流IB
A处的电流IA
第一测量
0.52
0.3
(6)分析上表的数据,可以得出结论是:______________________________;
(7)评估交流:
表格设计存在的问题______________________________;
实验过程存在的问题______________________________;
改进方案______________________________________________________;
(8)某小组利用原有的实验器材,只添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在下面的框中画出电路图_______。
16. 在如图所示的电路中,和是两个完全相同的灯泡。求:
(1)只闭合时,若电流表的示数为0.28A,则通过和的电流分别是多少?
(2)只闭合时,若电流表的示数为0.49A,则通过和的电流分别是多少?
(3)能不能同时闭合开关、和?为什么?
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第13讲 电流和电流表的使用
[学习目标]
1. 知道电流的单位、符号,以及生活中常见用电器的电流;
2. 理解电流的概念;
3. 知道电流表的用途、符号、使用规则;
4. 能将电流表正确的接入电路,并能够画出相应的电路图。
5. 设计、组装探究串、并联电路电流规律的电路图、实物图;
6. 分析实验数据,归纳总结出串、并联电路中电流的规律;
7. 会利用串、并联电路中电流规律解决有关问题;
8. 练习使用电流表,会读有电流表的电路图
1.串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等;公式:I=I1=I2(用电器越多,亮度越低)
2.并联电路的电流规律:并联电路中总电流等于各支路中电流之和;公式: I=I1+I2(用电器越多,干路电流越大)
3.测量仪器:电流表。
①定义:用来测量电流大小的仪表叫电流表。常用电流表叫磁式电流表(亦称磁电式表头,由于测量的需要不同,电流表可分为安培表、毫安表和微安表。
②特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
4.正确使用电流表的规则:
①读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值,也即_分度值_。
②使用时规则:两要、两不要。①电流表要串联在电路中;②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的量程。危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。
选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A~3A可测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
④绝对不要不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。
使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零。
考点一:电流
1.电流:电荷的定向移动形成电流。
2.电流的方向:规定以正电荷定向移动的方向为电流方向。
为了方便理解,我们可以把电荷在导体中的移动类比为水在水管中的流动,即把电流类比为水流。此种方法称为类比法。水流流过水轮机,能使水轮机转动起来,与此类似,电流通过灯丝,能使小灯泡发光。
3.电流强度:
(1)概念:表示电流的强弱、大小,符号I。
(2)单位:安培,简称安。符号A(国际单位)。常用单位:毫安mA、微安μA。
(3)单位换算:1A=103mA=106μA。
(4)家用电器的电流范围:
对于耗电量大的用电器,例如柜式空调、电暖器、电吹风热风挡,电流大约10~20A左右。
对于耗电量中等的用电器,例如挂式空调、电视机、电脑、电冰箱、微波炉,电流大约1~5A左右。
对于耗电量小的用电器,例如电风扇、日光灯,电流大约0.05~0.5A左右。
对于耗电量很小的用电器,例如手机待机,电子计算器,电流大约0.1mA~0.01A左右。
考点二:电流表的使用
1.用途:测量电流强度。
2.电流表的结构
3.电流表的刻度及量程
电流表刻度盘共有30宽度均匀的小格,每一小格表示的电流为量程的。
(1)量程一:0~0.6A:对应刻度盘下方的数字,分度值为0.6÷30=0.02A;
(2)量程二:0~3A:对应刻度盘上方的数字,分度值为3÷30=0.1A。
4.电流表使用注意事项:
(1)使用前要检查指针是否指零,如有偏差,要用螺丝刀旋转表盘上的调零旋钮,将指针调零。
(2)必须要把电流表与被测量对象串联在电路中,使电流从标有0.6或3的接线柱流入电流表,从“—”流出,简称“正进负出”。
(3)被测电流的大小不能超过电流表的量程,否则会烧坏电流表。
(4)在不确定被测电流大小范围时,一般先用大量程试触,如电流表示数在小量程范围内,再改用小量程,这样读数更为精确;如果大量程试触时指针满偏,则需更换更大量程的电流表。
(5)电流表对电流的影响很小,相当于导线,因此电路中不允许把电流表直接连接到电源的两极。
5.电流表的读数:
(1)确定电流表所选量程和分度值。
(2)接通电路后,看看指针向右总共偏过多少小格。
(3)小格数乘分度值即为电流表读数。
(4)如果电流表的指针没有正对某一刻度,在两个刻度之间,这时指针靠近哪个值就读哪个值。
举例说明:
6.电流表常见的非正常现象
现象
情形
开关闭合前,指针未指零
开关闭合后,指针向左偏
开关闭合前,指针未指零
开关闭合后,指针轻微偏转
开关闭合后,指针满偏
开关闭合后,指针无偏转
原因
指针未调零
“正”“负”接线柱接反了
指针未调零
量程选大了
量程选小了
①开关未闭合
②电流表被短路
影响
测量结果偏小
指针弯曲,电流表损坏
测量结果偏大
读数误差大
烧坏电流表
电流表不工作
考点三:探究串并联电路电流的特点
1.探究串联电路电流的特点
【实验目的】探究串联电路中各处电流有什么关系
【猜想或假设】 ①不相等,经过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;
②由于串联电路的电流只有一条通路,故A、B、C三点的电流大小相同。
【实验器材】几个不同规格的灯泡、导线若干、电源、开关
【实验设计】
(1)实验电路图如图所示:
(2)将灯泡L1、L2与电源,开关用导线串联起来,把电流表串联在电路中的A处,测出A处的电流。然后,再用同样的方法测出B、C两处的电流,将测得的数据填入表格中(数据仅供参考)。
(3)更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流,将测得的数据填入表格中(数据仅供参考)。
各处电流
实验序号
IA
IB
IC
1
0.20A
0.20A
0.20A
2
0.36A
0.36A
0.36A
【实验分析】
【实验结论】串联电路中电流处处相等。
注意点:
分析测量结果可知,在忽略误差的情况下,无论灯泡的规格是否一样,通过它们的电流都是相等的,所以猜想2正确。
实验的方法是“归纳法”,实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡再次测量,避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。
2.探究并联电路电流的特点
【实验目的】探究并联电路中各处电流有什么关系
【猜想或假设】你认为并联电路中各点电流可能有怎样的关系?
【实验器材】几个不同规格的灯泡、导线若干、电源、开关
【实验设计】
(1)实验电路图如图所示:
(2)将灯泡L1、L2与电源,开关用导线并联起来,把电流表串联在电路中的A处,测出A处的电流。然后,再用同样的方法测出B、C两处的电流,将测得的数据填入表格中(数据仅供参考)。
(3)更换不同的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流,将测得的数据填入表格(数据仅供参考)。
各处电流
实验序号
IA
IB
IC
1
0.30A
0.12A
0.18A
2
0.48A
0.20A
0.28A
【实验分析】
【实验结论】并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
注意点:
①测量每一个支路的电流值时,一定要把另一个支路也接入电路中,在实验过程中,应选择几组不同
规格的几组灯泡进行实验,通过几组实验归纳总结出并联电路的电流规律,而不能只测量一次,目的也是避免偶然性,使得出的结论具有普遍性。
②并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和,但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。
3.串、并联电路中的电流规律
在串联电路中,电流处处相等;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
电流先分流再经过电流表,电流表测L1支路电流
电流先经过电流表再分流,电流表测干路电流
电流先经过电流表再合流,电流表测L1支路电流
电流先合流再经过电流表,电流表测干路电流
典型一:电流的强弱
【例1】关于电源和电流,下列说法中正确的是 ( )
A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的
B.电路中只要有电源,就一定会有电流
C.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
D.电流的方向总是从电源的正极流向负极
【答案】C
【解析】A、电荷的定向移动才能形成电流,电荷的无规则运动不会形成电流,故A错误; B、电路中有电源,如果电路没有闭合,则电路中没有电流,故B错误; C、在电源外部,电流从电源的正极经过用电器流向负极,故C正确; D、在电源内部,电流由电源负极流向电源正极,故D错误;
【例2】表示电流强弱的物理量是___________。单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用“I”表示,电流的单位是安培,符号A ,还有毫安(mA)、微安(µA),0.5A=__________mA=________________µA
【答案】电流,500 0.5×106
【解析】表示电流强弱的物理量是电流。单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用“I”表示,
因为1A=1000mA=106µA所以0.5A=500mA=0.5×106µA
【例3】下列估计值中,最符合实际的是( )
A. 电热水壶正常发光电流约1A B. 空调正常工作时电流约0.2A
C. 家用电冰箱的工作电流约为5A D. 家庭节能灯中的电流约为0.1A
【答案】D
【解析】A. 电热水壶正常发光电流约7A
B. 空调正常工作时电流约5A
C. 家用电冰箱的工作电流约为1.2A
故选:D。
【变式1】下列家用电器中,正常工作时电流最大的是( )
A.立式空调 B.节能灯 C.收音机 D.手机
【答案】A
【详解】立式空调的工作电流约10A,节能灯的工作电流约0.1A,收音机的工作电流约0.05A,手机的工作电流约0.1A。所以正常工作时电流最大的立式空调。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】关于电路的说法错误的是( )
A.电源是提供电能的装置
B.只要电路闭合,电路中就有电流
C.在电源外部,电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动
D.用电器是消耗电能的装置
【答案】B
【解答】解:A、电源提供电能,故A正确。
B、电路闭合,电路中不一定有电流,故B错误。
C、在电源外部,电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动,故C正确。
D、用电器是消耗电能的装置,故D正确。故选:B。
典型二:电流表
【例1】下图所示四个电路图中,能正确测量通过灯L1电流的电路是( )。
A. B. C. D.
【答案】C。
【解析】A.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,但正负接线柱反接,故A不合题意;
BD.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过干路的电流,故B不合题意;
C.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,正负接线柱连接正确,故C合题意;故选C。
【例2】完成实验时,某电表的指针位置如图所示。其示数为( )
A.1.30安 B.0.26安 C.1.30伏 D.0.26伏
【答案】B
【解析】由图可知,该电表是电流表,由于电流表使用接线柱“-”和“0.6”,所以使用0~0.6A的量程,因为0A到0.2A之间平均分成10个小格,所以分度值是0.02A,那么电流表的示数为
0.2A0.023A=0.26A
故选B。
【变式1】下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡L2电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】电流表应串联接入电路中,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出;电流表与谁串联,测量的就是谁的电流。
【解答】解:A、电流表与灯泡L2并联接入了电路,不能测量通过灯泡L2的电流,故A错误;
B、闭合开关后,该电路为并联电路,电流表与L1串联在支路中,能直接测量L1的电流,故B错误;
C、闭合开关后,该电路为并联电路,电流表接在干路中,测量的是总电流,无法直接测量L2的电流,故C错误;
D、闭合开关后,该电路为串联电路,电流表能测量通过L2的电流,故D正确。
故选:D。
【变式2】两位同学在做“用电流表测量电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。分析在电流表的使用上,分别存在的问题是( )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表短路了
B.甲表选接的量程小了,乙表+、﹣接线柱接反了
C.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
D.甲表断路了,乙表短路了
【答案】C
【解答】解:(1)甲图中的指针反转,说明出现的问题是:正负接线柱接反了;
(2)乙图中的指针偏转角度太大,说明出现的问题是:量程太小了。故选:C。
【变式3】根据图中的电流流向,在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路。
【答案】
典型三:串联电路的电流规律
【例1】在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是:( )
A.较亮的灯中电流较大 B.较暗的灯中电流较大
C.电流一样大 D.条件不足无法判断
【答案】C
【分析】串联电路电流规律:在串联电路中,各处的电流都相等。
【解答】解:由图可知,两只灯泡的连接方式为串联,所以通过两只灯泡的电流都相等。
故选:C。
【例2】如图,把两个灯泡串联后接到电源上,合上开关S后,发现L1比L2亮,设通过灯泡L1的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,则I1______I2(选填“>”、“<”或“=”)。若工作过程中灯泡L1突然烧坏,则灯泡L2____________(选填“仍亮”或“不亮”)。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:因为串联电路中处处电流相等,因此通过L1、L2的电流相等,故I1=I2;因为串联电路中出现断路现象,整个电路将停止工作,因此如果灯泡L1突然烧坏,则灯泡L2不会发光。
故答案为:=,不亮。
【变式1】小华在探究串联电路电流规律时,按图乙连接好电路,闭合开关S1后观察到A1、A2两个电流表的指针偏转情况如图乙,下列说法正确的是( )
A.电流表A2的示数为0.15A
B.电流每流过一个灯泡,都会减弱一些
C.两个灯泡的亮度一定相同
D.电流表A3的示数为0.3A
【答案】D
【解答】解:A、由图可知,电流表A2所选量程为0~3A,由指针位置可知,电流表A2的示数为0.3A,故A错误;
B、串联电路中,电流处处相等。因此电流每流过一个灯泡,不会减弱,故B错误;
C、灯泡的亮度取决于其实际功率的大小。因不知两个灯泡的电阻关系,因此不能确定两个灯泡的亮度一定相同,故C错误;
D、由图可知,电流表A1所选量程为0~0.6A,由指针位置可知,电流表A1的示数为0.3A,串联电路中,电流处处相等。因此电流表A3的示数也为0.3A,故D正确。
故选:D。
【变式2】如图所示的电路中,当开关 S1 闭合,S2 断开时,电流表A的示数为240 m A,则通过 L2 的电流是 ______mA;当开关S1、S2均闭合时,电流表A的示数为0.56A,则通过灯泡L1的电流是______A,通过L2的电流是______A.
【答案】240;0.56;0
【解答】解:由电路图知,当开关S1闭合,S2断开时,两灯串联,电流表测电路中电流,
因为串联电路中电流处处相等,所以通过通过L2的电流是240mA;
当开关S1、S2均闭合时,灯泡L2被短路,电路为L1的简单电路,所以通过灯泡L2的电流0,通过灯泡L1的电流等于此时电流表示数0.56A。
故答案为:240;0.56;0。
典型四:并联电路的电流规律
【例1】如果所示电路中,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大小关系正确的是( )
A.I1=I2=I3 B.I1>I2=I3 C.I1>I3>I2 D.I1>I2>I3
【答案】C
【解析】由图知,三盏灯泡并联,A1测通过三盏灯的电流和,A3测通过L1和L2的电流,A2测通过L1的电流;所以A1的示数I1最大,其次是A3的示数I3,A2的示数I2最小。
故选C。
【例2】如图所示三只灯泡完全相同,某同学对该电路进行分析,其中判断正确的是( )
A.只闭合S1时,只有L2发光,电流表A1的示数比A2的大
B.只闭合S1、S2时,L2和L3并联,电流表A1的示数比A2的大
C.只闭合S1、S3时,L1和L2并联,电流表A1的示数比A2的小
D.闭合S1、S2、S3时,三只灯泡并联,电流表A1的示数与A2的相等
【答案】D
【解答】解:分析电路可知,三只灯泡并联,其中S1控制干路,S3控制L1,S2控制L2,电流表A2测灯泡L2、L3的电流,电流表A1测灯泡L1、L2的电流。
A、只闭合S1时,只有L2发光,为简单电路,所以电流表的示数相同,故A错误;
B、只闭合S1、S2时,L2和L3并联,电流表A1的示数比A2的应该小,故B错误;
C、只闭合S1、S3时,L1和L2并联,电流表A1的示数比A2的应该大,故C错误;
D、闭合S1、S2、S3时,三只灯泡并联,因三只灯泡规格相同,电流表A2测灯泡L2、L3的电流,电流表A1测灯泡L1、L2的电流,故电流表A1的示数与A2的相等,故D正确。
故选:D。
【例3】某实验小组探究并联电路中的电流关系,分别在A、B、C三处接入电流表,如图所示,下列说法不正确的是( )
A.为了同时改变A、B、C三处电流,应在干路上串联一个滑动变阻器
B.为使实验结论更可靠,应选用规格相同的灯泡进行多次实验
C.若开关闭合前观察到电流表如图乙所示,是因为电流表没有调零
D.若开关闭合后观察到电流表如图乙所示,是因为正负接线柱接反
【答案】B
【解答】解:
A、在干路上串联一个滑动变阻器,移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻发生了改变,电路中的电流会发生改变,可以同时改变A、B、C三处电流,故A正确;
B、为使实验结论更可靠,应选用规格不相同的灯泡进行多次实验,故B错误;
C、若开关闭合前观察到电流表如图乙所示,指针没有指在零刻度线上,这时需要对电流表调零,故C正确;
D、若开关闭合后观察到电流表如图乙所示,电流表中有电流,指针方向偏转,说明电流表的正、负接线柱接反了,故D正确。
故选:B。
【变式1】用以上电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图所示,则通过小灯泡L1的电流是______A,通过L2的电流是 ______A。
【答案】0.1;0.4
【解答】解:由电路图可知,两灯并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过L2的电流。
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A1的示数一定大于电流表A2的示数,
由图可知,电流表A1的指针偏转角度比电流表A2的指针偏转角度小,
则电流表A1选用的是0~3A的量程,其分度值为0.1A,A1的示数,即干路中的电流为:I=0.5A,
电流表A2选用的是0~0.6A的量程,其分度值为0.02A,A2的示数,即通过L2的电流为:I2=0.4A,
所以通过L1的电流为:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.4A=0.1A。
故答案为:0.1;0.4。
【变式2】小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图2甲是实验的电路图。
(1)请将图1实物图补充完成,连接完成后电流表只测L1的电流。
(2)实验时应该选用规格 ____________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(3)闭合开关前,发现指针如图2乙向“0”刻度的左侧偏转,他应 ____________。
(4)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:______________________________。
(5)排除故障后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图2丙所示,则电流表的示数为 ______。
(6)在解决了以上问题在,将电流表分别接入 A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,请你指出他们实验应改进的地方是______________________________。
(7)小明又利用器材连接了如图2丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时电流表A1的示数 __________,电流表A2的示数 ____________(选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】(1)见解析;(2)不同;(3)将电流表校零;(4)电流表或L1断路;(5)0.24A;(6)换用不同规格的小灯泡进行多次实验;(7)不变;变大。
【解答】解:(1)由题意可知两灯应并联,电流表测L1的电流,则电流表应串联在L1的支路中,如图所示:;
(2)为得出普遍性的规律,实验中应该选择规格不同的小灯泡;
(3)闭合开关前,发现指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,说明电流表没有校零,他应将电流表校零;
(4)闭合开关后,发现L2亮,L1不亮,说明干路和L1支路完好,则该电路可能出现的故障是电流表或L1断路;
(5)图2丙中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流大小为0.24A;
(6)只根据一组数据得出结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的小灯泡进行多次实验;
(7)如图2丁所示的电路图,开关S断开时,电路中只有L1灯,两电流表示数相等;
S闭合时,两灯并联,电流表A2测干路电流,A1测灯L1的电流,因灯L1的电压不变(为电源电压),根据欧姆定律,通过L1的电流大小不变;
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A2的示数变大。
故答案为:(1)见解析;(2)不同;(3)将电流表校零;(4)电流表或L1断路;(5)0.24A;(6)换用不同规格的小灯泡进行多次实验;(7)不变;变大。
【变式3】如图甲所示,闭合开关,两灯泡均正常发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A. 1.2A,1.2A B. 0.3A,0.3A C. 1.2A,0.3A D. 1.5A,0.3A
【答案】C
【解析】由图甲可知,两个灯泡是并联的,电流表A1测总电流,电流表A2测通过灯泡L2的电流,由于两个电流表的指所指的位置相同,可知它们所用的量程是不同的,两个表的示数之间是5倍的关系,所以根据图乙可知,A1表的示数为1.5A,A2表的示数为0.3A,故可知通过灯泡L1和L2的电流分别为1.2A,0.3A,故应选C.
1. 下列家用电器正常工作时电流最接近8A的是( )
A.电子手表 B.台灯 C.电热水器 D.双桶洗衣机
【答案】C
【解析】A.电子手表的工作电流约是2μA,故A错误;
B.台灯的工作电流约是0.1A,故B错误;
C.电热水器的工作电流约是8A,故C正确;
D.双桶洗衣机的工作电流约是1A,故D错误。故选C。
2. 关于电流表的使用,下列说法正确的是( )
A.电流表要并联在被测电路中 B.使用电流表测量电流时,不用“校零”
C.电流表可以直接接到电源的两极上 D.电路电流无法预估时,用试触方法选定合适量程
【答案】D
【解析】A.使用电流表测量电路电流,电流表应该和被测用电器串联,故A错误;
B.使用前如果电流表的指针没有指在表盘上的“0”点,要先进行调零,故B错误;
C.如果不经过用电器将电流表直接接到电源的两极上,会造成短路,烧坏电流表和电源,故C错误;
D.常用电流表有两个量程,在不能确定电流大小的情况下,应该先选择大量程进行试触,防止被测电流超过电流表的量程,故D正确。
故选D。
3. 下列说中正确的是( )
A.串联电路中的各处电流是不变的
B.串联电路的各处的电流也可能会不等
C.并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流
D.并联电路中各支路中的电流一定相等
【答案】C
【解析】串联电路中各处的电流是相等的,不是不变的.当电路中的电阻或者电源电压发生改变时,串联电路的电流发生变化.故A错误.串联电路的各处的电流总是相等的,故B错误.根据并联电路干路的电流等于各支路电流之和,所以并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流,故C正确为答案.并联电路中各支路用电器不同,由于并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可知,各支路上的电流不一定相等,故D错误.点睛:认清电路的连接方式,利用串联电路和并联电路电流的规律进行判断.串联电路各处的电流相等,并联电路干路的电流等于各支路电流之和.
4. 如图所示,能直接测量通过灯L2电流的电路是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】A.图电路中两灯并联,电流表串联在干路中,测量干路电流;
B.图电路中两灯并联,电流表串联在L2所在的支路中,但电流表正负接线柱接错;
C.图电路中两灯并联,电流表串联在L2所在的支路中,电流表正负接线柱正确,测量L2的电流;
D.图电路中两灯并联,电流表串联在L1所在的支路中,电流表正负接线柱正确,测量L1的电流;
故C图为测量L2电流的电路.
5. 在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小,为了进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系,他下一步的操作应该是( )
A.将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量a、b、c三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量a、b、c三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
【答案】D
【解析】AB.电路中电流大小与电源正负极的位置、与开关的位置没有关系,故将电源两极对调和改变开关S的位置,电流大小都不变,故AB错误;
C.将图中两只灯泡的位置互换,电路中电流大小仍不变,故C错误;
D.为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流,故D正确;
故选D。
6. 如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,则通过小灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.3A,0.2A B.0.2A,0.3A C.0.5A,0.3A D.0.5A,0.2A
【答案】A
【解析】由图中可知,小灯泡L1与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测流过灯泡L1的电流,由题意可知,电流表A的示数为I=0.5A,即干路电流为0.5A,电流表A1的示数为I1=0.3A,即流过灯泡L1的电流为0.3A,由并联电路的电流规律可知,流过灯泡L2的支路电流为
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图所示电路,当开关S闭合时,电流表A、A1、A2的示数分别为0.9A、0.7A、0.5A,下列判断正确的是( )
A.灯泡L1、L3发光、灯泡L2不发光
B.电流表A2测量灯泡L1中的电流
C.灯泡L2中的电流方向向下
D.通过灯泡L1、L2、L3的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A
【答案】D
【解析】ABC.由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A2测量灯L1与L2的电流,电流表A1测量灯L2与L3的电流,当开关闭合时,三个灯泡均能发光,灯泡L2的电流方向向上,故ABC错误;
D.根据并联电路电流规律可知
I1+I2+I3=0.9A①
I1+I2=0.5A②
I2+I3=0.7A③
由①②③解得:I1=0.2A,I2=0.3A,I3=0.4A;故即通过灯泡L1、L2、L3的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A,故D正确。故选D。
8. 如图所示电路中,三个电阻器中有两个的阻值相等,电流表内阻不计,如果电流表A1、A2的示数分别为0.2A和0.3A,则通过电源的电流可能是( )
A.0.1 A B.0.3A C.0.4A D.0.5A
【答案】C
【解析】设R1、R2、R3中的电流分别为I1、I2、I3,电流表A1、A2、A3的读数分别为IA1、IA2、IA3。由于电流表的内阻不计,相当于导线,三个电阻并联,电流表A1测量通过R2、R3的总电流,电流表A2测量通过R1、R2的总电流,电流表A3测量通过三个电阻的总电流,由并联电路的电流特点有
三个电阻器中有两个的阻值相等,若R1=R2,则I1=I2,由②得
由①得
I3=IA1-I2=0.2A-0.15A=0.05A
则通过电源的电流(即干路电流)
I=I1+I2+I3=2×0.15A+0.05A=0.35A
若R1=R3,则I1=I3,由①②可得:IA1应等于IA2,与题不符,不可能;若R2=R3,则I2=I3,即
由②得
I1=IA2-I2=0.3A-0.1A=0.2A
则通过电源的电流(即干路电流)
I=I1+I2+I3=0.2A+2×0.1A=0.4A
故ABD错误,C正确。故选C。
9. 电子手表中的电流约为1.5~2________,电子计算器工作时的电流约为0.15______,日光灯发光时的电流约为0.15_______. 断开的电路中的特点是电路中______电流(填“有”或“没有”).
【答案】 μA mA A 没有
【解析】(1)电子手表中的电流较小,约为1.5~2μA,电子计算器工作时的电流约为0.15mA;
(2)日光灯发光时的电流约为0.15A;
(3)电路中有持续电流的条件是①要有电源;②有闭合的回路;所以断开的电路中没有电流.
10. 使用电流表时,应先估计被测电流,然后选用合适的量程,若不能预先估计,则应从电流表______(较大/较小)的量程测起,并采用______法来判断被测量值是否大于电流表的量程,如图所示的电流表使用0~0.6A量程时,示数为______A,某次测量中用0~0.6A的量程,从0~3A的量程刻度盘上发现指针正好在2.8A刻度线上,测得的实际电流的大小为___________A。
【答案】 较大 试触 0.46 0.56
【解析】[1][2]在使用电流表时,若不知被测电路中电流的大小,为了防止烧坏电流表,需要用较大量程进行试触。
[3]如图所示的电流表使用0~0.6A量程时,分度值为0.02A,则电流表示数是0.46A。
[4]电流表的两个量程使用同一个表盘,指针在同一位置时大量程示数是小量程示数的5倍,某次测量中用0~0.6A的量程,从0~3A的量程刻度盘上发现指针正好在2.8A刻度线上,则测得实际电流的大小为
11. 如左图所示的电路中,A1 的示数是0.3A,则A 2 的示数是_________,流过L 2 的电流是_______;如图右所示的电路,电流表A1的示数是1.2A,电流表A2的示数是0.7A,则通过L1的电流是______A,通过L2的电流是______A.
【答案】 0.3 0.3 0.5 0.7
【解析】由左图可知,两灯的连接方式为串联.由此可知,通过两电流表A2、L2的电流与通过A1的电流都相等,所以A2的示数是0.3A,流过L2的电流是0.3A;
由右图可知,两灯的连接方式为并联,电流表A1在干路上测干路电流,电流表A2与L2串联测L2电流.由此可知通过L2的电流是0.7A,通过L1的电流等于干路电流减去通过L2的电流,所以I1=I-I2=1.2A-0.7A=0.5A.
12. 因为在并联电路中,干路中的电流等于通过各支路的电流之和,所以当某同学连接成图甲所示的电路,开关闭合后,两灯都发光,两个电流表A1、A2的指针所指位置分别为图乙所示,则干路中的电流为______A,通过灯L1的电流为______A。
【答案】 1 0.8
【解析】[1][2]由图得,电流表A1、A2分别测量干路电流、L2电流,两电流表的指针指在同一位置,则A1用的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1A;A2用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,即干路中的电流为1A,通过灯L2的电流为0.2A,通过灯L1的电流为
13. 如图所示的电路,当开关S1、S2闭合时,灯泡L1、L2同时发光,此时电流表示数为A2,测量通过灯泡______的电流。L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1示数与L1熄灭前相比 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 L2 变小
【解析】[1][2]分析电路可知:闭合两个开关,两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流;两只灯泡都发光时,电流表A1测量的是通过两个支路的电流之和;L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1测量的是通过L2的电流,而L2电阻不变,两端电压不变,所以通过L2的电流不变。因此电流表A1的示数变小。
14. 如图所示,电流表和的示数分别为和,若将、、中的某两个电阻互换,其他条件不变,发现两电表的示数不变则通过的电流为__________________.
【答案】4A或3.5A
【解析】等效电路图如下图所示:
根据电路图可知,、、并联,若互换、的位置,两电流表的示数不变,则,因为电流表的示数为2A,所以
因为电流表的示数为3A,
所以,通过的电流
;
若互换、的位置,两电流表的示数不变,则,因为电流表的示数为3A,所以
因为电流表的示数为2A,则
,
所以通过的电流:
15. 画线连接下面的实物图,使小灯泡能够发光并且电流表能够测出流过小灯泡的电流(估计为0.1~0.3A)。
【答案】
16. 在图甲中,闭合开关后,通过灯泡L1的电流为0.5A,通过灯泡L2的电流为0.4A,试根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。
【答案】
17. 在用电流表测电流的实验中,小刚要用如图所示的电路测量通过小灯泡的电流。
(1)要求测通过灯泡L1的电流,他的连接有什么问题________________________?
(2)现在要测通过灯泡L2的电流,你能改动最少的导线而达到目的吗?(在图中用虚线标出来,在去掉的导线上画“×”)
(3)如果他在测量的过程中发现电流表的指针向左偏了,你能判断这是什么原因吗____________ ?
(4)若两灯泡的总电流如图所示,其示数为______________A。
【答案】 电流表测两个灯泡并联后的总电流 电流表的“+”“-”接线柱接反了 0.52
【解析】本题考查探究串、并联电路中的电流规律的实验。
(1)[1]顺着电流的方向分析,可以看出,图中L1、L2与并联;电流表在干路,所以电流表所测为两个灯泡并联后的总电流。
(2)[2]要测通过L2的电流,电流表应与L2串联,从灯L1到电流表“-”接线柱的导线只要连接到“0.6”上,则是测的通过灯L2的电流,改动电路如图所示,可以达到目的:
(3)[3]指针左偏,说明:正负接线柱接反了;电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出。
(4)[4]由乙图可知:电流表的量程为0~0.6A,示数为:0.52A。
18. 在探究串联电路的电流规律时,小敏同学的实验电路图如图所示。
(1)在连接电路时,开关应______;
(2)选量程时,要先估计电流值,如果估计不了,应该______;
(3)实验中,选择三个小灯泡的规格应该____________(选填“相同”或“不同”),检查电路无误后,闭合开关,三灯L1、L2、L3均发光,接着她把电流表分别____________联在a、b、c、d 处,实验时,她记录了下表中的实验数据。
测量处
a
b
c
d
电流/A
0.2
0.2
1
0.2
①表中测量____________处的电流有误,造成错误的原因可能是________________________,应改成________________________;
②由表中的实验数据可得出的结论是______________________________________________________;
③有同学提出实验中的不足是________________________,改进方法是__________________。
【答案】 断开 先用大量程试触 不同 串 c 看错量程 0.2 串联电路中电流处处相等 只有一组实验数据,实验结论不具有普遍性 换不同的灯泡重复实验
【解析】(1)[1]为了电路安全,连接电路时,开关应该断开。
(2)[2]选量程时,若无法确定量程,可以采用试触法,先试触大量程,若指针偏转角度较大,选用大量程;若指针偏转角度较小,改用小量程。
(3)[3][4]为了使实验结论更具有普遍性,应选用规格不同的三个小灯泡完成实验,电流表只能串联在电路中,不能并联,并联会造成短路。
①[5][6][7]从表中可知,测量c处的电流比其它三处的电流大很多,则表中测量c处的电流有误,造成错误的原因可能是看错量程,应改成0.2。
②[8]分析表中的数据可知,a、b、c、d 处电流的测量值相等,可得出结论:串联电路中电流处处相等。
③[9][10]有同学提出实验中的不足是只有一组实验数据,实验结论不具有普遍性,改进方法是换不同的灯泡重复实验。
19. 在用电流表测电流的实验中:
(1)连接电路时,电流表应先用______量程试触;
(2)若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯L2的电流,合上开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是___________mA;
(3)请你在框中画出与此实物图相对应的电路图______。
(4)若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是____________。
A.电流表内部开路 B.开关处接触不良 C.电流表被短路 D.电源供电不足
【答案】 大 460 C
【解析】(1)[1]我们用电流表测用电器电流时,必须使用正确的量程,如果不确定所测电流表示数,应该用大量程电流表试触。
(2)[2]由图乙知道,量程是0-0.6A,分度值是0.02A,故出示数为0.46A,又因为
1A=1000mA
故
0.46A=460mA
(3)[3]根据实物图,灯泡L1和灯泡L2并联,开关在干路上,并且在电源正极右侧,电流表串联在L2所在支路,如下图
(4)[4]根据题意知道,合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转。
A.若电流表内部开路,则L2会不亮,故A不符合题意;
B.若开关接触不良,则会导致两灯都不亮,故B不符合题意;
C.若电流表短路,则两灯亮,电流表无示数,符合题意,故C符合题意;
D.若电源供电不足,则两灯都会较暗甚至熄灭,电流表示数较小,D不符合题意。
故选C。
20. 在探究并联电路中的电流关系时,小明同学按照如图甲所示电路图分别用电流表测出A、B、C三处的电流。
(1)在实验过程中,小明同学连接了如图乙所示的电路,则他此时所测量的为__________________(选填“A”或“B”或“C”)处的电流。
(2)在做如图乙实验时,当闭合开关时,发现其中一只小灯泡时暗时亮,电流表指针来回摆动,发生此现象的原因可能是__________________。
A.L1灯丝断了 B.L1与灯座接触不良 C.L2与灯座接触不良 D.L2灯丝断了
(3)闭合开关后,小明发现电流表的示数如图丙所示,则你认为他的改进措施应该是__________________。
(4)改进后,小明同学认真做完了实验,然后归纳总结得出结论:并联电路中干路电流为支路电流的2倍。你认为他获得上述结论的原因可能是______________________________。
(5)小明进一步将实验改进后,实验电路如下图丁所示,闭合开关S后,电流表A1、A2示数分别如下图戊、己所示,求通过A点的电流为多少安培________________________________________?(写出计算过程)
【答案】 C C 换用0~0.6A的量程 选用了两个规格相同的小灯泡 1.5A
【解析】(1)[1]由图乙可知,电流表与灯泡L2串联,电流表测量的是通过L2的电流,即C处的电流。
(2)[2]图乙中,电流表与灯泡L2串联,一只小灯泡时暗时亮,电流表指针来回摆动,说明通过L2的电流不稳定,时大时小,可能L2与灯座接触不良,故选C。
(3)[3]由图丙可知,电流表量程是0~3A,由图丙可知,电流表分度值是0.1A,电流表示数是0.3A,电路中电流较小而电流表量程较大,读数误差较大,为减小实验误差,电流表可选用0~0.6A量程。
(4)[4]并联电路中干路电流为支路电流的2倍,通过两支路的电流相等,并联电路中各个支路的电压相等,由可知两支路电阻相等,两支路灯泡规格相同。
(5)[5]由电路图丁可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,A2测L2支路电流,由图戊所示电流表可知,电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,由图己所示电流表可知,电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1A,A点在干路中,通过A点的电流为
I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A
21. 以下是小明和小杰在探究并联电路中电流的特点时的实验过程。
提出问题:并联电路中干路电流与各支路电流的关系?
猜想:干路中电流等于各支路电流之和。
进行实验:设计电路图如图甲所示,用三个电流表同时测量A、B、C三点的电流,并连接图乙中的器材。
(1)小明和小杰电路连接时有一根导线连错了,请在这根导线上打“×”,然后画出正确的连接位置;
(2)小明在测量A处电流时,闭合开关前,发现电流表的指针位置如图丙所示,原因是_________________;纠正该错误后,闭合开关,发现电流表的指针位置仍如图丙所示,原因是______________________________;
(3)排除故障后,小明和小杰分别进行实验,记录的数据如下:
小明的实验数据记录
小杰的实验数据记录
电流
第1次
第2次
第3次
第4次
从实验数据可以写出并联电路中干路电流与各支路电流的关系表达式:____________;
(4)小杰根据他的实验数据还断定“并联电路各支路的电流一定相等”,你认为他的结论是____________(填“正确”或“不正确”)的,得出此结论的原因可能是________________________________________________ ;
(5)分别指出小明、小杰的实验设计各有哪些可改进的地方?
小明:____________________________________________________________;
小杰:____________________________________________________________。
【答案】 没有校零 电流表的正负接线柱接反了 不正确 实验中使用了规格相同的灯 应该要多测几组数据,再寻找规律 应该更换不同规格的灯,重复做实验
【解析】(1)[1]实验中电路为并联电路,电流分别经过两个灯泡回到电源的,实物图的连接方式见下图:
(2)[2]小明闭合开关前,发现电流表的指针位置如图丙偏左,说明电流表使用前没有校零。
[3]纠正该错误后,闭合开关,发现电流表的指针位置仍如图丙所示偏左,原因是电流表的正负接线柱接反了。
(3)[4]从实验数据可以写出并联电路中干路电流与各支路电流的关系表达式
(4)[5][6]小杰根据他的实验数据还断定“并联电路各支路的电流一定相等”,这个说法肯定是不正确的,很可能是小杰实验中使用了相同规格的两只小灯,导致小杰产生了这样的错误判断。
(5)[7]小明在实验过程中实验只做了一次,就寻找规律,明显次数太少,要多做几次。[8]小杰在实验过程中使用了相同规格的灯,应该要调换不同规格的灯再多试几次实验。
22. 如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小桂发现灯泡L1比L2更亮,他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过L1的电流比L2大;
猜想二:L1更加靠近电源正极。
为验证猜想,他做了以下探究。
(1)为了验证猜想一,小桂用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图乙所示,为______A,说明猜想一错误。
(2)为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,操作时开关应该处于______ 状态,最后发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二是____________。
(3)小桂在连接串联电路实验将要结束时,在原电路中添加了一根导线,探究并联电路的特点,如图丙所示,在检查电路时,发现电路连接有问题,如果合上开关,将出现______(选填序号)。
A.只有一个灯L2亮
B.只有一个灯L1亮
C.两个灯都亮
D.电源短路,烧坏电源
(4)对于这个电路,若只改动一根导线,可使并联电路正确,可以改动导线______,还可以改动导线______。(均选填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)
(5)设计电路:如图丁所示的电路盒,面板上有红、绿灯各一个,三个单刀开关S1、S2、S3。为了在不打开盒子的情况下探究盒内的电路结构,小明做了多次实验并将结果填入下表。(______)
只闭合的开关
S1
S2
S3
S1、S2
S2、S3
S1、S3
S1、S2、S3
灯的发光情况
红灯
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
不亮
亮
绿灯
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
不亮
亮
【答案】 0.2 断开 错误 B b c
【解析】(1)[1]电流表示数均如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,说明猜想一错误。
(2)[2][3]为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,为保护电路,操作时开关应该处于断开状态。最后发现仍是L1比L2更亮,说明灯的亮度与灯是否靠近电源正极无关,说明猜想二错误。
(3)[4]由丙图可知,小灯泡L2两端直接用导线连接起来,L2被短路,故电路中的电流由电源的正极经开关到小灯泡L1,最后回到电源的负极,因此L1亮,L2不亮,故选B。
(4)[5][6]由图丙可知,电流从电源正极流出经开关后,应分别流入灯泡L1、L2,最后回到电源的负极,所以,可以改动b导线,还可以改动导线c。
(5)[7]由表格分析可知:
①单独闭合S1、S2、S3,灯都不亮,说明每个灯至少需要同时闭合两个或两个以上的开关,才可以正常工作;
②当闭合开关S1、S2或S2、S3时,只有一只灯亮,闭合开关S1、S3时灯不亮;说明两灯并联,且S2是干路开关,S1、S3分别控制一个灯;
③当闭合S1、S2时,红灯亮,说明S1控制的是红灯;当闭合S2、S3时,绿灯亮,说明S3控制的是绿灯;
综合上述情况,可以判断出:两灯并联,且开关S2在干路,S1、红灯同在一支路,S3、绿灯同在一支路,电路图如图所示:
23. 如图所示,闭合开关S,电流表A的示数是0.6 A,电流表A1的示数是0.4 A,则
(1)通过灯L1的电流;
(2)通过灯L2的电流.
【答案】0.4A 0.2A
【解析】解答:由电路图知,两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测流过灯泡L1的电流,I1=0.4A;
由并联电路特点知,流过灯泡L2的电流I2=I−I1=0.6A−0.4A=0.2A.
24. 如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是0.25A,求:
(1)此时通过灯泡L3中的电流是多少A?
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L2中的电流是800 mA,电流表A的示数是1.2A,此时灯泡L1和L3中的电流各是多少A?
(3)当只闭合开关S1和S2时,电流表A的示数是多少A?
【答案】(1)0.25A;(2)0;0.4A;(3)1.05A
【解析】解:(1)当只闭合开关S1时,L1、L3串联,电流表测电路的电流,电流表A的示数是0.25A,由串联电路各处的电流都相等,故通过灯泡L3中的电流是0.25A。
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,L1短路,故通过L1的电流为0;此时L2、L3并联,电流表测干路的电流,电流表A的示数是1.2A,已知灯泡L2中的电流是
I2=800mA=0.8A
根据并联电路电流的规律,此时通过L3中的电流是
I3=I-I2=1.2A-0.8A=0.4A
(3)当只闭合开关S1和S2时,L1、L3串联后再与L2并联,电流表A测干路的电流;根据并联电路各支路可独立工作、互不影响,根据(1)可知,L1、L3串联支路的电流为
I13=0.25A
由(2)知,L2的电流为0.8A,由并联电路电流的规律,故电流表示数为
I并=I13+I2=0.25A+0.8A=1.05A
答:(1)此时通过灯泡L3中的电流是0.25A;
(2)此时灯泡L1和L3中的电流各是0.4A;
(3)当只闭合开关S1和S2时,电流表A的示数是1.05A。
25. 如图甲所示为数字显示电流表(单位为A),其接线方法与学生用电流表相同,请根据所学知识完成下列问题:
(1)相比学生用电流表而言数字显示电流表具有的优点是:__________________;_______________________;
(2)数字电流表表头需要进行组装才能使用,两根细导线(分别为电流流入红导线、电流从黑导线流出)外接一个9V电池给表头数显供电,为了方便使用和存放,此部分还应安装控制通断的____________;两根粗导线(分别为电流流入红导线、电流从黑导线流出)连接到待测电路中,做好的数字电流表应与被测电器____联;
(3)请在图乙的虚线框中画出数显电流表供电电路图____________。
【答案】 测量更准确 读数更方便 开关 串
【解析】(1)[1][2]学生电流表使用前要调零,读数前,要先根据量程确定分度值。数字显示电流表相对于学生用电流表,其测量更准确,读数更方便。
(2)[3]开关可将电路连通或断开。为了方便使用和存放此部分,电路中应该安装控制电路通断的开关。
[4]电流表与待测电路串联,故数字电流表测量电流的大小时,应与被测电器串联。
(3)[5]数字电流表表头需要进行组装才能使用,电流流入红导线、电流从黑导线流出,所以红导线靠近电源的正极,如图所示:
1. 要用电流表测量通过某用电器的电流大小,估计电流为,那么电路中的两个接头应分别接在电流表的( )
A.“-”和“3” B.“-”和“0.6” C.“3”和“0.6” D.不能确定
【答案】B
【解析】电流表的量程分别为0~3A和0~0.6A,因为估计电流为400mA=0.4A,所以选择0~0.6A量程即可,0~3A的量程太大,测量不精确,故B符合题意,ACD不符合题意.
2. 下列电表示数为1.4A的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】A.图A中,量程为0A,从上面表盘读数,每个大格为0.2A,分度值为0.02A,指针指在第14个刻度上。读数为0.28A,故A不符合题意;
B.图B中,量程为03A,从上面表盘读数,每个大格为1A,分度值为0.1A,指针指在第14个刻度上。读数为1.4A,故B符合题意;
C.图C为电压表,量程为03V,从上面表盘读数,每个大格为1V,分度值为0.1V,指针指在第14个刻度上。读数为1.4V,故C不符合题意;
D.图D为电压表,量程为015V,从上面表盘读数,每个大格为5V,分度值为0.5V,指针指在第14个刻度上。读数为7.0V,故D不符合题意。故选B。
3. 如图所示的电路中,电流表测量的是( )
A.通过灯L1的电流 B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流乏和 D.电源供给电路的总电流
【答案】B
【解析】电流表与待测电路串联,上图中,两灯并联,电流表与L2串联,故电流表测量的是通过灯L2的电流,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联 B.电流表A1的读数是0.3A
C.电流表A1一定连接“-,0.6”接线柱 D.干路中的电流为1.5A
【答案】D
【解析】A.如甲图所示,闭合开关S后,灯L1和L2相互不影响,可以独立工作,所以两灯泡是并联的,故A错误;
BCD.电流表A1测干路电流,电流表A2测灯L2的电流,且I2=0.6A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以并联电路电流大于各支路电流,电流表A1应该选用大量程,一定连接“-,3”接线柱,量程为0~3A,分度值0.1A,如乙图所示I=1.5A。故BC错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当S1由断开变为闭合时,则下列说法正确的是( )
A.A1的示数变大,A2的示数变大 B.A1的示数变大,A2的示数不变
C.A1的示数不变,A2的示数不变 D.A1的示数不变,A2的示数变小
【答案】B
【解析】如图所示,当开关S闭合时,电路中只有L2,A1、A2均测L2的电流;再闭合S1,两灯并联,其中A1测干路电流,A2仍然测L2电流,根据并联电路电流的规律,支路L2电流不变,即A2表示数不变,A1为两灯L1与L2电流之和,所以A1示数变大,即A1的示数变大,A2的示数不变,故ACD错误,B正确。
故选B。
6. 如图所示电路,灯L1、L2、L3是三只规格不同的电灯,当开关S闭合时,电流表的示数分别是I1、I2、I3,则( )
A.I1=I2>I3 B.I1>I2>I3 C.I3>I2>I1 D.I1=I2<I3
【答案】B
【解析】如图电路为并联电路,A1测干路电流、A2测L2、L3电流、A3测L3电流,电流表的示数分别是I1、I2、I3,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以I1>I2>I3,故选B。
7. 如图所示电路,先闭合开关S1、再闭合S2,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,两灯都亮,且两个电流表均有示数
B.先闭合S1再闭合S2时,A2示数会变大
C.两个开关都闭合时,若L1短路,L2依然能够发光
D.两个开关都闭合时,若L2断路,则两电流表均有示数且示数相等
【答案】B
【解析】A.根据电路图可知,只闭合S1时,电路为L1的简单电路,电流表A2测量电路中的电流,电流表A1没有接入电路中,所以A2有示数、A1无示数,故A错误;
B.再闭合S2时,两个灯泡并联,电流表A2测量干路中的电流,电流表A1测量通过灯泡L2的电流;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,所以电流表A2示数变大,故B正确;
C.两个开关都闭合时,若L1短路,则电源短路,所以L2不能发光,故C错误;
D.两个开关都闭合时,若L2断路,则电流表A1断路,无示数;电流表A2测量电路中的电流,有示数,所以两个电流表示数不相等,故D错误。
故选B。
8. 单位换算:0.5A=____________μA;20mA=____________ μA。
【答案】
【解析】[1]根据,故
[2]根据,故
9. 如图所示,某物理兴趣小组的同学在“练习使用电流表”实验中,将线头、都接到电流表标有“0.6”字样的接线柱上,此时电流表测量的是______灯的电流;若要用电流表测干路中总电流,则接线头应接到电流表接线柱______,线头接电流表______接线柱.
【答案】 3 —
【解析】[1] 将线头M、N都接到电流表为“0.6”接线柱上,电流表在支路上,测L1的电流;
[2] [3]由并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和知道,当电流表在干路上时,电流表的示数将最大,应把线头M连接电流表的“3”接线柱且N连接电流表的“-”接线柱.
10. 甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们可能是什么原因造成的?
甲:__________________________________________;
乙:__________________________________________;
丙:__________________________________________。
【答案】 电流表正、负接线柱接反 量程选取过大 量程选取过小
【解析】[1]从图像可知,甲同学电流表指针反偏,是电流表正负接线柱接反了造成的。
[2]从图像可知,乙同学电流表指针偏转很小,表明电流表量程选取过大。
[3]从图像可知,丙同学电流表指针偏转超过了最大量程,表明电流表量程选取过小。
11. 如图所示,当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A1的示数为1A,电流表A2和A3的示数各为______A 、______A;当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为4.5A和1.5A,电流表A1的示数为______A;若将S1、S2和S3同时闭合会发生______现象。
【答案】 1 0 3 短路
【解析】[1][2]根据电路图可知,当S1闭合、S2和S3都断开时,L1、L2串联连接,电流表A1和A2的都测量电路电流,而串联电路中电流处处相等,故电流表A1和A2的示数相等,都等于1A;电流表A3处于断路状态,因此示数为0。
[3]因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A1的示数
I1=I3-I2=4.5A-1.5A=3A
[4]当S1、S2和S3同时闭合时,电流从电源正极开始,直接从S1、S3回到电源负极,故发生电源短路,电源将被烧坏。
12. 如图甲所示电路,当开关S1、S2闭合后,A2与R2是_______(选填“串”或“并”)联的,电流表A1测量的是通过________(选填“干路”“R1”或“R2”)的电流,若电流表的指针偏转都如图乙所示,则通过R1的电流为______A,通过R2的电流为______A。
【答案】 串 干路 1.12 0.28
【解析】[1]由图甲可知,当开关S1、S2闭合后,电流表A2与电阻R2首尾相连,是串联的。
[2] 由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路的电流,A2与R2串联,即A2测量R2的电流。
[3][4]两个电流表指针位置相同,根据并联电路电流规律可知,两个电流表选择的量程不同。由图乙可知,电流表A2测量的是电阻R2所在支路的电流,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A,则通过R2的电流为0.28A。电流表A1测量的是干路的电流,电流表选择的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.4A,则通过R1的电流为
I1=I-I2=1.4A-0.28A=1.12A
13. 如图,使用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,开关控制干路,电流表测量灯的电流,导线不能交叉。
【答案】
14. 如图l所示是小方同学用电流表测量电流的实物图,请按要求回答:
(1)图1中电流表测量的是通过灯泡_______的电流;
(2)小方同学连接好电路后,用开关试触,发现电流表指针如图2所示,原因是:__________________;
(3)小方同学纠正错误后再进行实验,电流表的示数如图3所示,则电流表测出的电流是_________A。
【答案】 L1 电流表正、负接线柱接反 1.2
【解析】(1)[1]如图,两个灯泡并联,电流表与灯泡L1串联,由此可知,电流表测灯泡L1的电流。
(2)[2]小方同学连接好电路后,用开关试触,发现电流表指针反向偏转,说明电流从电流表负接线柱流入了,原因是电流表正、负接线柱反接。
(3)[3]由图乙可知,电流表量程用的是0~3A,分度值为0.1A,所以测得的电流为1.2A。
15. 在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)电流表在使用时必须____________联在被测电路中;
(2)某小组刚连完最后一根导线灯泡就亮了,实验过程中不当之处____________;
(3)小丽把电流表接入C点,当闭合开关时,发现电流表指针如图乙所示,出现这故障的原因是____________________________________;
(4)在图丙中移动一根导线测量B处的电流,在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路______;
(5)连接正确后,测出三点的电流并记录数据,将电流表的读数写入表格;
\
C处的电流/IC
B处的电流IB
A处的电流IA
第一测量
0.52
0.3
(6)分析上表的数据,可以得出结论是:______________________________;
(7)评估交流:
表格设计存在的问题______________________________;
实验过程存在的问题______________________________;
改进方案______________________________________________________;
(8)某小组利用原有的实验器材,只添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在下面的框中画出电路图_______。
【答案】 串 连接电路时开关没有断开 电流表的正负接线柱接反了 0.22 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 电流没有单位 实验次数太少,结论有偶然性 换用不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】(1)[1]根据电流表的使用规则可知,电流表在使用时必须串联在被测电路中。
(2)[2]刚连完最后一根导线灯泡就亮了,说明连接电路时开关没有断开,当接完最后一根导线时,电路导通,使灯光发光。
(3)[3]由图乙可知,电流表指针反向偏转,这是因为电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,说明电流表的正负接线柱接反了。
(4)[4]要测量B处的电流,则应该使电流表串联在灯L2所在的支路中,如下图所示:
(5)[5]由图丁可知,A点的电流表选择的量程为0~0.6A,分度值都是0.02A ,A点电流表指针指在11小格处,所以读数是0.22A 。
(6)[6]因为
0.52A=0.3A+0.22A
所以可得出结论为,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(7)[7]表格中电流应有单位,所以实验表格设计的不足之处是电流没有单位。
[8][9]表格中只有一组数据,得出的结论不具有普遍性,为避免实验的偶然性,使得出的结论具有普遍性,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
(8)[10]在不更换电流表位置的情况下,可以在支路上各接一个开关,使两灯都可以单独工作,也可以同时工作,即可达到实验要求,通过开关的通断,可以测出这三处的电流,电路如下图所示:
16. 在如图所示的电路中,和是两个完全相同的灯泡。求:
(1)只闭合时,若电流表的示数为0.28A,则通过和的电流分别是多少?
(2)只闭合时,若电流表的示数为0.49A,则通过和的电流分别是多少?
(3)能不能同时闭合开关、和?为什么?
【答案】(1)0.28A;0.28A;(2) 0.49A;0A;(3)不能;见解析
【解析】解:(1)由图知,只闭合时,两灯泡串联,电流表测电路中的电流,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡的电流均为0.28A。
(2)由图知,只闭合时,没有接入电路,电路为的简单电路,电流表测的电流,则通过的电流为0.49A,通过的电流为0A。
(3)由图知,同时闭合开关、和,会造成电源短路,会损坏电流表和电源,所以不能闭合开关、和。
答:(1)只闭合时,通过和的电流都是0.28A;
(2)只闭合时,通过的电流是0.49A,通过的电流是0A;
(3)不能;因为同时闭合开关、和,会造成电源短路,会损坏电流表和电源。
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