内容正文:
第4节 电流的测量
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电流的大小 1
题型2 电流表及其连接与使用 2
题型3 电流表的读数方法 5
【能力培优练】 7
【链接中考】 12
【重难题型讲解】
题型1 电流的大小
1、电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2、电流的符号和单位
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(2)单位:电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
3、电流的三种效应
(1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等。
(2)电流的磁效应,如电铃等。
(3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
4、一些常见的电流值
计算器中电源的电流
约100μA
半导体收音机电源的电流
约50mA
手电筒中的电流
约200mA
家庭节能灯中的电流
约0.1A
家用电视机的电流
约0.5A
家用电冰箱的电流
约1A
家用空调器的电流约
约5A
雷电电流
可达2×105A
【典例1-1】人体的生物电流大约只有家用冰箱的千分之一,人体的生物电流大约是( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于基本电路中的 ;如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的。某个汽车充电桩正常工作时的电流约为 。
跟踪训练1下列用电器正常工作时电流接近5A的是( )
A.家用空调 B.家用节能灯 C.手电筒 D.计算器
跟踪训练2 某品牌手机搭载了一块4460mAh的电池,其中mAh是物理量 的单位;若该手机理论播放视频时间为2小时,则理论播放视频时电流为 mA。
跟踪训练3 某充电宝有许多参数,其中有一项参数为额定容量,大小为20000mAh,它表示该电池充满电后所储存的电荷量。
(1)该充电宝充满电后所储存的电荷量为多少库仑?(需写出换算过程)
(2)假如使用该充满电的充电宝对外放电,放电电流为1A,则可以持续对外放电多少时间?
题型2 电流表及其连接与使用
1、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。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。
2、认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
0~0.6A
0~3A
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
3、电流表的使用规则
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
(1) 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
(2) 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
★特别提醒
判断电流表测量的对象
(1)电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。电流表所测量的电流,正是流经与其相连的电器的电流。
(2)如果电流表安装在串联电路中,且安装在干路上,那么它测量的是总电流;如果安装在支路上,则测量的是这个支路的电流。
(3)去表法判断电流表的测量对象:将电流表断开,分析哪些用电器不能工作,则断开的电流表测量的就是哪些用电器的电流。
【典例2-1】如图所示电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L1发光L2不发光,A1测L1电流
B.闭合Sl、S2时,L1、L2短路,都不发光
C.只闭合S2时,Ll发光、L2不发光,A2测Ll电流
D.闭合S1、S2时,L1、L2并联,A1、A2示数相等
【典例2-2】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,则接线头接到电流表接线柱标有“3”字样的接线柱,线头接电流表 接线柱。
跟踪训练1如图的电路中,和是规格不同的两个灯泡,开关闭合后,电流表的示数是0.4A,则( )
A.通过灯泡的电流是0.4A
B.通过灯泡的电流是0.4A
C.通过灯泡和灯泡的电流相等,都是0.2A
D.通过灯泡和灯泡的电流相等,都是0.4A
跟踪训练2如图甲所示, 小进发现两个电流表指针的位置相同(图乙)。小进随即分析出这是因为两个电流表的 不同, 电流表A1示数为 A, 灯L2的电流为 A。
跟踪训练3如图所示是小明同学用电流表测量电流的实物连接图,请按要求回答:
(1)图甲中电流表测量的是通过灯泡 的电流;
(2)如果要用电流表测通过和的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线 (选填“a”、“b”或“c”)的右端接在电流表的“—”接线柱上。
题型3 电流表的读数方法
1、确定量程,看清选用的是哪个量程,从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
2、确定分度值,根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少,如果使用0-0.6A量程,则每一小格是0.02A,如果使用0-3A量程,则每一小格是0.1A。
3、接通电流后,当指针稳定后(不再左右摆动时)读数,看清指针一共转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流,即I=分度值×小格数。
★特别提醒
常见的学生用电流表一般有0~0.6A和0~3A两个量程,当指针在同一位置时,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍。
【典例3-1】在实验室,小乔发现一个电流表有两个量程,大量程是0~9A,小量程模糊不清。为了测量小量程是多少,她先用大量程接入电路,指针位置如图(a)所示,然后再改用小量程接入同一电路,指针位置如图(b)所示,则电流表的小量程为( )
A.0~0.6A B.0~1A C.0~6A D.0~3A
【典例3-2】如图所示是用电流表测量电流的实物连接图,图甲中电流表测量的是通过灯泡 的电流;此时电流表的示数如图乙所示,则通过该灯泡的电流为 A,如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流,只需要移动 (a/b/c)导线。
跟踪训练1 在如图甲所示电路中,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的示数是0.5A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联
B.通过灯L1的电流为1.5A
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A
D.电流表A1使用的一定是0~3A量程
跟踪训练2在用电流表测电流的实验中,某同学连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应 ,电流表应先用大量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边如图乙所示,接下来应该 。
(2)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是 A,为了使测量结果更准确,应该 。
【能力培优练】
1.如图所示的电路中,闭合开关,电流表测的是( )
A.通过灯的电流
B.通过灯的电流
C.通过灯和灯的电流之和
D.电源供给电路的总电流
2.如图所示为用电流表测量通过灯的电流的电路图,其中电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
3.有0~0.6A和0~3A两个量程的电流表,实验中用了0~0.6A这一量程,但在某一次测量中,实验者却读出了2.30A,实际电流的大小应为( )
A.0.43A B.0.46A C.0.70A D.2.30A
4.如图所示的电路,下列分析不正确的是( )
A.只闭合S3时,L1 、L2都发光,A1、A2的示数相等
B.闭合S1、S2时,L1 、L2都发光,A1有示数,A2无示数
C.闭合S1、S3时,L1 、L2都发光,A1、A2均有示数
D.只闭合S1时,L1发光、L2不发光,A1测L1的电流,A2无示数
5.两位同学在做“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,分别存在的问题是( )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
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,乙表短路了
D.甲表断路了,乙表短路了
6.如图中,能正确使用电流表测量通过灯泡电流的电路是( )
A.B.C.D.
7.关于电流表的使用,下列说法中正确的是( )
A.使用电流表时,电流应从正接线柱流出,从负接线柱流入
B.电流表要串联在被测电路中
C.使用电流表时,可以不经过用电器把它直接接在电源两极上
D.测量过程中,电流表指针偏转角度过小,是因为电流表正负接线柱接反了
8.如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S、S1后,则( )
A.灯L1、L2串联 B.电流表A1测干路的电流
C.电流表A2测灯L2的电流 D.电流表A2测干路的电流
9.为了使小灯泡和并联,图中的甲位置应填入 ,乙位置应填入 (选填“电源”或“电流表”)。
10.某同学尝试自制伏打电堆,他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠,用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间,如图所示,两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。闭合开关,电流表读数如图所示,经过灯泡的电流大小为 A,其中一元硬币为“电池”的 极,该伏打电堆将 能转化为电能。
11.如图,电源电压不变,将开关S、闭合,电流表测量 (选填“”或“”)电流,如果在实验中,电流表接入了0~0.6A量程,却错把读数按0~3A量程读成0.9A,则实际电流的大小是 A。
12.如图甲所示,闭合开关S后,电流表A1、A2的指针位置相同,如图乙所示,则通过灯泡L2的电流为
A。
13.如图甲所示,当开关断开,、闭合时,能够发光的小灯泡有 ;当开关、闭合,断开时,电流表的示数为0.5A,的指针位置如图乙所示,则电表的示数为 A,通过灯的电流是 A。
14.如下图中,电流表测 灯的电流,、 联工作。
15.请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出相应的电路图。
16.请用笔画线代替导线,按要求将如图所示的实物连线图连接完整。要求:灯L1和L2并联,开关S控制整个电路,电流表只测量灯L2中的电流,不考虑电表量程,导线不能交叉。
17.如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小东发现灯泡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,小东用电流表分别测量图甲A、B、C三处的电流。连接好电路闭合开关后,电流表指针偏转如图乙所示,原因是电流表 。纠正错误继续实验,测得A、B、C三处电流相等,说明猜想一错误;
(2)为了验证猜想二,小东接下来的操作应该是对调 ,并且操作时开关处于 状态,最后发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二 ;
(3)小东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 (具体说明两个灯泡的发光情况);
(4)若在丙图中只改动一根导线,使并联电路正确,请在需要改动的导线上画“×” ,然后这根导线改动后的连接位置是 两点。
18.小敏和小东在老师的引导下,对部分电学小实验进行如下探究。
(1)如图甲所示,小敏和小东进行了用电流表测电流的小实验,为确保电路安全,实验前开关应 (选填“闭合”或“断开”);同时可以看出电流表测的是灯 (选填“”或“”)的电流;
(2)小敏连接了如图乙所示的电路图进行实验,将灯泡两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡不发光;受小敏实验现象启发,为了让两盏灯同时熄灭,小东认为可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡左端和灯泡右端的接线柱即可。根据所学知识判断小明这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的理由是 。
【链接中考】
1.(2023·黑龙江绥化·中考真题)下列有关物理量的估测,符合生活实际的是( )
A.学生课桌的高度大约为75dm B.人们感觉舒适的环境温度约为40℃
C.中学生受到的重力约为500N D.考场内照明灯的电流约为2A
2.(2023·四川巴中·中考真题)下列说法正确的是( )
A.人的正常体温约为39℃ B.成年人拇指的指甲宽度约为1cm
C.家用台灯正常工作时的电流约为10A D.一个鸡蛋的重力约为5N
3.(2024·山东临沂·中考真题)认真学习是青春最好的模样!下列与学习有关的认知,最接近实际的是( )
A.读书声的传播速度约 B.一本物理课本的质量约450g
C.教室内空调的额定电流约0.1A D.教室内舒适的温度约37℃
4.(2023·江苏宿迁·中考真题)如图所示,电源电压不变将开关S、S1都闭合,灯泡L1与L2正常发光,两灯是 联,电流表测量 电流,此时断开S1,电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.(2024·江苏镇江·中考真题)
(1)图1中,木块的长度为 ;
(2)图2中,弹簧测力计示数为 ;
(3)图3中,电流表示数为 。
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第4节 电流的测量
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电流的大小 1
题型2 电流表及其连接与使用 3
题型3 电流表的读数方法 7
【能力培优练】 10
【链接中考】 19
【重难题型讲解】
题型1 电流的大小
1、电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2、电流的符号和单位
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(2)单位:电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
3、电流的三种效应
(1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等。
(2)电流的磁效应,如电铃等。
(3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
4、一些常见的电流值
计算器中电源的电流
约100μA
半导体收音机电源的电流
约50mA
手电筒中的电流
约200mA
家庭节能灯中的电流
约0.1A
家用电视机的电流
约0.5A
家用电冰箱的电流
约1A
家用空调器的电流约
约5A
雷电电流
可达2×105A
【典例1-1】人体的生物电流大约只有家用冰箱的千分之一,人体的生物电流大约是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】家用冰箱的电流约为1A,人体的生物电流大约只有家用冰箱的千分之一,人体的生物电流大约是
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【典例1-2】我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于基本电路中的 ;如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的。某个汽车充电桩正常工作时的电流约为 。
【答案】 用电器 并联 3.2×107
【详解】[1]给汽车蓄电池充电时,蓄电池需要消耗电能,相当于基本电路中的用电器。
[2]这些充电桩都可以独立工作,互不影响,是并联的。
[3]汽车充电桩正常工作时的电流约为
32A=32×106μA=3.2×107μA
跟踪训练1下列用电器正常工作时电流接近5A的是( )
A.家用空调 B.家用节能灯 C.手电筒 D.计算器
【答案】A
【详解】A.电冰箱正常工作的电流约为1A,家用空调正常工作时的电流接近5A,故A符合题意;
B.家用节能灯正常工作时的电流约为0.1A左右,故B不符合题意;
C.手电筒正常工作时的电流约为0.2A左右,故C不符合题意;
D.计算器正常工作时的电流约为1×10-4A,故D不符合题意。
故选A。
跟踪训练2 某品牌手机搭载了一块4460mAh的电池,其中mAh是物理量 的单位;若该手机理论播放视频时间为2小时,则理论播放视频时电流为 mA。
【答案】 电荷量 2230
【详解】[1]mA为电流单位,h为时间单位,则由Q=It可知,mAh为电荷量的单位。
[2]根据可知,播放视频时电流为
跟踪训练3 某充电宝有许多参数,其中有一项参数为额定容量,大小为20000mAh,它表示该电池充满电后所储存的电荷量。
(1)该充电宝充满电后所储存的电荷量为多少库仑?(需写出换算过程)
(2)假如使用该充满电的充电宝对外放电,放电电流为1A,则可以持续对外放电多少时间?
【答案】(1)72000C
(2)20h
【详解】(1)已知该充电宝的参数为20000mAh,则充电宝充满电后所储存的电荷量为
(2)假如使用该充满电的充电宝对外放电,放电电流为1A,则可以持续对外放电的时间为
题型2 电流表及其连接与使用
1、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。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。
2、认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
0~0.6A
0~3A
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
3、电流表的使用规则
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
(1) 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
(2) 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
★特别提醒
判断电流表测量的对象
(1)电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。电流表所测量的电流,正是流经与其相连的电器的电流。
(2)如果电流表安装在串联电路中,且安装在干路上,那么它测量的是总电流;如果安装在支路上,则测量的是这个支路的电流。
(3)去表法判断电流表的测量对象:将电流表断开,分析哪些用电器不能工作,则断开的电流表测量的就是哪些用电器的电流。
【典例2-1】如图所示电路,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L1发光L2不发光,A1测L1电流
B.闭合Sl、S2时,L1、L2短路,都不发光
C.只闭合S2时,Ll发光、L2不发光,A2测Ll电流
D.闭合S1、S2时,L1、L2并联,A1、A2示数相等
【答案】A
【详解】A.由电路图知道,当只闭合S1 时,只有电流表A1 与L1连入电路工作,则L1发光L2不发光,A1测L1电流,故A正确;
BD.当闭合S1、S2时, L1、L2并联,A1 在L1支路上测L1支路的电流,A2 在L2支路上测L2支路的电流,两灯均能发光,题中并没有说两灯规格一样,所以两灯的电流不一定相等,故BD错误;
C.当只闭合S2 时,由于干路上的S1断开,则整个电路处于开路状态,L1、L2都不发光,故C错误;
故选 A。
【典例2-2】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,则接线头接到电流表接线柱标有“3”字样的接线柱,线头接电流表 接线柱。
【答案】 L1 “-”
【详解】[1]将线头、都接到电流表标有“0.6”字样的接线柱上,开关闭合,两灯并联,电流表测通过L1的电流。
[2]若要用电流表测干路中总电流,则接线头接到电流表接线柱标有“3”字样的接线柱,线头接电流表“-”接线柱。
跟踪训练1如图的电路中,和是规格不同的两个灯泡,开关闭合后,电流表的示数是0.4A,则( )
A.通过灯泡的电流是0.4A
B.通过灯泡的电流是0.4A
C.通过灯泡和灯泡的电流相等,都是0.2A
D.通过灯泡和灯泡的电流相等,都是0.4A
【答案】B
【详解】由题图可知,电流表并联在灯泡L1两端,当开关闭合后,灯泡L1被短路,电路为L2的简单电路,电流表测的是通过灯泡L2的电流,电流表的示数是0.4A,所以,通过灯泡L2的电流是0.4A,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
跟踪训练2如图甲所示, 小进发现两个电流表指针的位置相同(图乙)。小进随即分析出这是因为两个电流表的 不同, 电流表A1示数为 A, 灯L2的电流为 A。
【答案】 量程 1.2 0.96
【详解】[1][2][3]由电路图甲知,灯泡L1和L2并联,电流表A2测量灯泡L1的电流,电流表A1测量干路电流,所以电流表A1的示数比电流表A2的示数大;因为两电流表指针位置相同,所以它们的量程不同,电流表A1的量程是0~3A,分度值为0.1A,电流表示数IA1=1.2A;电流表A2的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表读数IA2=0.24A;灯泡L1的电流
I1=IA2=0.24A
根据并联电路的电流规律可知,灯泡L2的电流
I2=IA1-IA2=1.2A-0.24A=0.96A
跟踪训练3如图所示是小明同学用电流表测量电流的实物连接图,请按要求回答:
(1)图甲中电流表测量的是通过灯泡 的电流;
(2)如果要用电流表测通过和的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线 (选填“a”、“b”或“c”)的右端接在电流表的“—”接线柱上。
【答案】(1) (2)b
【详解】(1)图甲中电流表和灯泡L1在同一条支路上,因此测量的是灯泡L1的电流。
(2)如果要用电流表测通过和的总电流,电流表应该在干路上,即电流经过电流表以后再分线,因此应将导线b的右端接在电流表的“—”接线柱上。
题型3 电流表的读数方法
1、确定量程,看清选用的是哪个量程,从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
2、确定分度值,根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少,如果使用0-0.6A量程,则每一小格是0.02A,如果使用0-3A量程,则每一小格是0.1A。
3、接通电流后,当指针稳定后(不再左右摆动时)读数,看清指针一共转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流,即I=分度值×小格数。
★特别提醒
常见的学生用电流表一般有0~0.6A和0~3A两个量程,当指针在同一位置时,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍。
【典例3-1】在实验室,小乔发现一个电流表有两个量程,大量程是0~9A,小量程模糊不清。为了测量小量程是多少,她先用大量程接入电路,指针位置如图(a)所示,然后再改用小量程接入同一电路,指针位置如图(b)所示,则电流表的小量程为( )
A.0~0.6A B.0~1A C.0~6A D.0~3A
【答案】D
【详解】大量程的每一个大格是3A,每一个小格是0.3A,即分度值为0.3A,示数是1.5A;大小量程的电流表接入的是同一电路,测量值应该相同。b图中指针的位置是1.5A,则分度值为0.1A,所以,小量程为0~3A。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例3-2】如图所示是用电流表测量电流的实物连接图,图甲中电流表测量的是通过灯泡 的电流;此时电流表的示数如图乙所示,则通过该灯泡的电流为 A,如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流,只需要移动 (a/b/c)导线。
【答案】 L2 0.5 b
【详解】[1][2]图甲中,两个灯泡并联,电流表和灯泡L2串联,测量L2的电流,由图乙可知,电流表接入量程,分度值为0.02A,读数为0.5A,则通过该灯泡的电流为0.5A。
[3]如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流,只需要让电流表接在干路,即把b导线从电流表0.6A接线柱改换到负接线柱即可。
跟踪训练1 在如图甲所示电路中,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的示数是0.5A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联
B.通过灯L1的电流为1.5A
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A
D.电流表A1使用的一定是0~3A量程
【答案】D
【详解】A.由图可知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,故A错误;
BCD.电流表A2的示数是0.5A,通过灯L2的电流为I2=0.5A,因为干路电流大于任一支路电流,因此电流表A1使用的是0~3A的量程,电流表A1示数是1.5A,即电路的总电流I=1.5A,由并联电路电流的规律得到通过灯L1的电流
I1=I-I2=1.5A-0.5A=1A
故BC错误,D正确。
故选D。
跟踪训练2在用电流表测电流的实验中,某同学连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应 ,电流表应先用大量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边如图乙所示,接下来应该 。
(2)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是 A,为了使测量结果更准确,应该 。
【答案】(1) 断开 调零
(2) 0.5 换用小量程测量
【详解】(1)[1]为了防止连接错误时导致电路损坏,连接电路时,开关应断开,在不能确定电流大小时,为防止损坏电流表,电流表应先用大量程试触。
[2]闭合开关前发现电流表的指针偏向0刻度的左边如图乙所示,即指针没有指向零刻度线,这是因为电流表没有调零。
(2)[1]如图丙电流表选用0~3A,分度值为0.1A,示数为0.5A。
[2]此时电流表指针偏转小于五分之一,即示数小于0.6A,说明量程选大了,应换用小量程,使测量结果更准确。
【能力培优练】
1.如图所示的电路中,闭合开关,电流表测的是( )
A.通过灯的电流
B.通过灯的电流
C.通过灯和灯的电流之和
D.电源供给电路的总电流
【答案】B
【详解】分析电路结构可知,闭合开关,图中灯泡L1与L2并联,电流表与灯泡L2串联,测通过灯泡L2的电流,则B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示为用电流表测量通过灯的电流的电路图,其中电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.由图可知,电流表虽然与L1串联,但是电流表正负接线柱接反了,故A错误;
B.此图中,电流表在干路,测量干路电流,没有测量通过L1的电流,故B错误;
C.电流表与L1并联,没有与其串联,将L1短路,不能测量L1的电流,故C错误;
D.电流表与L1串联,且正负接线柱没有接反,测量L1的电流,故D正确。
故选D。
3.有0~0.6A和0~3A两个量程的电流表,实验中用了0~0.6A这一量程,但在某一次测量中,实验者却读出了2.30A,实际电流的大小应为( )
A.0.43A B.0.46A C.0.70A D.2.30A
【答案】B
【详解】0~0.6A和0~3A两个量程的电流表,对应的量程之比为1∶5,故分度值之比为1∶5。实验中用了0~0.6A这一量程,在某一次测量中,实验者却读出了2.30A,可知是按大量程读数,则实际电流大小为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.如图所示的电路,下列分析不正确的是( )
A.只闭合S3时,L1 、L2都发光,A1、A2的示数相等
B.闭合S1、S2时,L1 、L2都发光,A1有示数,A2无示数
C.闭合S1、S3时,L1 、L2都发光,A1、A2均有示数
D.只闭合S1时,L1发光、L2不发光,A1测L1的电流,A2无示数
【答案】C
【详解】A.只闭合S3时,L1、L2串联都发光,电流表A1、A2测串联电路电流,根据串联电路电流规律可知,两表示数相等,故A正确,不符合题意;
B.闭合S1、S2时,L1、L2并联都发光,电流表A1测通过L1电流有示数,电流表A2是断路状态,无示数,故B正确,不符合题意;
C.闭合S1、S3时,电路中L1与电流表A1串联在电路中,电流表A2被短接,故只有L1发光,电流表A1有示数,A2无示数,故C错误,符合题意;
D.只闭合S1时,电路中L1与电流表A1串联在电路中,灯泡L2和电流表A2是断路状态,所以只有L1发光,L2不发光,A1有示数,A2无示数,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.两位同学在做“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,分别存在的问题是( )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
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,乙表短路了
D.甲表断路了,乙表短路了
【答案】A
【详解】电流表应让电流从正接线柱流入,负接线柱流出,甲图中指针反偏,表明正负接线柱接反了,乙图中电流大于0.6A,应接入0~3A量程,即乙表选接的量程太小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图中,能正确使用电流表测量通过灯泡电流的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.灯L1与L2并联,电流表在干路中,测干路中的电流,故A不符合题意;
B.灯L1与L2并联,电流表与L1串联,测通过L1的电流,故B符合题意;
C.灯L1与L2并联,一个电流表与L2串联但正负接线柱接反了,另一个电流表在干路中,测干路的电流,故C不符合题意;
D.灯L1与L2并联,电流表与L1串联但正负接线柱接反了,故D不符合题意。
故选B。
7.关于电流表的使用,下列说法中正确的是( )
A.使用电流表时,电流应从正接线柱流出,从负接线柱流入
B.电流表要串联在被测电路中
C.使用电流表时,可以不经过用电器把它直接接在电源两极上
D.测量过程中,电流表指针偏转角度过小,是因为电流表正负接线柱接反了
【答案】B
【详解】A.使用电流表时,应确保电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。如果电流方向相反,电流表的指针会反向偏转,可能损坏电流表或无法正确读数。故A错误;
B.电流表在电路中应串联使用,以便测量流过该电路的电流。故B正确;
C.电流表的内阻很小,如果直接接在电源两极上,会导致电流过大,可能损坏电流表或电源。因此,电流表不能直接接在电源两极上。故C错误;
D.电流表指针偏转角度过小通常是因为所选量程过大或电路中的电流过小。如果电流表正负接线柱接反了,指针会反向偏转,而不是偏转角度过小。故D错误。
故选B。
8.如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S、S1后,则( )
A.灯L1、L2串联 B.电流表A1测干路的电流
C.电流表A2测灯L2的电流 D.电流表A2测干路的电流
【答案】D
【详解】根据图中所示的实物图可知,当开关S、S1闭合后,灯L1、L2并联接入电路,其中开关S在干路上,控制整个电路的通断,电流表A1与开关S1及灯L2在同一支路上,开关S1控制这条支路的通断,电流表A1测量通过灯L2的电流,电流表A2在干路上,测量通过干路的电流。
故选D。
9.为了使小灯泡和并联,图中的甲位置应填入 ,乙位置应填入 (选填“电源”或“电流表”)。
【答案】 电流表 电源
【详解】[1][2]当甲处为电流表,乙处为电源时,和并列连接,电路中有两条路径,小灯泡和并联。若甲是电源,乙为电流表,会造成L2短路。
10.某同学尝试自制伏打电堆,他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠,用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间,如图所示,两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。闭合开关,电流表读数如图所示,经过灯泡的电流大小为 A,其中一元硬币为“电池”的 极,该伏打电堆将 能转化为电能。
【答案】 0.28 正 化学
【详解】[1]由电流表图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A。
[2]闭合开关,电流表正常工作,说明电流从电流表的“+”接线柱流入、从“-”接线柱流出,所以它的“+”接 线柱肯定与电源正极相连接,则伏打电堆中的一元硬币为正极。
[3]由题意可知,伏打电堆消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能。
11.如图,电源电压不变,将开关S、闭合,电流表测量 (选填“”或“”)电流,如果在实验中,电流表接入了0~0.6A量程,却错把读数按0~3A量程读成0.9A,则实际电流的大小是 A。
【答案】 L2 0.18
【详解】[1]分析电路图可知,电流的路径有两条,一条经过电流表和灯泡,另外一条经过灯泡和开关,所以电路为并联电路, 电流表和灯泡在同一条支路上,所以电流表测的电流。
[2]根据量程的大小关系,同一刻度下,大量程的读数是小量程读数的5倍,可知,实际电流为0.18 A。
12.如图甲所示,闭合开关S后,电流表A1、A2的指针位置相同,如图乙所示,则通过灯泡L2的电流为 A。
【答案】0.24
【详解】如图,两灯泡并联,A2测量灯泡L2的电流,A1测量干路电流,闭合开关S后,电流表A1、A2的指针位置相同,所以A2选用小量程,分度值为0.02A,读数为0.24A;A1选用大量程,分度值为0.1A,读数为1.2A,通过灯泡L2的电流为0.24A。
13.如图甲所示,当开关断开,、闭合时,能够发光的小灯泡有 ;当开关、闭合,断开时,电流表的示数为0.5A,的指针位置如图乙所示,则电表的示数为 A,通过灯的电流是 A。
【答案】 0.2 0.3
【详解】[1]当开关断开,、闭合时,灯泡被短接,所以只有灯泡发光。
[2][3]当开关、闭合,断开时,与并联,电流表所测为干路电流,而电流表所测为支路电流,不能为大于干路电流,故所选择的小量程,读数为,根据并联电路电流的特点,通过灯的电流是
14.如下图中,电流表测 灯的电流,、 联工作。
【答案】 L2 并
【详解】[1][2]据图可知,电流从电源的正极流出分别经过两个灯泡回到电源的负极,因此电路是并联的,电流表与灯泡L2在同一条支路上,因此测量的是灯泡L2支路的电流。
15.请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出相应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,两灯并联,开关在干路上,电流表测L1支路的电流,电路图如图所示:
16.请用笔画线代替导线,按要求将如图所示的实物连线图连接完整。要求:灯L1和L2并联,开关S控制整个电路,电流表只测量灯L2中的电流,不考虑电表量程,导线不能交叉。
【答案】
【详解】灯L1和L2并联;开关S控制整个电路,所以开关接在干路上;电流表测量L2的电流,则电流表位于L2支路,注意电流从电流表正接线柱流入,如图所示:
17.如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小东发现灯泡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,小东用电流表分别测量图甲A、B、C三处的电流。连接好电路闭合开关后,电流表指针偏转如图乙所示,原因是电流表 。纠正错误继续实验,测得A、B、C三处电流相等,说明猜想一错误;
(2)为了验证猜想二,小东接下来的操作应该是对调 ,并且操作时开关处于 状态,最后发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二 ;
(3)小东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 (具体说明两个灯泡的发光情况);
(4)若在丙图中只改动一根导线,使并联电路正确,请在需要改动的导线上画“×” ,然后这根导线改动后的连接位置是 两点。
【答案】(1)正负接线柱接反了
(2)两个小灯泡在电路中的位置 断开 错误
(3)小灯泡L1亮,小灯泡L2不亮
(4) A、C
【详解】(1)闭合开关后,电流表指针偏转如图乙所示,即指针反向偏转,原因是电流表的正负接线柱接反了。
(2)[1]为了验证猜想二,即谁靠近电源正极谁就更亮,小东应对调两个小灯泡在电路中的位置。
[2]为保护电路,操作时开关应该处于断开状态。
[3]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,则猜想二错误。
(3)由丙图可知,小灯泡L2两端直接用导线连接起来,小灯泡L2被短路,故闭合开关后电流由电源的正极流出,经开关到小灯泡L1,最后回到电源的负极,因此小灯泡L1亮,小灯泡L2不亮。
(4)[1][2]由图丙可知,要使两灯并联,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,而图丙中灯泡L2被短路,此时可将导线b重新连接,如图所示:
并将导线b连接A、C两点。
18.小敏和小东在老师的引导下,对部分电学小实验进行如下探究。
(1)如图甲所示,小敏和小东进行了用电流表测电流的小实验,为确保电路安全,实验前开关应 (选填“闭合”或“断开”);同时可以看出电流表测的是灯 (选填“”或“”)的电流;
(2)小敏连接了如图乙所示的电路图进行实验,将灯泡两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡不发光;受小敏实验现象启发,为了让两盏灯同时熄灭,小东认为可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡左端和灯泡右端的接线柱即可。根据所学知识判断小明这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的,你判断的理由是 。
【答案】(1) 断开 L2 (2) 错误 见解析
【详解】(1)[1]在进行电路实验前,为了确保电路安全,防止因电路连接错误等原因导致电流过大损坏元件,实验前开关应处于断开状态。
[2]观察图甲,两灯并联,电流表串联在灯泡L2的支路中,因此电流表测的是灯L2的电流。
(2) [1][2]图乙中,两灯串联。小敏将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,L2被导线局部短路,所以闭合开关S后,灯泡L2不发光。小东提出为了让两盏灯同时熄灭,可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱。这样的操作是错误的。因为这样做会导致电源短路,即电流不经过用电器直接从正极流向负极。电源短路会烧坏电源,甚至引起火灾,这是非常危险的。
【链接中考】
1.(2023·黑龙江绥化·中考真题)下列有关物理量的估测,符合生活实际的是( )
A.学生课桌的高度大约为75dm B.人们感觉舒适的环境温度约为40℃
C.中学生受到的重力约为500N D.考场内照明灯的电流约为2A
【答案】C
【详解】A.课桌的高度约为80cm,故A不符合题意;
B.人们感觉舒适的环境温度约为26℃,故B不符合题意;
C.中学生质量约为50kg,受到的重力约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
故C符合题意;
D.考场内照明灯的电流约为0.2A,故D不符合题意。
故选C。
2.(2023·四川巴中·中考真题)下列说法正确的是( )
A.人的正常体温约为39℃ B.成年人拇指的指甲宽度约为1cm
C.家用台灯正常工作时的电流约为10A D.一个鸡蛋的重力约为5N
【答案】B
【详解】A.人的正常体温约36~37℃,当人的体温达到39℃一般是在发烧,故A错误;
B.成年人的拇指指甲宽度大约是10mm,即1cm,故B正确;
C.家用台灯正常工作时的电功率约为20W,灯丝中的电流约为0.1A,故C错误;
D.一斤(0.5kg)鸡蛋约有10个,则一个鸡蛋的质量约为0.05kg,由G=mg可知,一个鸡蛋的重力约
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
故D错误。
故选B。
3.(2024·山东临沂·中考真题)认真学习是青春最好的模样!下列与学习有关的认知,最接近实际的是( )
A.读书声的传播速度约 B.一本物理课本的质量约450g
C.教室内空调的额定电流约0.1A D.教室内舒适的温度约37℃
【答案】B
【详解】A.根据声音的传播特点可知,读书声的传播速度约,故A不符合题意;
B.根据生活实际可知,一本物理课本的质量约450g,故B符合题意;
C.根据生活实际可知,教室内空调的额定电流约5A左右,故C不符合题意;
D.根据生活实际可知,人感觉舒适的气温约为25℃,故教室内舒适的温度约25℃,故D不符合题意。
故选B。
4.(2023·江苏宿迁·中考真题)如图所示,电源电压不变将开关S、S1都闭合,灯泡L1与L2正常发光,两灯是 联,电流表测量 电流,此时断开S1,电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 并 L2 不变
【详解】[1]分析电路图可知,电流的路径有两条,一条经过L2和电流表,另外一条经过S1和灯泡L1,所以电路为并联电路。
[2]分析电路可知,电流表和L2在同一条支路上,所以测L2的电流。
[3]断开S1,L1所在支路为断路,因为并联电路中各用电器互不影响,所以电流表的示数不变。
5.(2024·江苏镇江·中考真题)
(1)图1中,木块的长度为 ;
(2)图2中,弹簧测力计示数为 ;
(3)图3中,电流表示数为 。
【答案】(1)2.30 (2)2.2 (3)1.7
【详解】(1)图1中,刻度尺的分度值为1mm,即每小格代表1mm。木块的左端与0刻度线对齐,右端在2.30cm的位置,因此应所以,木块的长度为2.30cm。
(2)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,即每小格代表0.2N。然后,观察指针位置,指针指在2N下一格处,因此,弹簧测力计的示数为2.2N。
(3)由图可知,电流表所选量程为0∼3A,分度值为0.1A,即每小格代表0.1A。观察指针位置,指针指在1.7A的刻度线上。所以,电流表的示数为1.7A。
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