内容正文:
11.4 电流及其测量
第1课时 电流 电流表
● 考点清单解读
● 重难题型突破
● 易错易混分析
■考点一 电 流
1. 电流的形成:自由电荷的定向移动形成电流。
电流可能是正电荷定向移动形成的,也可能是负电荷定向移动形成的,还有可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动形成的。
2. 电路中形成电流的条件
(1)有电源。
(2)电路是连通的。 两个条件缺一不可。
考点清单解读
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3. 电流的方向
(1)正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
(2)负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
(3)电路中电流的方向:
①在电源外部,电流的方向是从正极出发,经导线和用电器流向负极;
②在电源内部,电流的方向是从电源负极流向电源正极。
考点清单解读
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典例 1 电流是自由电荷_______形成的。 如图所示,闪电时,电流的方向是 __________________(选填“由云层到避雷针”或“由避雷针到云层”)。
对点典例剖析
考点清单解读
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[解析思路]
[答案] 定向移动 由云层到避雷针
考点清单解读
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4. 电流的强弱
电流的
符号 通常用字母 I 表示
电流
单位 国际制单位 安培,简称安,符号是 A
常用单位 毫安(mA)和微安(μA)
换算关系
1 mA=10-3 A;1μA=10-6 A
考点清单解读
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一些
用电
器正
常工
作时
的电
流值 液晶显示计算器 约 1.3×10-4 A
小型发光二极管 约 0.01 A
电风扇
0.1~0.3 A
家用电视机
0.3~1 A
家用电冰箱
0.5~1.0 A
1~6 A
家用洗衣机
续表
考点清单解读
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对点典例剖析
典例 2 下列家用电器正常工作时,通过的电流约为 1 A 的是( )
A.手电筒
B.节能灯
C.家用电冰箱
D.半导体收音机
考点清单解读
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[解析]手电筒中的电流大约为 0.2 A,故 A 项不符合题意;节能灯中的电流大约为 0.1 A,故 B 项不符合题意;家用电冰箱的电流大约为 1 A,故 C 项符合题意;半导体收音机的电流大约为 0.05 A,故 D 项不符合题意。
[答案] C
重难题型突破
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■考点二 电 流 表
1. 电流表
作用 测量电路中的电流大小
符号
电流
表的
结构
考点清单解读
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2. 电流表的使用规则
调零 实验前检查电流表指针是否对准零刻度线,如有偏差,需要用调零旋钮调零
串联 应将电流表串联接入被测电路中
“+进
“-出 让电流从正接线柱(标有 3 或 0.6)流入电流表,再从负接线柱(标有“-”号)流出
量程选择 测量时,可以通过开关试触确定电流表量程
考点清单解读
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严禁电源短路 绝对不能直接把电流表接在电源的正、负极上
续表
考点清单解读
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3. 电流表的读数
考点清单解读
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对点典例剖析
典例 3 “用电流表测电流”的实验中,连接电路时由于不知道电流的大小,电流表量程应首先选用 _______(选填“大”或“小”)量程;若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是通过灯 ______ 的电流。 闭合开关后,若电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是 _____ A。
考点清单解读
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[解析思路]
[答案] 大 L2 0.46
考点清单解读
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4. 电流表使用中常见故障分析
现象 故障 故障处理
未闭合开关时,指针未指在零刻度线处
电流表指针未调零 电流表指针调零
闭合开关,电流表指针偏向零
刻度线左侧
电流表正、负接线柱接反 交换正、负接线柱上导线的位置
考点清单解读
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现象 故障 故障处理
闭合开关,电流表指针偏转角
度过大
电流表所选量程过小 电流表换用大量程
闭合开关,电流表指针偏转角
度过小
电流表所选量程过大 电流表换用小量程
续表
考点清单解读
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归纳总结 电流表要串联使用,与哪个用电器串联就测通过那个用电器的电流;电流表读数规则:一看清量程,二看清分度值,三看清指针停留位置。
考点清单解读
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对点典例剖析
典例 4 小红用电流表测量电流时,把电流表串联接入电路后闭合开关,发现指针偏转如图甲所示,产生这种情况的原因可能是 _____________________;小明测量电流时,闭合开关,发现电流表指针偏转如图乙所示,产生这种情况的原因可能是 ________________________。
考点清单解读
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[解析思路]
[答案] 电流表的量程选择过小 电流表的正、负接线柱接反了
考点清单解读
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■题型一 电荷移动与电流方向综合判断
例1 如图所示,用一个带负电的物体 a 去接触不带电的验电器的金属球 b 时,金属球 b 也带上了负电,则下列说法正确的是( )
A.a 上的一些电子转移到 b 上,
瞬时电流方向为b→a
B.b 上的一些电子转移到 a 上,
瞬时电流方向为 a→b
重难题型突破
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C.b 上的一些正电荷转移到 a 上,瞬时电流方向为 b→a
D.a 上的一些正电荷转移到 b 上,瞬时电流方向为 a→b
重难题型突破
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[解析]带负电的物体有多余电子,用一个带负电的物体 a 去接触不带电的验电器的金属球 b 时,物体 a 上的一部分多余电子会转移到 b 上,因为电流的方向与电子(负电荷)定向移动的方向相反,所以瞬时电流方向为 b→a。
[答案] A
重难题型突破
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变式衍生 如图所示,有两个相同的验电器,其中甲带正电、乙不带电。 用带有绝缘柄的金属棒把甲和乙连接起来。 下列说法错误的是( )
A.连接前,甲的金属箔张开是因为
同种电荷相互排斥
B.连接的一瞬间,自由电子从乙
流向甲
C.连接的一瞬间,正电荷从甲流向乙
D.连接的一瞬间,金属棒中电流方向是从甲流向乙
C
重难题型突破
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■题型二 电流表的读数
例2 某同学在做“测量某一灯泡中的电流”的实验时,电流表指针偏转如图所示,电流表的示数为 _____ A。在某次测量时选择的量程不变,可是由于粗心,读数时读成了 2.5 A,则实际电流应该是 ______ A。
重难题型突破
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[解析]由题图可知,电流表所选的量程为 0~0.6 A,其分度值为 0.02 A;由指针位置可知电流表的示数为 0.2 A+0.02 A×4=0.28 A;在某次测量时选择的量程不变,仍为 0~0.6 A,读数时读成了 2.5 A,说明是按大量程读的数,由于 0~3 A 量程的读数是 0~0.6 A 量程读数的 5 倍,则实际电流应该是 =0.5 A。
[答案] 0.28 0.5
重难题型突破
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思路点拨
重难题型突破
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解题通法
电流表的读数方法:(1)确定量程。(2)确定所选量
程的分度值。(3)根据指针所指位置读出示数,电流表示数=大格数值+小格数×分度值。对于实验室常用电流表,指针指在某一位置时,按大量程读数是按小量程读数的 5 倍。
重难题型突破
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■题型三 判断电流表的测量对象
例3 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( )
重难题型突破
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[解析]A 图中电流表与灯泡 L2 并联接入了电路,电流表将灯泡L2 短路,不能测量通过灯泡 L2 的电流,故 A 项错误;B 图中 L1、L2并联,电流表与灯泡 L1 串联,测量通过灯泡 L1 的电流,故 B 项错误;C 图中 L1、L2 并联,电流表接在干路中,测量的是干路电流,故C 项错误;D 图中电流表与灯泡L1、L2 串联,电流表能测量通过 L2的电流,故 D 项正确。
[答案] D
重难题型突破
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解题通法
判断电流表测量对象的方法
(1)回路法:电流表和哪个用电器串联,就测量通过那个用电器的电流。
(2)去表法:
重难题型突破
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■负电荷定向移动时,判断错电流的方向
例 从电视机显像管尾部的热灯丝不断发射出来的电子高速撞击在电视机荧光屏上,使荧光屏发光,则在显像管内( )
A.电流方向从灯丝到荧光屏
B.电流方向从荧光屏到灯丝
C.没有电流
D.电流方向不断改变
易错易混分析
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[解析]根据题意,显像管尾部的热灯丝发射出来的电子高速撞击在电视机的荧光屏上,电子是负电荷,由于规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以显像管内电流的方向是从荧光屏到灯丝。
[答案] B
[易错] A
[错因] 误认为电子定向移动的方向就是电流方向。
重难题型突破
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易错警示
电子定向移动的方向与电流的方向是相反的。
易错易混分析
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领悟提能
判断电流方向的基本思路
(1)判电性:判定发生定向移动的电荷是正电荷还是负电荷。
(2)判方向:明确该电荷是由哪个物体转移到哪个物体上。
(3)判规律:①如果发生定向移动的是正电荷,则电流方向与正电荷的定向移动方向相同;②如果发生定向移动的是负电荷,则电流方向与负电荷的定向移动方向相反。
易错易混分析
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第2课时 串、并联电路中电流的关系
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● 考点清单解读
● 重难题型突破
● 易错易混分析
■考点一 串联电路中电流的关系
提出
问题 串联电路中各处电流有什么关系
猜想与
假设 (1)串联电路中电流处处相等。
(2)串联电路中电源外部从正极到负极电流越来越小
实验
电路图
考点清单解读
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设计并
进行实验 (1)根据串联电路的电路图,用两个不同规格的小灯泡 L1、L2 组装好实验装置。
(2)分别把电流表接在图中的 A、B、C、D 处。
(3)分别测量通过这四处的电流,把测量数据记录在表格中。
(4)更换不同规格的小灯泡,重复上述步骤
续表
考点清单解读
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实验数据
记录 测量次序 IA/A IB /A IC /A ID /A
第一次 0.20 0.20 0.20 0.20
第二次 0.24 0.24 0.24 0.24
第三次 0.30 0.30 0.30 0.30
续表
考点清单解读
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分析论证 在串联电路中,通过 A、B、C、D 四处的电流是相等的,即 IA=IB=IC=ID
实验结论 在串联电路中,电流处处相等,即I=I1=I2=…=In
评估与
交流 (1)实验中要更换不同规格的小灯泡进行多次实验,得到多组实验数据,这样可以避免实验结论的偶然性,使结论具有普遍性。
(2)记录数据时,要实事求是,不得随意修改数据。应在误差允许的范围内得出结论
续表
考点清单解读
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归纳总结 串联电路中不管两个小灯泡的规格是否相同,也不管两个小灯泡的发光情况怎样,通过它们的电流一定相等。
考点清单解读
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典例 1 小明在探究“串联电路中电流特点”的实验中设计了如图甲所示的电路图,闭合开关 S,两电流表 A1、A2 的示数分别如图乙、丙两图所示,造成这种现象的原因是( )
A.L1 与 L2 的规格不同
B.其中一个电流表故障
C.两个电流表选择了不同的量程
D.电流在流动过程中减小了
对点典例剖析
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[答案] C
[解析思路]
考点清单解读
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■考点二 并联电路中电流的关系
提出
问题 并联电路中干路电流和各支路电流有什么关系
猜想与
假设 (1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(2)并联电路中干路电流和各支路电流相等
实验
电路图
考点清单解读
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设计并
进行实验 (1)根据并联电路的电路图,用两个不同规格的小灯泡 L1、L2 组装好实验装置。
(2)把电流表分别接在电路的 A、B、C、D 处。
(3)分别测量通过这四处的电流,把测量数据记录在表格中。
(4)更换不同规格的小灯泡,重复上述步骤
续表
考点清单解读
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实验数据
记录 测量次序 IA/A IB /A IC /A ID /A
第一次 0.20 0.28 0.48 0.48
第二次 0.24 0.20 0.44 0.44
第三次 0.10 0.12 0.22 0.22
分析论证 通过干路的电流等于两支路中的电流之和,即
IC=IA+IB
续表
考点清单解读
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评估与
交流 (1)实验中使用规格不同的小灯泡多次测量,是为了避免实验结论的偶然性。
(2)并联电路中各支路中的电流不一定相等。 当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流相等;当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流不相等
续表
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归纳总结 在并联电路中,各支路的电流可能相等,也可能不相等,这取决于各支路上的用电器的规格是否相同。
考点清单解读
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对点典例剖析
典例 2 如图所示的电路中,电流表规格都相同,两灯泡规格相同。开关 S 闭合后,电流表 A2 的示数为0.3 A。 下列判断正确的是 ( )
A.电流表 A1 的示数为 0.6 A
B.电流表 A3 的示数为 0.6 A
C.电流表 A4 的示数为 1.2 A
D.电流表 A4 的示数为 0.3 A
考点清单解读
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[答案] B
[解析思路]
考点清单解读
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■题型 探究串联电路和并联电路中电流的特点
例 在“探究串联电路中电流的特点”的实验中,小明选用两个不同规格的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在 a、b、c 三处去测量电流。
重难题型突破
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(1)他连接电路的过程中,开关应处于 _____ 状态。
(2)他先把电流表接在 a 处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定 ,电流表的指针也来回摆动 ,故障的原因可能是______(填选项字母)。
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(3)他排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图乙所示,则所测的电流值为 ______ A。
重难题型突破
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(4)他测量了 a、b、c 三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,在分析数据时,发现其中一次三处的测量值有差异(如下表)。 下列分析正确的是 ______(填选项字母)。
A.可能是因为测量误差造成的
B.是因为没有对电流表调零造成的
重难题型突破
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[解析](1)为了保护电路,在连接电路时需要断开开关。(2)闭合开关后,两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,故障的原因可能是电路接触不良,故 B 项符合题意。(3)电流表选用的是 0~0.6 A 量程,分度值为 0.02 A,则所测的电流值为 0.22 A。(4)若是因为没有对电流表调零造成的,则三处电流总是偏大或偏小相同数值,读数仍相等,故 B 项错误。
[答案] (1)断开 (2)B (3)0.22 (4)A
重难题型突破
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思路点拨
重难题型突破
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解题通法
此类题难度不大,对知识点的考查范围较广,需要掌握电路故障分析处理能力;电流表的使用方法;会分析处理实验数据。
1. 探究串、并联电路中的电流关系应牢记以下原则:(1)只要是串联电路,电流就处处相等。(2)只要是并联电路,干路电流就等于各支路电流之和。(3)数据如果出现偏差,相差不大,一般就是因为测量误差造成的。
重难题型突破
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2. 实验注意事项:(1)连接电路时,开关应断开,避免出现短路状态。(2)电流表应串联在被测电路中。(3)选择电流表的量程时,先用电流表的大量程试触。(4)为了避免实验的偶然性,需换用不同规格的灯泡重复多次实验。
重难题型突破
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■物体相互吸引不一定带异种电荷
例 如图所示,开关闭合后灯 L1 和 L2 都在发光 ,观察发现 ,灯 L1 比 L2 要亮 ,下列关于两盏灯中电流大小的说法正确的是 ( )
A.灯 L1 中的电流大
B.两灯中电流一样大
C.灯 L2 中的电流大
D.无法进行比较
易错易混分析
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[解析]由题图可知,两灯泡串联,串联电路中,各处电流都相等,所以通过 L1、L2 的电流一样大,故 B 项正确。
[答案] B
[易错] A
[错因] 误认为串联电路中亮度越大的灯泡通过的电流越大。
易错易混分析
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易错警示
串联电路中各处的电流都相等,不要受灯泡亮暗或其他因素的影响。
领悟提能
在串联电路中通过各用电器的电流一定相等,不管两个小灯泡的规格是否相同,也不管两个小灯泡的发光情况怎样,一定要抓住“串联”二字。
易错易混分析
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