内容正文:
15.3测量:用电流表测电流(2)
一、选择题
1.关于电流表的使用,下列说法中不正确的是( )
A.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
B.电流表要并联在被测电路中
C.当电路中的电流不估计时,要用试触的方法来选定合适的量程
D.绝不允许不经过用电器把电流表接线柱接到电源的两极上
2.如图所示,在探究“并联电路的电流规律”时,闭合开关S后,电流表A1的示数是0.1A,电流表A2的示数是0.3A,则电流表A的示数是( )
A.0.1A B.0.2A C.0.3A D.0.4A
3.如图所示的电路,闭合开关S、S1后,以下说法正确的是( )
A.灯L1、L2串联
B.电流表A1和A2示数相等
C.断开S1后,电流表A1示数变小
D.断开S1后,电流表A2示数变小
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,则下列说法错误的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A
B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1一定连接“﹣、3”接线柱
D.通过灯L1的电流为0.9A
5.小明在研究并联电路电流特点时,根据如图所示电路图连接好电路并闭合开关S和S1。当他再闭合开关S2时,电流表示数变化正确的是(电源电压不变)( )
A.A示数变大 B.A1示数变小
C.A1示数变大 D.A示数变小
6.如图所示的电路中,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
二、填空题
7.验电器是根据 的原理制成的。有A、B两验电器,A带正电,B不带电,现用金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间,金属棒中电流方向从 .
8.将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,若通过较亮灯泡的电流为200mA,合 A,则通过较暗灯泡的电流为 A。
9.如图所示是一种LED手电筒,它用两节干电池做电源,由5个LED并联组成,每只LED正常工作电流为15mA,则这种LED手电筒正常工作时的总电流为 A。
10.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”)。
三、实验探究题
11.实验室有如下器材:符合要求的电源一个、规格不同的两个小灯泡、滑动变阻器、导线若干、开关一个.在串联电路中,流入第一个灯泡的电流用I1表示,流出第二个灯泡的电流用I2表示.请设计实验证明:在串联电路中,I2=I1.要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出简要的实验步骤.
12.在“探究并联电路中的电流关系”实验中。
(1)在连接电路时,开关应 。
(2)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正。
(3)连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,请在图乙中画出指针的位置(O为指针转轴)。
(4)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电表位置,将测量数据记录在如表中。
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.35
0.58
分析数据得出结论:在并联电路中, 。
(5)本实验换用不同规格灯泡的目的是 。
(6)由第1次实验数据知,灯泡L1的亮度 灯泡L2的亮度(选填“大于”、“小于”或“等于”),若两灯泡灯丝长度相同, 的灯丝更粗。(选填L1或L2)
15.3测量:用电流表测电流(2)
参考答案与试题解析
一、选择题
1.关于电流表的使用,下列说法中不正确的是( )
A.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
B.电流表要并联在被测电路中
C.当电路中的电流不估计时,要用试触的方法来选定合适的量程
D.绝不允许不经过用电器把电流表接线柱接到电源的两极上
【答案】B
【分析】根据电流表使用前和使用时的方法分析。电流表的使用规则:
①电流表要串联在电路中;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反转)。
③被测电流不要超过电流表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上(电流表内阻很小,相当于一根导线。若将电流表连到电源的两极上,轻则使电流表损坏,重则烧坏电流表、电源、导线)。
使用前的准备:①校零,用平口改锥调整校零按钮;
②选用量程(用经验估计或采用试触法)。
【解答】解:根据电流表使用方法知,A、C、D的说法正确,B的说法错误,电流表应串联使用。
故选:B。
【点评】本题考查了电流表的使用方法。还要注意电流表读数:
①看清量程;
②看清分度值(一般而言,量程0~3A分度值为0.1A,0~0.6A为0.02A);
③看清表针停留位置(一定从正面观察)。
2.如图所示,在探究“并联电路的电流规律”时,闭合开关S后,电流表A1的示数是0.1A,电流表A2的示数是0.3A,则电流表A的示数是( )
A.0.1A B.0.2A C.0.3A D.0.4A
【答案】D
【分析】并联电路中干路电流等于各支路电流之和,由此分析解答。
【解答】解:
由图知,两灯泡并联,A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路的电流,电流表A测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以电流表A的示数:IA=IA1+IA2=0.1A+0.3A=0.4A。
故选:D。
【点评】本题考查了并联电路中电流特点的应用,关键正确分析电路中电流表的作用。
3.如图所示的电路,闭合开关S、S1后,以下说法正确的是( )
A.灯L1、L2串联
B.电流表A1和A2示数相等
C.断开S1后,电流表A1示数变小
D.断开S1后,电流表A2示数变小
【答案】D
【分析】A、闭合开关S、S1后,分析电路的连接回答;
B、分析电流表测量的电流,由并联电路电流的规律分析;
CD、断开S1后分析电路的连接,根据并联电路各支路互不影响和并联电路电流的规律分析。
【解答】解:
A、闭合开关S、S1后,电流的路径有两条,两灯并联,故A错误;
B、A1测L1的电流,A2测干路电流,由并联电路电流的规律,A1示数小于A2示数,故B错误;
CD、断开S1后为L1的简单电路,两电流表均测L1的电流,根据并联电路各支路互不影响,电流表A1示数不变;由并联电路电流的规律,电流表A2示数变小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查并联电路的规律及特点,关键是电路结构的分析。
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,则下列说法错误的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A
B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1一定连接“﹣、3”接线柱
D.通过灯L1的电流为0.9A
【答案】A
【分析】由电路图知,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;根据并联电路特点判断A1量程并读数,由并联电路的电流特点计算L1的电流。
【解答】解:由图甲知,电流从正极流出经电流表A1后分成两支,一支通过L1,另一支通过L2和A2,所以两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流;
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A2读数是0.6A,由图乙知,电流表A1应选择0~3A的量程,连接“﹣、3”接线柱,A1读数为1.5A;
通过L1的电流为I1=I﹣I2=1.5A﹣0.6A=0.9A。
综上所述,A错误,BCD正确。
故选:A。
【点评】本题考查了串并联电路的识别、并联电路电流特点的应用、电流表的读数,关键是正确识别电路的连接方式和判断电流表的量程。
5.小明在研究并联电路电流特点时,根据如图所示电路图连接好电路并闭合开关S和S1。当他再闭合开关S2时,电流表示数变化正确的是(电源电压不变)( )
A.A示数变大 B.A1示数变小
C.A1示数变大 D.A示数变小
【答案】A
【分析】闭合开关S和S1时,电路为R1的简单电路,电流表A1、A测通过R1的电流;再闭合开关S2时,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,电流表A测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1电流的变化,根据并联电路中的电流特点可知干路电流的变化。
【解答】解:闭合开关S和S1时,电路为R1的简单电路,电流表A1、A测通过R1的电流;
再闭合开关S2时,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,电流表A测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,闭合开关S2前后,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,闭合开关S2后,干路电流变大,即电流表A的示数变大,故A正确、BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电路的动态分析,分析好开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
6.如图所示的电路中,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】D
【分析】由电路图分析电路的连接方式和电流表的测量对象,再根据电路的电流特点分析解答。
【解答】解:
由图知,三个灯泡并联,A1测三个灯的总电流,A2测通过L2、L3的电流之和,A3测通过L3的电流;
因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和,所以A1的示数I1最大,其次是A2的示数I2,A3的示数I3最小,即I1>I2>I3。
故选:D。
【点评】本题考查了并联电路电流特点的应用,解题的关键是正确分析电路的连接方式和电流表的测量对象。
二、填空题
7.验电器是根据 同种电荷相互排斥 的原理制成的。有A、B两验电器,A带正电,B不带电,现用金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间,金属棒中电流方向从 A到B .
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的;
(2)人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
【解答】解:据课本可知,验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的;
由题知,有A、B两验电器,A带正电(即A缺少电子),B不带电;
当用金属棒把验电器A、B两金属球连接起来时,电子会发生定向移动,电子从B移动到A,使验电器B也带上了电;由于电子带的是负电荷,电流方向与电子定向移动的方向相反,所以电流方向由A到B。
故答案为:同种电荷相互排斥;A到B。
【点评】本题考查了电流的方向,要明确电流的形成与电流方向的区别:电荷的定向移动形成电流,发生定向移动形成电流的可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动;而电流方向是人们规定的,把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
8.将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,若通过较亮灯泡的电流为200mA,合 0.2 A,则通过较暗灯泡的电流为 0.2 A。
【答案】见试题解答内容
【分析】1A=1000mA;串联电路中电流处处相等,由此分析解答。
【解答】解:通过较亮灯泡的电流为200mA,200mA=200×10﹣3A=0.2A;
由题知,两个不同的小灯泡串联在电路中,因为串联电路中电流处处相等,所以通过较暗灯泡的电流也为0.2A。
故答案为:0.2;0.2。
【点评】本题考查了电流单位换算和串联电路的电流特点,属于基础题。
9.如图所示是一种LED手电筒,它用两节干电池做电源,由5个LED并联组成,每只LED正常工作电流为15mA,则这种LED手电筒正常工作时的总电流为 0.075 A。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和求出正常工作时的总电流。
【解答】解:已知5个LED并联,则正常工作时的总电流为I=5I1=5×15mA=75mA=0.075A。
故答案为:0.075。
【点评】本题考查并联电路的电流特点,比较简单,是一道基础题。
10.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A2测量通过灯泡 L2 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 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】①电流表相当于导线,与用电器串联,测量通过用电器的电流;
②在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【解答】解: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。
故答案为:L2;变小。
【点评】此题考查了电流表的使用和并联电路的特点,正确判断电路连接关系是解答的关键。
三、实验探究题
11.实验室有如下器材:符合要求的电源一个、规格不同的两个小灯泡、滑动变阻器、导线若干、开关一个.在串联电路中,流入第一个灯泡的电流用I1表示,流出第二个灯泡的电流用I2表示.请设计实验证明:在串联电路中,I2=I1.要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出简要的实验步骤.
【答案】(1)如上图;(2)①按照电路图连接电路;闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,观察电流表A1、A2的示数,分别用I1和I2表示,并将I1和I2的数据记录在表格中。②改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电流表A1、A2的示数,并记录在表格中。③仿照步骤②,再改变滑动变阻器滑片P的位置,并将对应的电流表A1、A2的示数记在表格中。④根据实验数据验证结论
【分析】根据实验目的画出电路图;两灯泡串联,电流表分别测量流入第一个灯泡的电流,和流出第二个灯泡的电流,为了得到普遍规律,串联滑动变阻器进行多次实验。
【解答】解:(1)从电源正极依次串联电流表A1、灯L1、L2、电流表A2、滑动变阻器以及开关回到电源负极,如下图所示:
(2)实验步骤:
①按照电路图连接电路;闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,观察电流表A1、A2的示数,分别用I1和I2表示,并将I1和I2的数据记录在表格中。
②改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电流表A1、A2的示数,并记录在表格中。
③仿照步骤②,再改变滑动变阻器滑片P的位置,并将对应的电流表A1、A2的示数记在表格中。
④根据实验数据验证结论。
故答案为:(1)如上图;(2)①按照电路图连接电路;闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,观察电流表A1、A2的示数,分别用I1和I2表示,并将I1和I2的数据记录在表格中。②改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电流表A1、A2的示数,并记录在表格中。③仿照步骤②,再改变滑动变阻器滑片P的位置,并将对应的电流表A1、A2的示数记在表格中。④根据实验数据验证结论。
【点评】本题研究在串联电路电流的关系,考查设计实验方案的能力和表格的设计及归纳法的运用。
12.在“探究并联电路中的电流关系”实验中。
(1)在连接电路时,开关应 断开 。
(2)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正。
(3)连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,请在图乙中画出指针的位置(O为指针转轴)。
(4)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电表位置,将测量数据记录在如表中。
实验次数
支路电流I1/A
支路电流I2/A
干路电流I总/A
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.35
0.58
分析数据得出结论:在并联电路中, 干路电流等于各支路电流之和 。
(5)本实验换用不同规格灯泡的目的是 寻找普遍规律 。
(6)由第1次实验数据知,灯泡L1的亮度 大于 灯泡L2的亮度(选填“大于”、“小于”或“等于”),若两灯泡灯丝长度相同, L1 的灯丝更粗。(选填L1或L2)
【答案】(1)断开;(2)如上图所示;(3)如上图所示;(4)干路电流等于各支路电流之和;(5)寻找普遍规律;(6)大于;L1。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)原电路中,两灯短路了,据此改正;
(3)电流表分度值为0.02A,画出示数为0.46A指针的位置;
(4)分析测量数据得出结论;
(5)换用不同规格灯泡多次实验的目的主要是为了寻找普遍规律;
(6)根据并联电路各支路电压相等和P分析;
在材料和长度相同的条件下,横截面积越小,电阻越大。
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)原电路中,两灯短路,电流表直接接在电源上了,两灯应并联,电流表测干路电流,如下所示:
;
(3)电流表分度值为0.02A,连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,指针的位置如下图所示:
;
(4)分析数据得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(5)本实验换用不同规格灯泡的目的是寻找普遍规律;
(6)第1次实验发现,灯泡L1的电流大于灯泡L2的电流,根据并联电路各支路电压相等和P=UI知灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率,所以灯泡L1的亮度大于灯泡L2的亮度;根据并联电路各支路电压相等和P,则灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻;由影响电阻大小的因素,若两灯泡灯丝长度相同,L1的灯丝更粗。
故答案为:(1)断开;(2)如上图所示;(3)如上图所示;(4)干路电流等于各支路电流之和;(5)寻找普遍规律;(6)大于;L1。
【点评】本题探究并联电路中的电流关系”实验,考查注意事项、电路连接、电流表读数、数据分析和电功率公式的运用及影响电阻大小的因素。
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