内容正文:
13.3 电流与电流的测量
xix
快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】电流的形成 1
【题型2】电流的单位和大小 2
【题型3】电流的方向 3
【题型4】电流表 5
xix
夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】电流的形成
【典型例题】下列有关电流、电路和电现象的说法正确的是( )
A.把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫负电荷
B.正电荷和负电荷均可定向移动形成电流
C.导体容易导电,是因为有大量的自由电子
D.电压是形成电流的原因,有电压一定有电流
【举一反三1】关于电流,下面说法正确的是( )
A.电荷的定向移动形成电流
B.有电源就能形成持续电流
C.电流都是由自由电子定向移动形成的
D.金属导体中的电流方向与自由电子的定向移动方向相同
【举一反三2】下列有关电流、电路和电现象的说法正确的是( )
A.把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫负电荷
B.正电荷和负电荷均可定向移动形成电流
C.导体容易导电,是因为有大量的自由电子
D.电压是形成电流的原因,有电压一定有电流
【举一反三3】下列说法中正确的是( )
A.只要正电荷或负电荷定向移动就能形成电流
B.电路中只要有电源,电路中一定有电流
C.导体容易导电,是因为导体中有大量的自由电子
D.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电荷
【举一反三4】验电器是根据 的原理制成的,取两个相同的验电器A和B,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球,验电器A的金属球带 电,若验电器B不带电(如图甲所示)。用手拿带绝缘柄的铜棒把A和B连接起来,B的金属箔张开(如图乙所示)。则负电荷定向移动的方向是 (选项从“A到B”或从“B到A”)
【举一反三5】如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来自由电子移动方向 。电流方向是 。(均选填“A到B”或“B到A”)
【举一反三6】有两个相同的验电器,其中A带负电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,连接的瞬间金属杆中瞬时电流的方向为 ;电子移动的方向为 (两空均选填“A流向B”或“B流向A”)
【题型2】电流的单位和大小
【典型例题】下列选项中不是电流单位的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】一台家用电冰箱正常工作时,通过它的电流与下列哪一个数据最接近( )
A.12 A
B.1.2 A
C.120 mA
D.12 mA
【举一反三2】在国际单位制中,电流的单位是( )
A.牛顿(N)
B.库仑(C)
C.焦耳(J)
D.安培(A)
【举一反三3】①实验用的小灯泡的电流约为 0.2A,等于 mA;②半导体收音机电源的电流约为50mA,等于 A。
【举一反三4】流过某手电筒小灯泡的电流大约是0.25A,等于多少毫安?某半导体收音机电池的供电电流最大可达120mA,等于多少A?
【题型3】电流的方向
【典型例题】如图甲中开关闭合灯泡发光,图乙中C验电器带负电,D验电器不带电,用带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来,D验电器的金属箔片张开。下列说法不正确的是( )
A.开关中的自由电荷定向移动的方向是由B向A
B.验电器金属箔片张开的原理是同种电荷相互排斥
C.金属棒连接C和D时,D验电器因得到电子而带上了负电荷
D.连接的瞬间,金属棒中电流方向是由D向C
【举一反三1】如图所示,电池、导线、小灯泡和开关组成闭合回路,小灯泡正常工作。针对此情景,下列说法正确的是( )
A.电池将电能转化为内能。为小灯泡提供能量
B.小灯泡中的自由电子由B向A定向移动
C.可将小灯泡两端直接用导线相连
D.电流的方向从电源正极经小灯泡流向电源负极
【举一反三2】如图是一款防静电手腕带,在电子制造、半导体生产等行业中广泛应用。通过它将人与大地相连,人所带静电得以释放,有效防止带静电的人在触摸敏感电子元件时,释放静电对元件造成损坏。佩戴前,若人带正电,则正确佩戴的瞬间( )
A.无电流
B.有电流但方向无法判断
C.电流方向为人流向大地
D.电流方向为大地流向人
【举一反三3】如图所示,闭合开关后,小灯泡发光,小灯泡中电流的方向是 ,小灯泡中自由电子的移动方向是 。(均选填“由a到b”或“由b到a”)
【举一反三4】在一次静电实验中,某一位同学用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球时,金属杆上的电流方向是 (选填“从上到下”或“从下到上”)。
【举一反三5】静电喷涂是一种新型涂装工艺,其原理如图所示,让被喷涂的工件B带正电,A处静电喷枪使雾化的涂料微粒带上负电荷。当涂料喷出后,会形成分散的雾状,然后均匀吸附到工件表面。请根据上述信息回答下列问题:
(1)涂料喷出后,为什么会形成分散的雾状,且均匀吸附在工件表面?
(2)图中带电微粒移动过程中形成的电流方向是向左还是向右,为什么?
(3)为什么夏天进行静电喷涂工作时,现场会闻到更浓的涂料气味?
【举一反三6】如图是准备降落的飞艇,需先抛下一根绳索接地,以消除静电。飞艇是如何带电的?若电流方向是由大地到飞艇,则飞艇带正电还是负电?
【题型4】电流表
【典型例题】如图所示,用电流表测通过灯泡L1的电流,其中正确的接法是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】用电流表测小灯泡L2的电流时,电流表连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】如图电路,能正确测出通过灯L1电流的电路是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】下列用电流表测L1的电流图中,电流表连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三4】某同学用电流表测某一电路的电流时,发现表针向左边没有刻度的那边偏转,原因是( )
A.电流表坏了
B.电路接触不良
C.“+”“﹣”接线柱接错了
D.电路中的电流超过了电流表的测量范围
【举一反三5】如图所示的器材叫做 ,使用时必须把它 在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从它的 接线柱流入(选填“+”或“-”)。在某次测量时,它的表盘如图所示,则此时的读数为 。
【举一反三6】认识电流表
(1)电流表必须 在电路中。
(2)电流表的读数
A A A
【举一反三7】如图所示的器材叫做 ,使用时必须把它 在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从它的 接线柱流入(选填“+”或“-”)。在某次测量时,它的表盘如图所示,则此时的读数为 。
【举一反三8】小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表 ;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, 继续进行实验。
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13.3 电流与电流的测量
xix
快速定位题型
题 型 目 录
【题型1】电流的形成 1
【题型2】电流的单位和大小 4
【题型3】电流的方向 6
【题型4】电流表 9
xix
夯实必备知识
新 知 梳 理
【题型1】电流的形成
【典型例题】下列有关电流、电路和电现象的说法正确的是( )
A.把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫负电荷
B.正电荷和负电荷均可定向移动形成电流
C.导体容易导电,是因为有大量的自由电子
D.电压是形成电流的原因,有电压一定有电流
【答案】B
【解析】把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷,把毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷,故A错误;
电流由自由电荷的定向移动形成,正电荷和负电荷均可定向移动形成电流,故B正确;
导体容易导电,是因为有大量的自由电荷,故C错误;
电压是形成电流的原因,有电压且电路为闭合回路,电路才会有电流,故D错误。
故选B。
【举一反三1】关于电流,下面说法正确的是( )
A.电荷的定向移动形成电流
B.有电源就能形成持续电流
C.电流都是由自由电子定向移动形成的
D.金属导体中的电流方向与自由电子的定向移动方向相同
【答案】A
【解析】根据电流的形成特点可知,电荷的定向移动形成电流,故A正确;
有持续电流的条件为:必须有电源以及电路必须是闭合回路,两个条件同时满足,故B错误;
正、负电荷的定向移动都可以形成电流,也可以正负电荷同时移动形成电流,故C错误;
物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,与负电荷定向移动的方向相反,故D错误。
故选A。
【举一反三2】下列有关电流、电路和电现象的说法正确的是( )
A.把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫负电荷
B.正电荷和负电荷均可定向移动形成电流
C.导体容易导电,是因为有大量的自由电子
D.电压是形成电流的原因,有电压一定有电流
【答案】B
【解析】把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷,把毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷,故A错误;
电流由自由电荷的定向移动形成,正电荷和负电荷均可定向移动形成电流,故B正确;
导体容易导电,是因为有大量的自由电荷,故C错误;
电压是形成电流的原因,有电压且电路为闭合回路,电路才会有电流,故D错误。
故选B。
【举一反三3】下列说法中正确的是( )
A.只要正电荷或负电荷定向移动就能形成电流
B.电路中只要有电源,电路中一定有电流
C.导体容易导电,是因为导体中有大量的自由电子
D.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电荷
【答案】A
【解析】电荷的定向移动形成电流,电荷包括正电荷和负电荷,故A正确;
电路中要形成持续电流,则电路两端需要有电压,并且电路必须为通路,因此电路两端有电源,电路不一定有电流,故B错误;
导体容易导电,是因为导体中有大量自由移动的电荷;金属导电,是因为导体中有大量的自由电子,溶液导电是因为溶液中有大量离子,故C错误;
绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷,故D错误。
故选A。
【举一反三4】验电器是根据 的原理制成的,取两个相同的验电器A和B,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球,验电器A的金属球带 电,若验电器B不带电(如图甲所示)。用手拿带绝缘柄的铜棒把A和B连接起来,B的金属箔张开(如图乙所示)。则负电荷定向移动的方向是 (选项从“A到B”或从“B到A”)
【答案】同种电荷相互排斥 正 从B到A
【解析】验电器是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。当带电体接触验电器的金属球时,电荷会传导到金属箔上,使金属箔带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,金属箔就会张开。
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当它接触验电器A的金属球时,验电器A的金属球会失去电子,从而带正电。
验电器A带正电,验电器B不带电,用铜棒把A和B连接起来后,B中的自由电子(负电荷)会向缺少电子的A移动,所以负电荷定向移动的方向是从B到A。
【举一反三5】如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来自由电子移动方向 。电流方向是 。(均选填“A到B”或“B到A”)
【答案】B到A A到B
【解析】用带有绝缘手柄的金属棒把带正电的A和B连接起来,B会带上正电,说明验电器B失去电子,即电子的定向移动方向是B到A。
正电荷定向移动的方向规定为电流方向,自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,故电流方向为A到B。
【举一反三6】有两个相同的验电器,其中A带负电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,连接的瞬间金属杆中瞬时电流的方向为 ;电子移动的方向为 (两空均选填“A流向B”或“B流向A”)
【答案】B流向A A流向B
【解析】根据题意可知,A带负电,说明A电子多,与不带电的B接触后,电子从A流向B,电流方向与电子定向移动的方向相反,所以,电流方向是B流向A。
【题型2】电流的单位和大小
【典型例题】下列选项中不是电流单位的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】国际单位制中,电流的主单位是安培,是表示电流物理量的字母,m都是电流这一物理量单位的符号,故BCD正确,不符合题意,A错误,A符合题意。
故选A。
【举一反三1】一台家用电冰箱正常工作时,通过它的电流与下列哪一个数据最接近( )
A.12 A
B.1.2 A
C.120 mA
D.12 mA
【答案】B
【解析】家用电冰箱正常工作时,通过它的电流大小一般为0.5A~1.5A这个区间。
故选B。
【举一反三2】在国际单位制中,电流的单位是( )
A.牛顿(N)
B.库仑(C)
C.焦耳(J)
D.安培(A)
【答案】D
【解析】在国际单位制中,库仑是电荷量的单位,安培是电流的单位,焦耳是功的单位,牛顿是力的单位,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【举一反三3】①实验用的小灯泡的电流约为 0.2A,等于 mA;②半导体收音机电源的电流约为50mA,等于 A。
【答案】200 0.05
【解析】由可知
由可知
【举一反三4】流过某手电筒小灯泡的电流大约是0.25A,等于多少毫安?某半导体收音机电池的供电电流最大可达120mA,等于多少A?
【答案】(1)250 (2) 0.12
【解析】(1)(2)根据电流的换算关系,可得:
0.25A=0.251000 mA=250mA;
120mA=120A=0.12A.
答:(1)流过某手电筒小灯泡的电流等于250毫安;
(2)某半导体收音机电池的供电电流最大等于0.12安.
【题型3】电流的方向
【典型例题】如图甲中开关闭合灯泡发光,图乙中C验电器带负电,D验电器不带电,用带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来,D验电器的金属箔片张开。下列说法不正确的是( )
A.开关中的自由电荷定向移动的方向是由B向A
B.验电器金属箔片张开的原理是同种电荷相互排斥
C.金属棒连接C和D时,D验电器因得到电子而带上了负电荷
D.连接的瞬间,金属棒中电流方向是由D向C
【答案】A
【解析】在电源外部,电流由电源正极出发,经过用电器回到负极,则在图甲的开关中电流方向由B向A,电流方向与自由电荷定向移动的方向相反,所以是由A向B,故A错误,符合题意;
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B正确,不符合题意;
在乙图中,C带负电,D不带电,连接的瞬间,金属导体中,正电荷不能自由移动,负电荷会做定向移动,且负电荷定向移动的方向为由C向D,D验电器因得到电子而带上了负电荷,故C正确,不符合题意;
因负电荷的定向移动方向与电流方向相反,所以金属棒中电流方向是由D向C,故D正确,不符合题意。
【举一反三1】如图所示,电池、导线、小灯泡和开关组成闭合回路,小灯泡正常工作。针对此情景,下列说法正确的是( )
A.电池将电能转化为内能。为小灯泡提供能量
B.小灯泡中的自由电子由B向A定向移动
C.可将小灯泡两端直接用导线相连
D.电流的方向从电源正极经小灯泡流向电源负极
【答案】D
【解析】电池将化学能转化为电能,为小灯泡提供能量,故A错误;
在电源外部,电流从电源正极出发,经过用电器回到电源负极,由于自由电子定向移动方向与电流方向相反,所以小灯泡中的自由电子由A向B定向移动,故B错误,D正确;
将小灯泡两端直接用导线相连,没有电源提供能量,小灯泡不能工作,故C错误。
故选D。
【举一反三2】如图是一款防静电手腕带,在电子制造、半导体生产等行业中广泛应用。通过它将人与大地相连,人所带静电得以释放,有效防止带静电的人在触摸敏感电子元件时,释放静电对元件造成损坏。佩戴前,若人带正电,则正确佩戴的瞬间( )
A.无电流
B.有电流但方向无法判断
C.电流方向为人流向大地
D.电流方向为大地流向人
【答案】C
【解析】根据电流方向的规定,佩戴前,若人带正电,则正确佩戴的瞬间电流方向为人流向大地,故C正确,ABD错误。
【举一反三3】如图所示,闭合开关后,小灯泡发光,小灯泡中电流的方向是 ,小灯泡中自由电子的移动方向是 。(均选填“由a到b”或“由b到a”)
【答案】由b到a 由a到b
【解析】在电源外部,电流的方向是从电源正极经过用电器流向电源负极,即从b流向a。
自由电子带负电,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,即从a流向b。
【举一反三4】在一次静电实验中,某一位同学用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触验电器的金属球时,金属杆上的电流方向是 (选填“从上到下”或“从下到上”)。
【答案】从下而上
【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,将橡胶棒接触验电器的金属球时,橡胶棒上多余的电子转移到金属箔片上,即电子是从上到下移动的,因电子定向移动的方向与电流方向相反,所以在金属杆上电流方向是从下向上的。
【举一反三5】静电喷涂是一种新型涂装工艺,其原理如图所示,让被喷涂的工件B带正电,A处静电喷枪使雾化的涂料微粒带上负电荷。当涂料喷出后,会形成分散的雾状,然后均匀吸附到工件表面。请根据上述信息回答下列问题:
(1)涂料喷出后,为什么会形成分散的雾状,且均匀吸附在工件表面?
(2)图中带电微粒移动过程中形成的电流方向是向左还是向右,为什么?
(3)为什么夏天进行静电喷涂工作时,现场会闻到更浓的涂料气味?
【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析
【解析】(1)涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,由于同种电荷相互排斥,会形成分散的雾状; 涂料颗粒和工件由于异种电荷相互吸引,涂料均匀吸附在工件表面。
(2)图中带电微粒移动过程中形成的电流方向向右;因为此电流是由于带负电的微粒向左定向移动形成的,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以电流方向向右。
(3)分子在不停地做无规则运动;由于夏天温度更高,分子做无规则运动更快,所以现场会闻到更浓的涂料气味。
【举一反三6】如图是准备降落的飞艇,需先抛下一根绳索接地,以消除静电。飞艇是如何带电的?若电流方向是由大地到飞艇,则飞艇带正电还是负电?
【答案】见解析
【解析】飞艇在飞行过程中与空气摩擦,由于飞艇和空气束缚电子的本领不同,电荷发生转移,使飞艇带电,所以飞艇是由于与空气摩擦带电的。物理学规定:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反,若电流方向是由大地到飞艇,则飞艇带负电。
【题型4】电流表
【典型例题】如图所示,用电流表测通过灯泡L1的电流,其中正确的接法是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由图示电路图可知,电流表正负接线柱接反了,故A错误;
由电路图可知,两灯泡并联,电流表串联在L1的支路中,测L1的电流,故B正确;
由电路图可知,两灯泡并联,电流表串联接在干路中,测干路电流,故C错误;
由电路图可知,电流表正负接线柱接反了,故D错误。
故选B。
【举一反三1】用电流表测小灯泡L2的电流时,电流表连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】电流表的正负接线柱连接正确,并且与灯泡L2的串联,所以,A正确;
电流表与L1并联,L1短路,故B错误;
电流表的正负接线柱连接错误,电流表与L1并联,L1短路,故C错误;
电流表与灯泡L2并联,将其短路,故D错误。
故选A。
【举一反三2】如图电路,能正确测出通过灯L1电流的电路是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】图中电路为并联电路,电流表测干路电流,不是测通过灯L1的电流,正负接线柱接反了,故A错误;
图中电流表与灯L1串联,且电流正进负出,能正确测出通过灯L1的电流,故B正确;
图中电流表与灯L2串联,且电流正进负出,能正确测出通过灯L2的电流,故C错误;
图中电流表与灯L1串联,但其正负接线柱接反了,故D错误。
【举一反三3】下列用电流表测L1的电流图中,电流表连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】电流表需要和被测量的电路串联,并让电流从正接线柱流进,负接线柱流出,故A正确;
电流表需要和被测用电器串联,B图中电流表与灯并联,故B错误;
电流表需要从正接线柱流进,负接线柱流出,C图中电流表的正负接线柱接反了,故C错误;
电流表串联在干路中,测量L1、L2的总电流,故D错误。
故选A。
【举一反三4】某同学用电流表测某一电路的电流时,发现表针向左边没有刻度的那边偏转,原因是( )
A.电流表坏了
B.电路接触不良
C.“+”“﹣”接线柱接错了
D.电路中的电流超过了电流表的测量范围
【答案】C
【解析】电流表使用时出现指针反向转动,说明电流表的两个接线柱接反了,故D不符合题意,C符合题意。
故选C。
【举一反三5】如图所示的器材叫做 ,使用时必须把它 在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从它的 接线柱流入(选填“+”或“-”)。在某次测量时,它的表盘如图所示,则此时的读数为 。
【答案】电流表 串联 + 1A
【解析】如图所示的器材是测量电流大小的工具,叫做电流表。
要测量电流,根据串联电路电流相等的特点,使用时必须把电流表串联在电路中。
电流表使用时电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,即“正进负出”。
如图所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A。
【举一反三6】认识电流表
(1)电流表必须 在电路中。
(2)电流表的读数
A A A
【答案】串联 0.32 0.58 1.4
【解析】实验室通常用电流表测量电路中的电流,测量时,电流表必须和被测用电器串联在电路中。
左边和中间的电流表是选择小量程连入电路中,其分度值为0.02A,左边电流表的示数为0.32A,中间电流表的示数为0.58A。
右边的电流表是选择大量程连入电路中,其分度值为0.1A,示数为1.4A。
【举一反三7】如图所示的器材叫做 ,使用时必须把它 在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从它的 接线柱流入(选填“+”或“-”)。在某次测量时,它的表盘如图所示,则此时的读数为 。
【答案】电流表 串联 + 1A
【解析】如图所示的器材是测量电流大小的工具,叫做电流表。
要测量电流,根据串联电路电流相等的特点,使用时必须把电流表串联在电路中。
电流表使用时电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,即“正进负出”。
如图所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A。
【举一反三8】小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表 ;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, 继续进行实验。
【答案】正负接线柱反接 改接小量程
【解析】连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,说明电流表中的电流方向反了,原因是电流表正负接线柱反接。
纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,指针偏过角度过小,说明电路中电流过小,接下来的操作是:断开开关,改接小量程继续进行实验。
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