11.2 电流(举一反三·讲义)物理新教材沪科版(五四学制)九年级上册
2026-08-31
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摘要:
本初中物理讲义聚焦“电流”核心知识点,从电路的组成与状态入手,通过自主实验理解电源、用电器等元件作用及通路、开路、短路状态,进而学习电路图绘制规范,再类比水流建立电流概念(形成、方向、单位),最后掌握电流表的使用方法与读数,形成完整知识链。
资料以“情景导入+自主实验”驱动学习,如连接实物电路的活动培养科学探究能力,水流类比电流的模型建构深化科学思维,同时强调电路元件能量转化体现物理观念。课中辅助教师实验教学,课后通过例题变式与作业帮助学生巩固知识,有效查漏补缺。
内容正文:
11.2 电流
目录
知识框架 1
知识精讲 1
【知识点1 电路】 2
【知识点2 电路图】 4
【知识点3 电流】 5
【知识点4 电流表】 7
课后作业 9
情景导入
打开台灯,柔和的灯光照亮桌面(如图所示)。台灯、电扇、洗衣机等电器需要有持续的电流通过才能工作。如何产生持续的电流?
知识归纳
【知识点1 电路】
1. 自主活动:用导线将小灯泡、开关和干电池连接起来,使开关控制小灯泡的发光和熄灭。实验完成后,用铅笔画线代替连接用的导线,在图中完成实物电路的连接。
上述实验中,小灯泡之所以能够持续发光是因为干电池提供电能使小灯泡中有电流持续通过。
2. 电路的组成: 、 、 以及 等元件组成的电流回路。
3. 电路各元件的作用
(1)电源:能持续提供 能的装置。例如干电池、发电机、蓄电池等。
(2)用电器:利用电能工作的器件。它在工作时将 能转化为光能、内能和机械能等。常见的有电灯、冰箱、洗衣机、空调、电视机、电风扇、电吹风等。
(3)开关:用来控制电路的断开或连通。
(4)导线:起着将电源、用电器、开关连接起来的作用。
4. 通路、开路和短路
(1)通路:电路连通,用电器能够工作时的状态,叫做通路。
(2)开路:电路中某处断开,没有电流通过用电器,这种状态叫做开路。开路又叫断路。例如,电路中的开关断开;导线断开;电灯灯丝烧断等。发生断路时,电路中无电流,用电器不能工作。
(3)短路
①定义:不经过用电器直接将 用导线连通的电路。
②短路的两种情况:
电源短路:如图甲所示,直接用导线将电源正、负极相连;或导线接在 两端,电流不经过该用电器而经过 流到电源,也会造成电源短路,同时该用电器不能工作。
甲 电源短路 乙 用电器短路
用电器短路:用电器两端被导线直接连通,这时电流流经 而绕过用电器,这种情况叫做该用电器短路。如图乙所示,有两个小灯泡L1和L2串联,把导线接在一个小灯泡L2两端,电流不经过该小灯泡而经过导线流到另一个小灯泡L1回到电源负极,则该小灯泡L2被短路,不能发光。
【例1】下列各组元件中,都属于用电器的是( )
A.电灯、导线、开关 B.电灯、电铃、电动机
C.开关、灯座、电铃 D.电源、电视机、电烙铁
【变式1-1】关于电路,下列说法中错误的是( )
A.当给手机电池充电时,手机电池是电源
B.开关控制电路的通、断
C.一个基本电路由电源、用电器、开关、导线组成
D.如果直接用导线将电源两极相连,会造成短路
【变式1-2】如图所示的电路中,________消耗电能将电能转化为其他形式的能,________是提供电能的,________是控制电路通断的,________是传输电能的。
【知识点2 电路图】
1. 常见的元件及符号:我们可以用图形符号表示各种电路元件,见下表。
2. 电路图:用 表示电路连接情况的图叫电路图。
图乙就是图甲所示实物电路的电路图。电路图是实际电路的简化表示,可以简单明了地反映电路元件的连接情况,给电器的开发、生产、安装和修理等带来极大的便利。
3. 画电路图的基本要求
(1)电路元件符号用统一规定的符号。
(2)电路图中的导线应横平竖直,呈方形,不能出现斜线或曲线。
(3)各电路元件符号不能画在电路图的拐角处,应尽可能对称分布。
(4)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置顺序一致,不能颠倒。
(5)各电路元件应标上名称代号,如开关标S,灯泡标L,电阻标R等。
(6)同一电路中涉及多个相同元件,可在元件代号加脚标进行区别,如L1、L2等。
(7)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉。
【例2】为了形象、简单地表示实际电路的情况,我们常用规定的符号表示电源、开关、用电器等电路元件。如图所示,其中电路元件的规定符号正确的是( )
A.干电池 B.滑动变阻器
C.电动机 D.开关
【变式2-1】以下电路中,电路正确而且有电流通过的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】如图所示的电路中,属于通路的是______,属于开路的是____,属于短路的是____。
A. B. C.
【知识点3 电流】
水管中的水沿某一方向流动就形成了水流。类似地,导体中的电荷沿某一方向移动,导体中就有了电流。导体内部有大量可以自由移动的电荷,比如金属导体中就有大量可以自由移动的电子。如果把导体两端与电源正、负极相连,导体内部的大量自由电荷便会在电源的驱动下做定向移动,这些自由电荷的定向移动便在导体中形成了电流。
1. 电流的形成:自由电荷的 移动便在导体中形成了电流。
2. 电流的方向
(1)物理学中规定,把 电荷定向移动的方向规定为电流的方向(图甲)。
(2)根据电流方向的规定,负电荷定向移动的方向与电流的方向 (图乙)。
甲 乙 丙
(3)若导体中正、负电荷同时朝相反方向定向移动形成电流,则电流的方向与正电荷定向移动的方向 ,与负电荷定向移动的方向 ,如酸碱盐溶液中的电流(图丙)。
(4)实际电路中的电流方向
在电源的外部,电流是从电源 极经过导体流向电源 极的。但由于金属导体中定向移动的自由电子带负电,所以金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向 ,如图11-2-5所示。
3. 电流的大小:物理学中,表示 的物理量称为电流,用I表示。
4. 电流的单位
(1)国际单位: ,简称安,符号 。
(2)常用单位:毫安(mA),微安(μA)。
(3)换算关系:1A= mA= μA
5. 一些常见用电器工作时的电流
【例3】关于电流,下列说法中正确的是( )
A.只要金属中有自由电荷就能形成电流 B.电路中有了电池就能形成电流
C.正、负电荷定向移动都可以形成电流 D.只有正电荷定向移动才能形成电流
【变式3-1】如图所示,流经小灯泡的电流的方向是_______,电子定向移动流经小灯泡时的方向是_______。(两空均选填“从左到右”或“从右到左”)。
【变式3-2】如表是部分用电器的电流值,若电器1表示的是电子手表,则其单位应为________;若电器2或电器3中有一个是电饭煲,则应该是电器_________。
电器1
电器2
电器3
1
0.2 A
3 A
【知识点4 电流表】
1. 电流表:测量电流 的仪表,符号: 。
2. 电流表的主要结构:刻度盘、指针、接线柱(3个)、调零螺母等。
3. 电流表的量程与分度值
实验用电流表有 个接线柱、 个量程:
(1)接“-”和“0.6”接线柱时,量程为 ,分度值为 A;
(2)接“-”和“3”接线柱时,量程为 A,分度值为 A。
4. 电流表的使用
(1)要“三看”:看清量程、分度值;看指针是否指在 上;看正、负接线柱。
(2)应将电流表 在被测电路中(电流表相当于一根导线)。如果将电流表和用电器并联,用电器被 ,而且还有可能烧坏电流表。
(3)让电流从 “ ”接线柱流进,从“ ”接线柱流出。若接反了,指针会反向偏转,容易损坏电流表。
(4)被测电流的大小不能超过电流表的 (如不知道电流的大小,应选大的量程进行试触)。
(5)不允许把电流表直接连到 上。否则,电流表将被损坏。
电流表与用电器并联 电流表接线柱接反 电流表不经用电器与电源相连
(6)试触法:先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定,再用电路的另一线头迅速试触电流表的另一接线柱,若指针摆动很小(读数不准确),说明选的量程偏 ,需换 量程;若超出量程说明选的量程偏 (电流表会烧坏),则需换 量程。
5. 电流表的读数
明确所选量程;明确分度值(每一小格表示的电流值);由指针位置读出示数,先 格后小格。
6. 用电流表测量电流
分别按图(a)、(b)所示的电路,将电源、小灯泡、电流表、开关和导线连成电路,闭合开关后,从电流表上读出通过小灯泡的电流,并比较两次实验中电流的大小。
实验发现:两次实验中电流的大小 。
【例4】已知一小灯泡单独接在两节干电池的电路中时,通过的电流约为0.4A,若小明要使用电流表测量小灯泡工作时的电流,如图所示的电路中电流表接法正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】如图所示,某同学用电流表测量电流时,电流表指针如图所示,则电流值可能为( )
A.2.3A或0.43A B.2.03A或0.43A C.2.3A或0.46A D.2.03A或0.46A
【变式4-2】王海同学用电流表测量电流时,把电流表_______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是__________;另一同学测量时,则发现指针偏转如图乙所示,产生这种情况的原因是__________。为了实验时减小操作带来的危害,在使用前开关要__________,检查连接无误后,再采用________的方法来确定表的量程。
1.国家正在大力发展新能源汽车,如图所示是正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,用电器是( )
A.汽车发动机 B.汽车电池 C.导线 D.充电桩
2.空间站上的太阳能电池板能把太阳能转换为电能,它在空间站电路中的作用相当于( )
A. B. C. D.
3.下列用电器正常工作时的电流最小的是( )
A.手机 B.电视机 C.电饭锅 D.笔记本电脑
4.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b→a
B.b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向a→b
C.b上的一些原子核转移到a上,瞬时电流方向b→a
D.a上的一些原子核转移到b上,瞬时电流方向a→b
5. 下列有关电流表的使用的说法中错误的是( )
A.在使用时,应等到电流表的示数稳定后再进行读数
B.为了避免电路中电流过大损坏电流表,可以先进行“试触”
C.在使用电流表时,应正确选择电流表的测量范围
D.可以将电流表直接连接到电源的两极进行读数
6.小明购买了如图所示的“盲人水杯防溢报警器”赠送给盲人,其挂扣上有两个金属触点,当杯中水位到达挂扣时,报警器会发出蜂鸣声,提示水已盛满,挂扣在电路中的元件符号是( )
A. B. C. D.
7.(多选题)下列关于电流的说法中正确的是( )
A.电路中有电流一定有正电荷在定向移动
B.金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反
C.导体容易导电的原因是内部存在大量的自由电子
D.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有自由电荷
8.通过某手机的电流大约是0.08A,等于多少毫安?通过某手电筒小灯泡的电流大约是250mA,等于多少安?
9.智能门锁已进入普通百姓家庭,如图是用感应卡开启房门的情景,此时感应卡相当于电路中的_________(选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”)。
10.手机已成为人们沟通交流的重要工具,华为、小米等自主品牌的手机越来越受到国内外用户的青睐。手指触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,感应区相当于手机电路中的________,给手机充电时,手机电池相当于________。
11. 如图电流表的读数为_____A。
12.验电器A带正电,B不带电,用一根带绝缘手柄的金属棒接触两验电器,此时B验电器金属箔张开一定角度,则B金属箔将________(选填“得到”或“失去”)电子,金属棒中的电流方向从______(选填“A到B”或“B到A”)。
13.在练习使用电流表时,小明按照下面的方式连接电流表。这样做,会出现的两个问题是_______、_______。
14. 如图是几位同学做实验时电流表出现的现象。指针偏转如甲图的原因是______________;乙图的示数是_______A,为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差,应选择与“________”的接线柱相连;指针偏转如丙图的原因是________。
15.根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
16. 图甲是把电池和玩具电风扇连接起来的电路图。请在图乙中用笔画线表示导线,连接相应的电路。
17.请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,把图乙中的实物连接起来。
18. 如图所示为电路的一部分,图中箭头表示电流的方向,请在图中的虚线框内,填写合适的电路元件,组成完整的电路。
19. 在“用电流表测量电流”实验中,小张和小李分别连接了如图(a)(b)所示的实物电路。图(a)中小张连接电路存在的问题是________;图(b)中小李闭合开关S前,小灯泡L_______(“A.发光”或“B.不发光”),闭合开关S后,电路处于________状态(“A.通路”或“B.开路”或“C.短路”)。
20. 导体内部大量的自由电荷,在电源的驱动下_________移动形成电流。对电流的形成过程,人们通常用图(a)所示水流的形成过程来类比。水泵相当于________,水轮机相当于________,关闭电路中的开关相当于_______(选填“打开”或“关闭”)闸门。
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11.2 电流
目录
知识框架 1
知识精讲 1
【知识点1 电路】 2
【知识点2 电路图】 4
【知识点3 电流】 6
【知识点4 电流表】 8
课后作业 11
情景导入
打开台灯,柔和的灯光照亮桌面(图11-2-1)。台灯、电扇、洗衣机等电器需要有持续的电流通过才能工作。如何产生持续的电流?
知识归纳
【知识点1 电路】
1. 自主活动:用导线将小灯泡、开关和干电池连接起来,使开关控制小灯泡的发光和熄灭。实验完成后,用铅笔画线代替连接用的导线,在图中完成实物电路的连接。
在上述实验中,小灯泡之所以能够持续发光是因为干电池提供电能使小灯泡中有电流持续通过。
2. 电路的组成:电源、用电器、开关以及导线等元件组成的电流回路。
3. 电路各元件的作用
(1)电源:能持续提供电能的装置。例如干电池、发电机、蓄电池等。
(2)用电器:利用电能工作的器件。它在工作时将电能转化为光能、内能和机械能等。常见的有电灯、冰箱、洗衣机、空调、电视机、电风扇、电吹风等。
(3)开关:用来控制电路的断开或连通。
(4)导线:起着将电源、用电器、开关连接起来的作用。
4. 通路、开路和短路
(1)通路:电路连通,用电器能够工作时的状态,叫做通路。
(2)开路:电路中某处断开,没有电流通过用电器,这种状态叫做开路。开路又叫断路。例如,电路中的开关断开;导线断开;电灯灯丝烧断等。发生断路时,电路中无电流,用电器不能工作。
(3)短路
①定义:不经过用电器直接将电源的正、负极用导线连通的电路。
②短路的两种情况:
电源短路:如图甲所示,直接用导线将电源正、负极相连;或导线接在用电器两端,电流不经过该用电器而经过导线流到电源,也会造成电源短路,同时该用电器不能工作。
甲 电源短路 乙 用电器短路
用电器短路:用电器两端被导线直接连通,这时电流流经外加导线而绕过用电器,这种情况叫做该用电器短路。如图乙所示,有两个小灯泡L1和L2串联,把导线接在一个小灯泡L2两端,电流不经过该小灯泡而经过导线流到另一个小灯泡L1回到电源负极,则该小灯泡L2被短路,不能发光。
【例1】下列各组元件中,都属于用电器的是( )
A.电灯、导线、开关 B.电灯、电铃、电动机
C.开关、灯座、电铃 D.电源、电视机、电烙铁
【答案】B
【详解】 A. 导线用于输送电能、开关用于控制电路通断,不属于用电器,故A不符合题意;
B. 电灯、电铃、电动机工作时均消耗电能,都属于用电器,故B符合题意;
C. 开关控制电路通断,灯座起固定元件作用,均不消耗电能,不属于用电器,故C不符合题意;
D. 电源的作用是提供电能,不属于用电器,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-1】关于电路,下列说法中错误的是( )
A.当给手机电池充电时,手机电池是电源
B.开关控制电路的通、断
C.一个基本电路由电源、用电器、开关、导线组成
D.如果直接用导线将电源两极相连,会造成短路
【答案】A
【详解】A.给手机电池充电时,手机电池是消耗电能、将电能转化为化学能储存起来的装置,相当于用电器,故A错误;
B.开关的核心作用就是控制电路的接通与断开,故B正确;
C.电源是提供电能的设备,用电器是消耗电能的设备,开关是控制电路通断的设备,导线则是连接电源、用电器和开关的必要元件。这些组成部分共同协作,组成一个基本电路,故C正确;
D.电流会直接从导线流出,没有经过用电器,导致电流过大,对电源和导线造成过载和损坏,故D正确。
本题选择说法错误的,故选A。
【变式1-2】如图所示的电路中,________消耗电能将电能转化为其他形式的能,________是提供电能的,________是控制电路通断的,________是传输电能的。
【答案】 小灯泡 电池 开关 导线
【详解】小灯泡是该电路的用电器,工作时把电能转化为其他形式的能。
电源的作用是提供电能,图中的电池属于电源,工作时将化学能转化为电能向外输出。
开关的作用是控制电路的通断,通过闭合、断开操作来控制用电器是否工作。
导线的作用是连接电路各个元件,完成电能的传输。
【知识点2 电路图】
1. 常见的元件及符号:我们可以用图形符号表示各种电路元件,见下表。
2. 电路图:用电路符号表示电路连接情况的图叫电路图。
图乙就是图甲所示实物电路的电路图。电路图是实际电路的简化表示,可以简单明了地反映电路元件的连接情况,给电器的开发、生产、安装和修理等带来极大的便利。
3. 画电路图的基本要求
(1)电路元件符号用统一规定的符号。
(2)电路图中的导线应横平竖直,呈方形,不能出现斜线或曲线。
(3)各电路元件符号不能画在电路图的拐角处,应尽可能对称分布。
(4)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置顺序一致,不能颠倒。
(5)各电路元件应标上名称代号,如开关标S,灯泡标L,电阻标R等。
(6)同一电路中涉及多个相同元件,可在元件代号加脚标进行区别,如L1、L2等。
(7)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉。
【例2】为了形象、简单地表示实际电路的情况,我们常用规定的符号表示电源、开关、用电器等电路元件。如图所示,其中电路元件的规定符号正确的是( )
A.干电池 B.滑动变阻器
C.电动机 D.开关
【答案】C
【详解】A. 根据电路元件符号规定,电源符号中长线表示正极,短线表示负极,故A错误;
B. 根据电路元件符号规定,图中符号为小灯泡,不是滑动变阻器,故B错误;
C. 根据电路元件符号规定,电动机符号为圆圈内标有字母M,实物与符号对应正确,故C正确;
D. 根据电路元件符号规定,图中符号为电流表,不是开关,故D错误。
故选C。
【变式2-1】以下电路中,电路正确而且有电流通过的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.开关断开,电路处于断路状态,无电流通过,故A错误;
B.电路中没有用电器,若开关闭合将造成电源短路,电路不正确,故B错误;
C.电路中无电源,无法形成电流,故C错误;
D.电路元件齐全且开关闭合,电路为通路,有电流通过,故D正确。
故选D。
【变式2-2】如图所示的电路中,属于通路的是________,属于开路的是______,属于短路的是______。
A. B. C.
【答案】 C A B
【详解】C图电路处处连通,属于通路;
A图电路在开关处断开,属于开路;
B图导线直接连接电源两极,电流不经过用电器,属于短路。
【知识点3 电流】
水管中的水沿某一方向流动就形成了水流。类似地,导体中的电荷沿某一方向移动,导体中就有了电流。导体内部有大量可以自由移动的电荷,比如金属导体中就有大量可以自由移动的电子。如果把导体两端与电源正、负极相连,导体内部的大量自由电荷便会在电源的驱动下做定向移动,这些自由电荷的定向移动便在导体中形成了电流。
1. 电流的形成:自由电荷的定向移动便在导体中形成了电流。
2. 电流的方向
(1)物理学中规定,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向(图甲)。
(2)根据电流方向的规定,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反(图乙)。
(3)若导体中正、负电荷同时朝相反方向定向移动形成电流,则电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,如酸碱盐溶液中的电流(图丙)。
甲 乙 丙
(4)实际电路中的电流方向
在电源的外部,电流是从电源正极经过导体流向电源负极的。但由于金属导体中定向移动的自由电子带负电,所以金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,如图11-2-5所示。
3. 电流的大小:物理学中,表示电流大小的物理量称为电流,用I表示。
4. 电流的单位
(1)国际单位:安培,简称安,符号A。
(2)常用单位:毫安(mA),微安(μA)。
(3)换算关系:1A=103mA=106μA
5. 一些常见用电器工作时的电流
【例3】关于电流,下列说法中正确的是( )
A.只要金属中有自由电荷就能形成电流 B.电路中有了电池就能形成电流
C.正、负电荷定向移动都可以形成电流 D.只有正电荷定向移动才能形成电流
【答案】C
【详解】A.金属中自由电荷发生定向移动才会形成电流,A错误;
B.电路中有了电池,还必须闭合,电路中才会形成电流,B错误;
CD.正、负电荷定向移动都可以形成电流,C正确,D错误。
故选C。
【变式3-1】如图所示,流经小灯泡的电流的方向是_______,电子定向移动流经小灯泡时的方向是_______。(两空均选填“从左到右”或“从右到左”)。
【答案】 从右到左 从左到右
【详解】在电源外部,电流方向是从电源正极经用电器到负极,所以流经小灯泡时的方向是“从右到左”;物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,金属导线靠的是自由电子导电,电子定向移动流经小灯泡时的方向是“从左到右”。
【变式3-2】如表是部分用电器的电流值,若电器1表示的是电子手表,则其单位应为________;若电器2或电器3中有一个是电饭煲,则应该是电器_________。
电器1
电器2
电器3
1
0.2 A
3 A
【答案】 微安/ μA 3
【详解】电子手表工作电流极小,数值为1时对应的电流单位为微安;
电饭煲正常工作电流约为3A,故为电器3。
【知识点4 电流表】
1. 电流表:测量电流大小的仪表,符号: 。
2. 电流表的主要结构:刻度盘、指针、接线柱(3个)、调零螺母等。
3. 电流表的量程与分度值
实验用电流表有三个接线柱、两个量程:
(1)接“-”和“0.6”接线柱时,量程为0~0.6A,分度值为0.02A;
(2)接“-”和“3”接线柱时,量程为0~3A,分度值为0.1A。
4. 电流表的使用
(1)要“三看”:看清量程、分度值;看指针是否指在零刻度线上;看正、负接线柱。
(2)应将电流表串接在被测电路中(电流表相当于一根导线)。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。
(3)让电流从 “+”接线柱流进,从“-”接线柱流出。若接反了,指针会反向偏转,容易损坏电流表。
(4)被测电流的大小不能超过电流表的量程(如不知道电流的大小,应选大的量程进行试触)。
(5)不允许把电流表直接连到电源的两极上。否则,电流表将被损坏。
电流表与用电器并联 电流表接线柱接反 电流表不经用电器与电源相连
(6)试触法:先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定,再用电路的另一线头迅速试触电流表的另一接线柱,若指针摆动很小(读数不准确),说明选的量程偏大,需换小量程;若超出量程说明选的量程偏小(电流表会烧坏),则需换大量程。
5. 电流表的读数
明确所选量程;明确分度值(每一小格表示的电流值);由指针位置读出示数,先大格后小格。
6. 用电流表测量电流
分别按图(a)、(b)所示的电路,将电源、小灯泡、电流表、开关和导线连成电路,闭合开关后,从电流表上读出通过小灯泡的电流,并比较两次实验中电流的大小。
实验发现:两次实验中电流的大小相等。
【例4】已知一小灯泡单独接在两节干电池的电路中时,通过的电流约为0.4A,若小明要使用电流表测量小灯泡工作时的电流,如图所示的电路中电流表接法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题可知,小灯泡通过的电流约为0.4A,电流表要测量小灯泡工作时的电流,因此电流表的量程应选用0~0.6A,且让电流“正进负出”。
A.开关闭合后,电流从电流表负极流入,正极流出,造成电流表指针反偏,A错误;
B.闭合开关后,小灯泡被短路,电源容易被烧毁,而且电流表没有被连入电路,故B错误;
C.电流表与灯泡串联,正负接线柱连接正常,电流表的测量范围选择符合要求,可测量通过灯泡的电流,故C正确;
D.电流表与灯泡串联,正负接线柱连接正常,但选择的是“﹣”接线柱和“3”接线柱,电流表的量程选择偏大,这样测出的电流误差较大,故D错误。
故选C。
【变式4-1】如图所示,某同学用电流表测量电流时,电流表指针如图所示,则电流值可能为( )
A.2.3A或0.43A B.2.03A或0.43A
C.2.3A或0.46A D.2.03A或0.46A
【答案】C
【详解】当电流表的测量范围为0~3A时,分度值为0.1A,示数为2.3A;当电流表的测量范围为0~0.6A时,分度值为0.02A,示数为0.46A,故选C。
【变式4-2】王海同学用电流表测量电流时,把电流表_______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是__________;另一同学测量时,则发现指针偏转如图乙所示,产生这种情况的原因是__________。为了实验时减小操作带来的危害,在使用前开关要__________,检查连接无误后,再采用________的方法来确定表的量程。
【答案】 串联 所选量程过小 电流表正负接线柱接反了 断开 试触
【详解】[1]电流表应串联在电路中,因为其电阻非常小,相当于一根导线。
[2]由图甲知,使用电流表时,选用小量程,指针偏转超过最大测量,则其量程选择过小,应选择大量程。
[3]图乙中,使用电流表时,指针反向偏转,是电流表的正负接线柱接反了。
[4]为了保护电路,在连接电路的过程中,开关应断开。
[5]检查电路连接正确后,不能确定电流表选用的量程,可采用试触法来确定量程。一般选用大量程进行试触,观察指针的偏转程度,偏转过小,应改变小量程,偏转适中,则选用大量程。
1.国家正在大力发展新能源汽车,如图所示是正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,用电器是( )
A.汽车发动机 B.汽车电池 C.导线 D.充电桩
【答案】B
【详解】A.充电时,汽车发动机没有工作,不消耗电能,不是该过程的用电器,故A错误;
B.充电时,汽车电池消耗电能,属于用电器,故B正确;
C.充电时,导线起连接电路和输送电能的作用,不是用电器,故C错误;
D.充电过程中,充电桩提供电能,是电源,故D错误。
故选B。
2.空间站上的太阳能电池板能把太阳能转换为电能,它在空间站电路中的作用相当于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】太阳能电池板将太阳能转化为电能,在电路中提供电能,相当于电源。
A图是电源符号,故A符合题意;
B图是导线连接符号,故B不符合题意;
C图是开关符号,故C不符合题意;
D图是用电器符号,故D不符合题意。
故选A。
3.下列用电器正常工作时的电流最小的是( )
A.手机 B.电视机 C.电饭锅 D.笔记本电脑
【答案】A
【详解】手机正常工作时的电流约为0.1A~0.5A;家用电视机正常工作电流约为0.5A~1A;笔记本电脑正常工作电流约为1A~2A;电饭锅正常工作电流约为3A~5A,因此手机的正常工作电流最小,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
4.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b→a
B.b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向a→b
C.b上的一些原子核转移到a上,瞬时电流方向b→a
D.a上的一些原子核转移到b上,瞬时电流方向a→b
【答案】A
【详解】带负电的物体a带有多余电子,当接触不带电的验电器的金属球b时,a上的一部分电子转移到b上;电流的方向与电子定向移动的方向相反,因此瞬时电流方向为b→a,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
5. 下列有关电流表的使用的说法中错误的是( )
A.在使用时,应等到电流表的示数稳定后再进行读数
B.为了避免电路中电流过大损坏电流表,可以先进行“试触”
C.在使用电流表时,应正确选择电流表的测量范围
D.可以将电流表直接连接到电源的两极进行读数
【答案】D
【详解】A.电流表读数需待示数稳定后进行,故A正确;
B.选量程前试触可避免电流过大损坏电流表,故B正确;
C.使用电流表需选择合适测量范围,可保证测量准确且保护电表,故C正确;
D.电流表相当于导线,不能直接与电源相连,否则会发生电源短路,损坏电源,故D错误。
本题选择说法错误的,故选D。
6.小明购买了如图所示的“盲人水杯防溢报警器”赠送给盲人,其挂扣上有两个金属触点,当杯中水位到达挂扣时,报警器会发出蜂鸣声,提示水已盛满,挂扣在电路中的元件符号是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】水位未到挂扣时,两个金属触点断开,电路处于断路状态,报警器不工作;当水位到达挂扣时,水的导电性让两个金属触点连通,电路接通,报警器发声,这个挂扣的本质就是控制电路通断的开关,A是电源的电路符号,B是导线交叉相连的节点符号,C是开关的电路符号,D是灯泡的电路符号。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
7.(多选题)下列关于电流的说法中正确的是( )
A.电路中有电流一定有正电荷在定向移动
B.金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反
C.导体容易导电的原因是内部存在大量的自由电子
D.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有自由电荷
【答案】BD
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,定向移动的可以是正电荷、负电荷,也可以是正负电荷同时向相反方向移动,故A错误;
B.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子带负电,因此金属导体中电流方向与自由电子定向移动方向相反,故B正确;
C.导体容易导电是因为内部存在大量的自由电荷,自由电荷不局限于自由电子,比如酸碱盐的水溶液这类导体中,自由电荷是可移动的正、负离子,并非自由电子,故C错误;
D.绝缘体内部的电荷几乎都被束缚在原子范围内,能自由移动的自由电荷极少,因此不容易导电。故D正确。
故选BD。
8.通过某手机的电流大约是0.08A,等于多少毫安?通过某手电筒小灯泡的电流大约是250mA,等于多少安?
【答案】80mA 0.25A
【详解】因,故
因,故
9.智能门锁已进入普通百姓家庭,如图是用感应卡开启房门的情景,此时感应卡相当于电路中的_________(选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”)。
【答案】开关
【详解】感应卡可控制门锁电路的通断,相当于电路中的开关。
10.手机已成为人们沟通交流的重要工具,华为、小米等自主品牌的手机越来越受到国内外用户的青睐。手指触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,感应区相当于手机电路中的________,给手机充电时,手机电池相当于________。
【答案】 开关 用电器
【详解】指纹感应区识别正确指纹后才接通开锁的电路,控制电路的通断,符合电路中开关的作用,因此相当于开关。
给手机充电时,手机电池消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,在电路中消耗电能的装置属于用电器。
11. 如图电流表的读数为_____A。
【答案】2.6
【详解】电流表的测量范围是0∼3A,分度值为0.1A。读出示数为2.6A。
12.验电器A带正电,B不带电,用一根带绝缘手柄的金属棒接触两验电器,此时B验电器金属箔张开一定角度,则B金属箔将________(选填“得到”或“失去”)电子,金属棒中的电流方向从______(选填“A到B”或“B到A”)。
【答案】 失去 A到B
【详解】因A带正电,金属棒接触两验电器时,B的电子转移到A,故B金属箔失去电子。
由电流方向与负电荷定向移动方向相反可知,电子从B向A移动,故金属棒中的电流方向从A到B。
13.在练习使用电流表时,小明按照下面的方式连接电流表。这样做,会出现的两个问题是_______、_______。
【答案】 电流表损坏 电池受损
【详解】图中直接把电流表与电源的两极连接起来,这样做会导致电路中电流过大,从而损坏电池和电流表。
14. 如图是几位同学做实验时电流表出现的现象。指针偏转如甲图的原因是______________;乙图的示数是_______A,为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差,应选择与“________”的接线柱相连;指针偏转如丙图的原因是________。
【答案】 电流表正负接线柱接反了 0.3 0.6 电流表测量范围选小了
【详解】电流表使用时要求电流从正接线柱流入、负接线柱流出,否则指针会反向偏转。甲图中指针偏向0刻度线左侧,所以指针偏转如甲图的原因是电流表正负接线柱接反了。
乙图中电流表接的是“-”和“3”接线柱,对应量程为0~3A,该量程分度值为0.1A,指针指向0.3A刻度处,因此乙图的示数是0.3A。因为0.3A小于0.6A,为了获得更高的读数精度,在被测电流不超过量程的前提下,应换用分度值更小的0~0.6A量程,即接“0.6”接线柱。
丙图指针偏转超过了量程的最大刻度值,说明待测电流大于所选量程的最大值,即指针偏转如丙图的原因是所选量程过小。
15.根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】见下图。
【详解】由实物图可知,电流从电源正极流出,依次经开关、灯泡,回到负极。据此作图。
16. 图甲是把电池和玩具电风扇连接起来的电路图。请在图乙中用笔画线表示导线,连接相应的电路。
【答案】见下图。
【详解】由电路图可知,从电源的正极出发,依次连接开关、电风扇回到电源的负极即可,据此作图。
17.请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,把图乙中的实物连接起来。
【答案】见下图。
【详解】甲图中,电流路径为:电源正极→开关→L2→L1→电流表→负极。据此连接实物图即可,在连接时,电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出;在不知道电路中电流大小时,可以把“3”接线柱连入电路。
18. 如图所示为电路的一部分,图中箭头表示电流的方向,请在图中的虚线框内,填写合适的电路元件,组成完整的电路。
【答案】见下图。
【详解】一个完整的电路由电源、导线、用电器、开关四部分组成的。电源外部电路中电流方向:电流从电源的正极流出,经过电路元件后最终流回电源的负极,由图可知,图中的虚线框内应为电源,由箭头方向可知,电源下面为正极。
19. 在“用电流表测量电流”实验中,小张和小李分别连接了如图(a)(b)所示的实物电路。图(a)中小张连接电路存在的问题是________;图(b)中小李闭合开关S前,小灯泡L_______(“A.发光”或“B.不发光”),闭合开关S后,电路处于________状态(“A.通路”或“B.开路”或“C.短路”)。
【答案】 电流表的正负接线柱接反了 A C
【详解】电流表在电路中,电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,图(a)中电流表的正负接线柱接反了。
图(b)中小李闭合开关S前,电路是通路,小灯泡L发光,闭合开关S后,灯泡被短路,灯泡不发光。
20. 导体内部大量的自由电荷,在电源的驱动下_________移动形成电流。对电流的形成过程,人们通常用图(a)所示水流的形成过程来类比。水泵相当于________,水轮机相当于________,关闭电路中的开关相当于_______(选填“打开”或“关闭”)闸门。
【答案】 定向 电源 用电器 关闭
【解析】[1]电流是电荷的定向移动形成的。在金属导体中,是自由电子在电源的作用下发生定向移动。
[2]水泵的作用是将水从低处抽到高处,形成水位差(压力差),使水能持续流动。类比到电路中,电源(如电池)的作用是提供电压,把正电荷从负极移到正极,维持电势差,从而驱动电荷定向移动。
[3]水轮机利用水流的能量转动,对外做功(如发电或带动机械)。类比到电路中,小灯泡(或其他用电器)消耗电能,转化为光能、热能等。
[4]在图(a)中,闸门控制水流是否流通。当闸门关闭时,水流断开;当闸门打开时,水流通过。在图(b)中,开关控制电路通断,开关断开,电路不通,无电流,开关闭合时,电路接通,电路中有电流,所以关闭电路中的开关相当于关闭闸门。
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