13.3《电流与电流的测量》科素养同步分层练习设计 2026-2027学年沪粤版九年级上学期物理
2026-09-02
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摘要:
**基本信息**
以“基础认知—技能应用—综合拓展”为梯度,覆盖电流概念、测量操作及实际应用,强化物理观念与科学探究能力,适配新授课基础巩固需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|电流形成与方向、电流表使用规则|选择题1-5直接考查核心概念,如电流方向判断、电路有持续电流条件|
|技能应用|电流表读数与连接、摩擦起电现象|填空题9-12结合实验情境,如验电器电流方向分析、双量程电流表读数纠错|
|综合拓展|实验操作与科学阅读|实验题14规范电路连接步骤,科普题15联系无阳极钠固态电池,渗透科学态度与责任|
内容正文:
13.3《电流与电流的测量》科素养同步分层练习设计(基础版)
一、选择题
1.关于电源和电流,下列说法中正确的是( )
A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的
B.电路中有电源,就一定会有电流
C.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
D.自由电子定向移动的方向与电流方向相同
2.(2026九上·成都月考)下列家用电器中,正常工作时电流约为的是( )
A.空调 B.节能灯 C.电冰箱 D.液晶电视
3.(2026九上·永兴期末)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带负电,乙不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来,下列说法正确的是( )
A.有自由电子从甲流向乙
B.甲中的金属箔张角变大
C.乙带电后金属箔片不张开
D.金属棒中有从甲到乙的持续电流
4.(2025九上·北京月考)我国研发的摩擦纳米发电机被国际组织评为2024年十大新兴化学技术,其原理是利用纳米材料之间的摩擦起电来实现微小的机械能向电能的转化。如图所示,让两种不同材质的摩擦a、b相互摩擦带上电荷并形成电压,从而在外部电路中形成电流,使电流表正常偏转。下列分析中正确的是( )
A.摩擦层a、b摩擦的过程中创造了电荷
B.摩擦层a、b摩擦后分别带同种电荷
C.摩擦层a、b摩擦的过程中电荷从摩擦层b向a转移
D.导线中的自由电荷从摩擦层b经电流表向a定向移动
5.(2025九上·东莞期中)如果想用电流表测量电路中通.过灯泡L1电流,下列电路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·浦东模拟)下列用电器正常工作时电流最大的是( )
A.电子手表 B.小型手电筒 C.节能灯 D.电热水壶
7.(2025九上·龙岗期中)小明在测量电路中的电流时,当用的量程试触时,指针的位置如图所示,则下一步的实验操作是( )
A.直接接入接线柱,然后读数
B.直接接入接线柱,然后读数
C.断开开关,接入接线柱,闭合开关后读数
D.断开开关,接入接线柱,闭合开关后读数
8.(2025·武威模拟)下列电路图中,电流表能直接测量灯L1电流的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
9.(2026九上·双峰期末)如图甲所示,这是部分不同物品的原子核对电子束缚能力强弱的排序图,梳子与图中的 摩擦最容易起电,且它们摩擦后梳子带 电。如图乙所示,将与毛皮摩擦过的梳子接触原来不带电的验电器的金属球,接触瞬间电流的方向是 (选填“从梳子到金属球”或“从金属球到梳子”)。
10.小明用双量程电流表测量电流时,使用的接线柱是“—”和“0.6”,读数后他在表格中记录下了“2.6A”的数据,则测量的正确值可能是 A。
11.(2025九上·深圳期中)电流表使用时要 接在电路中,电流必须从 接线柱流入。小明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(a)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(b)所示,产生这种情况的原因是 。
12.(2025九上·北川期中)如图所示,是一种自动测定油箱内油量的装置,该油量表是由 表改装而成,你的判断依据是它在电路中的连接方式为 。
三、综合题
13.(2024九上·惠来期中)(1)图甲为研究气体扩散的实验装置,二氧化氮气体的密度比空气大,在A、B两种放置玻璃瓶方式中, 方式更合理。抽掉两瓶子之间的玻璃板后,两瓶中气体颜色逐渐变得均匀。此现象 (选填“能”或“不能”)说明分子间存在间隙;
(2)如图乙,将一段塑料绳一端扎紧,从另一端把绳撕成很多的细丝,用手向下捋几下后,观察到的现象是:塑料细丝越来越 (选填“蓬松”或“紧密”),这是因为塑料细丝带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷;
(3)如图丙,闭合开关S后,发光二极管(LED)发光,电流表有示数,可知“土豆电池”的C金属片一端是电池 极。将接在“土豆电池”C、D两端的导线对调连接,闭合开关后,发光二极管 发光。
四、实验探究题
14.(2025九上·惠州月考)在练习使用电流表的实验中:
(1)连接电路时开关应 ,电流表应与被测用电器 联,此时灯L1与灯L2为 联;
(2)小邓同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯 的电流。合上开关后,如果电流表的示数图乙所示,则读数是 A:
(3)同桌小刘闭合开关后,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 ;
五、科普阅读题
15.(2024九上·大兴期中)阅读《开启电池技术新纪元——无阳极钠固态电池》并回答题。
开启电池技术新纪元——无阳极钠固态电池
传统电池通常包含阴极、阳极和电解质三个主要部分。在充电过程中,离子从阴极迁移到阳极并在那里储存;放电时,离子则从阳极通过电解质流回阴极,产生电流。这种设计已经使用了数十年,但也面临着诸如能量密度限制、安全性问题等挑战。科学家们在实验室成功研制出了无阳极钠固态电池,标志着电池技术进入了一个新的发展阶段。这项创新不仅克服了传统电池设计的诸多限制,还充分利用了钠元素的优势,为我们提供了一种更加经济、环保、高效的能源存储解决方案。
无阳极电池完全去除了阳极这一组件。充电时,离子直接在集电器表面通过电化学沉积的方式储存;放电时,离子从集电器表面脱离,通过电解质回到阴极。这种看似简单的变化使无阳极电池跟传统的电池相比有一系列显著的优势:首先,去除阳极减少了电池的重量和体积,从而提高了整体的能量密度,这意味着相同大小的电池可以存储更多的能量,或者相同容量的电池可以做得更小、更轻。其次,简化的结构降低了生产成本,这对于大规模商业化至关重要。此外,无阳极设计还可以实现更高的电池电压,进一步提升能量密度。
在无阳极钠固态电池中,使用的是固态电解质而非传统的液体电解质,大大降低了电池起火或爆炸的风险。使用固态电解质的电池可以保持更长时间的高性能状态,延长了电池的有效使用寿命。此外,固态电解质在高温环境下表现出优异的稳定性,使用这种电池的设备可以在更广泛的温度范围内正常工作,拓展了电池的应用场景。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)无阳极钠固态电池放电时,离子从 脱离,通过电解质回到阴极,形成电流;
(2)固态电池中使用固态电解质,相比于传统的液体电解质电池的优势有 ;(写出一条即可)
(3)能量密度反映了单位体积或单位质量的物体含有的能量多少,电池的能量密度可以定义为电池存贮的电能跟电池体积的比值,这样定义后的电池的能量密度的单位为焦耳每立方米。请你列举一例用比值法定义的物理量,并说明它是怎样定义的 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电流的形成;电流的方向;有持续电流的条件
【解析】【解答】 解:A、电流是由电荷的定向移动形成的,不是无规则运动,故A错误;
B.电路中形成电流的条件有两个:一是有电源,二是电路闭合,故B错误;
C.在电源外部,电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极,故C正确;
D.电流方向规定为正电荷的移动方向,所以自由电子移动的方向与电流方向相反,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)电荷的定向移动形成电流。
(2)电路中有电流的条件有两个:一是电路中有电源,二是闭合电路。
(3)在电源外部,电流从电源的正极经过用电器流向负极。
(4)自由电子定向移动的方向和电流方向相反。
2.【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】A.空调的工作电流较大,在左右,故A符合题意;
B.节能灯的工作电流约为,故B不符合题意;
C.电冰箱的工作电流约为,故C不符合题意;
D.液晶电视的工作电流约为,故D不符合题意。
故选。
【分析】根据生活常识识别选项。
常见家用电器的工作电流范围:家用节能照明灯:0.05-0.3安培;家用电视机:0.3-1安培;
家用冰箱:0.5-1.0安培;家用洗衣机:约1安培;家用电熨斗:1.5-6安培;家用空调:4-9安培
家用电磁炉:10安培;家用微波炉:4-10安培;家用电饭锅:3-6安培。
3.【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用;电流的方向
【解析】【解答】A. 甲带负电,乙不带电。当用绝缘手柄的金属棒连接两者时,甲中的自由电子(负电荷)会通过金属棒流向乙,导致甲金属箔所带负电荷减少,张角减小。因此选项A正确。
B. 由于电子流动导致乙获得多余负电荷,根据同种电荷相斥原理,乙金属箔张角会变大,故选项B错误。
CD 自由电子定向移动方向与电流方向相反,因此在金属杆接触瞬间,电流方向是从乙流向甲。需要注意的是,这只是瞬间电流而非持续电流,所以选项C和D都是错误的。
综上所述,正确答案为A。
【分析】1、电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质
2、验电器的工作原理:同性电荷相互排斥;
3、电流的方向:与电子定向移动的方向相反。
4.【答案】D
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;电流的方向
【解析】【解答】A、摩擦起电的实质是电荷发生转移,并不会创造出新的电荷,故 A 错误;
B、两种不同物质相互摩擦后,会得到电子与失去电子,带上异种电荷,故 B 错误;
C、题目没有给出两种材料原子核束缚电子本领强弱,无法判断电荷转移方向,故 C 错误;
D、电流表正向偏转,说明外部电路电流从电流表 “+” 接线柱流入、“‑” 接线柱流出;金属导线中定向移动的是自由电子,电子定向移动方向与电流方向相反,因此导线中的自由电荷从摩擦层 b 经电流表向 a 定向移动,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】A、考查摩擦起电实质;需牢记摩擦起电只是电荷转移,电荷总量保持不变。
B、考查摩擦起电带电特点;相互摩擦的两个物体一定带上异种电荷。
C、考查电子转移判断;电子向束缚电子能力更强的材料转移,缺少材料信息则无法判定。
D、考查电流方向与自由电子定向移动方向;电流方向规定为正电荷定向移动方向,金属内自由电子运动方向和电流方向相反。
5.【答案】B
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】使用电流表测量L1的电流,则电流表和L1串联,且遵循电流正进负出的原则,B正确,ACD错误;
综上选B。
【分析】电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
6.【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】A、电子手表电子手表依靠纽扣电池供电,功率极低,正常工作电流仅为微安级别,电流最小,故A不符合要求。
B、小型手电筒小型手电筒通常使用干电池,功率约1W,工作电流约0.3A,电流较小,故B不符合要求。
C、节能灯家用节能灯额定功率约10~20W,家庭电路电压220V,根据,工作电流约 0.05~0.1A,电流较小,故C不符合要求。
D、电热水壶电热水壶是大功率用电器,额定功率约1000~1500W,家庭电路电压220V,根据,工作电流约4.5~6.8A,是四个选项中电流最大的,故D符合要求。
故选:D。
【分析】 (1)电子手表功率极小,电流仅微安级,远小于其他用电器。
(2)小型手电筒功率约1W左右,电流约0.3A左右。
(3)节能灯功率约10~20W,电流约0.05~0.1A左右。
(4)电热水壶功率约1000~1500W,电流约4.5~6.8A,远大于其他用电器。
7.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】据图可知,指针的偏角过小,说明此时电流的量程过大,所以减小电流的量程,所以 断开开关,接入接线柱,闭合开关后读数 ,故D正确,ABC错误;
综上选D。
【分析】电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
8.【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】A.图中,电流表并联在电源的两端,电流不通过灯泡,电源短路,A不符合题意;
B.图中,电流表与L1并联,电流不通过L1,L1被短路,B不符合题意;
C.图中,电流表与灯L1串联,测的是通过灯L1的电流,C符合题意;
D.图中,电流表串联在干路,测干路电流,D不符合题意。
故选C。
【分析】电流表和所测量的位置串联,电流表不能直接连接在电源两端。
9.【答案】毛皮;负;从金属球到梳子
【知识点】两种电荷;电流的方向
【解析】【解析】(1)由图可知,毛皮的束缚电子的能力最弱,梳子束缚电子的能力最强,故毛皮与梳子摩擦最容易起电;(2)毛皮失去电子带正电,梳子得到电子带负电。
(3)用梳子去接触验电器的金属球时,梳子上多余的电子会转移到验电器上,则梳子接触的验电器瞬间电流方向是从验电器的金属球向梳子。
故答案为:(1)毛皮;负;从金属球到梳子。
【分析】(1)摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷。束缚电子能力强的物体容易得到电子,带负电;束缚电子能力弱的物体容易失去电子,带正电;
(2)物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
10.【答案】0.52
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】电流表有两个量程,“0∼0.6A” 和 “0∼3A”,两个量程的分度值之比为1:5(“0∼0.6 A” 量程的分度值是0.02 A,“0∼3A” 量程的分度值是0.1A)。
小明使用的是 “−” 和 “0.6” 接线柱,即选择的是 “0∼0.6A” 量程,但却按照 “0∼3A” 量程读取了2.6A。由于两个量程的读数关系是 “0∼3A” 量程的读数是 “0∼0.6A” 量程读数的5倍,所以正确的读数应该是
【分析】牢记电流表两个量程(“0∼0.6 A” 和 “0∼3 A”)的分度值及读数倍数关系(5倍)。
能根据量程选择情况和错误读数,利用倍数关系计算出正确的读数。
11.【答案】串联;正;电流表的量程选小了;电流表的正负接线柱接反了
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】使用电流表时,要串联在电路中,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出;
图(a)中,指针偏转到刻度盘最右侧,超出了量程,电流较大,电流表的量程选小了;
图(b)中,指针向零刻度线左侧偏转,是电流流入方向错误,即电流表的正负接线柱接反了。故第1空填:串联;第2空填:正;第3空填:电流表的量程选小了;第4空填:电流表的正负接线柱接反了。
【分析】连接电流表时,接线柱正入负出,和所测量的位置并联;电流表量程选小了,指针超过量程;接线柱接反后,指针反向偏转。
12.【答案】电流;串联
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】图中,闭合开关,油量表串联,电流表应串联在电路中,油量表是电流表改装而成的。故第1空填:电流;第2空填:串联。
【分析】电流表在电路中串联连接。
13.【答案】A;能;蓬松;同种;C;不
【知识点】电荷间的相互作用规律;电流的测量及电流表的使用;分子热运动
【解析】【解答】(1)在探究气体扩散时,为了避免重力的干扰,需要将密度大的气体置于下侧,所以A更合理,抽掉两瓶子之间的玻璃板后,因为分子间存在间隙,导致气体颜色逐渐变得均匀。
(2) 用手向下捋 塑料绳,会发生摩擦起电,使塑料细丝带同种电荷,同种电荷相互排斥,使得塑料绳会蓬松。
(3)发光二极管具有单向导电性,LED右侧为正极,所以“土豆电池”的C端是正极。所以将接在“土豆电池”C、D两端的导线对调连接,发光二极管不发光。
综上第1空A,第2空能,第3空蓬松,第4空同种,第5空C,第6空不。
【分析】1、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快;
2、两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质;
3、半导体的应用:常用作发光二极管;
4、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
14.【答案】(1)断开;串联;并联
(2)L2;0.26A
(3)电流表正负极反接
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】(1)在连接电路时,为了保护用电器安全,开关断开,电流表和用电器串联,据图可知,两灯泡首首相连,尾尾相接属于并联;
(2)据图可知,电流表和L2串联,所以测量L2电流,量程为0-0.6A,示数为0.26A;
(3)电流表反接会导致反向偏转。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
15.【答案】(1)集电器
(2)降低了电池起火或爆炸的风险
(3)用路程与时间的比值定义速度
【知识点】有持续电流的条件
【解析】【解答】(1)根据材料内容可知,放电时,离子从集电器表面脱离,通过电解质回到阴极。
(2)使用固态电解质的电池可以保持更长时间的高性能状态,延长了电池的有效使用寿命。
(3)比值定义法:用压力与受力面积的比值定义压强等。
【分析】根据材料提示总结相关结论,比值定义法:有速度、压强、密度等。
(1)根据材料内容可知,无阳极钠固态电池充电时,离子直接在集电器表面通过电化学沉积的方式储存;放电时,离子从集电器表面脱离,通过电解质回到阴极。
(2)根据材料内容可知,在无阳极钠固态电池中,使用的是固态电解质而非传统的液体电解质,大大降低了电池起火或爆炸的风险。使用固态电解质的电池可以保持更长时间的高性能状态,延长了电池的有效使用寿命。此外,固态电解质在高温环境下表现出优异的稳定性。
(3)在物理学中,根据比值定义法可知,用路程与时间的比值定义速度,用压力与受力面积的比值定义压强等等。
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