13.3 电流和电流表(知识解读)2026-2027学年苏科版九年级物理上册同步知识解读与专题训练
2026-09-06
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精品
摘要:
本初中物理讲义聚焦电流和电流表核心知识点,系统梳理电流的形成、方向、大小及单位等概念,衔接电流表的结构、使用规则、量程读数、实物连接与测量对象判断,构建从理论到工具应用的学习支架。
资料以题型归纳为特色,每个考点配套例题与变式训练,通过电流表使用规则表格、读数步骤等培养科学思维,结合家用电冰箱、手机等常见电流值强化物理观念。课中助力教师系统授课,课后学生可通过随堂巩固查漏补缺,提升知识应用能力。
内容正文:
13.3 电流和电流表(知识解读)
【新教材苏科版】
题型归纳
【题型1 电流强度的概念及单位】 2
【题型2 常见用电器的电流】 3
【题型3 电流表的结构与使用方法】 5
【题型4 电流表的量程及读数】 7
【题型5 电流表连接的实物图与电路图】 9
【题型6 判断电流表测量的对象】 11
【随堂巩固】 13
考点1
电流
1、电流的形成
(1)电流形成的概念:电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)。
(2)电流形成的原因:电流是电荷的定向移动形成的,在导体中,大量的自由电荷通常情况下做无规则运动,此时不会形成电流,只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成电流。
注意:电荷必须定向移动才能形成电流,而电荷有两种,正电荷和负电荷;正电荷定向移动可以形成电流,负电荷定向移动可以形成电流,还可以是正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流。
2、电流的方向:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
(1)正、负电荷的定向移动都可形成电流;按照规定,负电荷的定向移动方向与电流的方向相反,如金属导线中的电流,主要是由自由电子(可以移动的电子称为自由电子)的定向移动形成的,由于电子带负电,所以金属导线中电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
(2)在电源的外部,电流的方向是从电源正极出发,经用电器回到电源负极;③在电源的内部,电流的方向是从电源负极流向正极。
(3)注意判断电流方向时,要明确以下三点:①发生定向移动的是什么电荷;②此电荷从哪个物体转移到哪个物体上;③如果定向移动的电荷是正电荷,则电流方向与该电荷移动的方向相同;如果定向移动的电荷是负电荷,则电流方向与该电荷移动的方向相反。
3、电流的大小:物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流,每秒内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大(强);电流用符号“I”表示,若“Q”表示电荷量,“t”表示时间,则,公式中三个量的单位分别为安(A)、库(C)、秒(s)。
4、电流的符号和单位
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(3)单位:电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
5、电流的三种效应:电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;电流的磁效应,如电铃等;电流的化学效应,如电解、电镀等。
6、一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调的电流约为5A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200mA等。
【题型1 】
【例1】完成下列单位换算:
________mA;________A;________μA
【答案】 / /
【详解】电流单位换算关系为
【变式1-1】某款移动电源上标有“20Ah”的字样,其中“Ah”是哪个物理量的单位( )
A.电流 B.电荷量 C.电压 D.电阻
【答案】B
【详解】由题意知,某款移动电源上标有“20Ah”,“A”是电流的单位,“h”是时间的单位,电荷量等于电流与时间的乘积,所以“Ah”是电荷量的单位。
故选B。
【变式1-2】在1分钟内,通过某导体横截面的电荷量为12库仑,则通过该导体的电流大小是( )
A.0.2A B.2A C.5A D.12A
【答案】A
【详解】根据电流的定义式可知,其中是通过导体横截面的电荷量,是通电时间。则通过该导体的电流大小是
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1-3】如图是某手机锂电池的铭牌,“mAh”是物理量______的单位,若充电5h可使电池从0mAh达到额定容量,则充电的电流为______A。
【答案】 电荷量 0.13
【详解】[1]因为电流的单位是毫安mA ,时间的单位是小时h ,根据电荷量公式 ,所以mAh 是电荷量的单位。
[2]根据公式
【题型2 常见用电器的电流】
【例2】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。
【变式2-1】下列用电器工作时的电流最小的是( )
A.家用电冰箱 B.家庭节能灯 C.电子手表 D.家用空调
【答案】C
【详解】A.家用电冰箱工作电流约0.5~1A,故A不符合题意;
B.家庭节能灯工作电流约0.05~0.1A,故B不符合题意;
C.电子手表依靠纽扣电池供电,工作电流仅为几微安,远小于其他用电器,故C符合题意;
D.家用空调工作电流通常在5A以上,故D不符合题意。
故选 C。
【变式2-2】手机是人们日常生活中常用的物品,手机非充电状态下正常工作时,下列选项中最接近内部电路电流大小是( )
A.100mA B.2A C.5A D.10A
【答案】A
【详解】手机非充电状态下正常工作时,内部电路电流通常在几十到两百毫安之间,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
【变式2-3】小明在家中调查家用电器的电流时发现他家的电饭锅煮饭时的电流为4.2___________;他手上带的电子表工作时的电流约为2μA,则电饭锅煮饭时的电流大约是电子表工作时电流的___________倍。
【答案】 A 2.1×106
【详解】[1]电饭锅的工作电流约为3~5A。他家的电饭锅煮饭时的电流为4.2A。
[2]电子表的电流为2μA,即2×10-6A;所以电饭锅的电流是电子表电流的倍数为
考点2
电流的测量
1、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小;电流表种类有
(1)直入式:直接串联在一次电路中,这种适用于直流电路和小电流交流电路中。
(2)和电流互感器配合使用:这种是把电流互感器串接在一次回路,通过一定的变比感应出一次电流,这种适用于大电流交流回路及高压回路。
(3)万用表:万用表测试电流,比较麻烦,不仅要把电路断开把表针串在回路中,而且万用表的量程有限,适用于直流回路和小电流交流回路。
(4)钳型表:这种表比较实用,不需要断开电路,直接可以卡在线路上测量电流.但这种不适合高压线路。
2、电流表的使用规则
使用规则
违反使用规则的后果
要使电流表串联在被测电路中
如果跟被测电路并联会造成短路,轻则会使被测电路中的用电器不工作,重则烧坏电流表和电源,此时电流表示数不等于通过用电器的电流
要让电流从电流表“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
如果“+”“一”接线柱接反,则电流表的指针反向偏转,不仅测不出电路,指针还会被打弯,损坏电流表
被测电流不能超过电流表的量程
如果被测电流超过电流表的量程,则指针偏转的角度过大,指针会被打弯,甚至会烧坏电流表
绝对不能把电流表不经过其他用电器直接接在电源的两极上
电流表可以看做一根导线,若把电流表直接连接到电源的两极上,会造成短路,烧坏电流表,甚至有可能烧坏电源
3、电流表的读数方法
(1)确定量程,看清选用的是哪个量程,从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
(2)确定分度值,根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少,如果使用0-0.6A量程,则每一小格是0.02A,如果使用0-3A量程,则每一小格是0.1A。
(3)接通电流后,当指针稳定后(不再左右摆动时)读数,看清指针一共转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流,即I=分度值×小格数。
【题型3 】
【例3】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______________________。
【答案】 电流表所选量程太小了 电流表的正负接线柱接反了
【详解】观察图(a)可知,测量电流时,电流表指针偏转超过了该量程的最大刻度值,指向刻度盘外侧,说明被测电流超出了当前所选量程,是量程选择过小导致的,这种情况容易损坏电流表。
观察图(b)可知,测量电流时,电流表指针反向偏转、指向0刻度线的左侧,说明电流没有从正接线柱流入电流表,是电流表正负接线柱接反造成的。
【变式3-1】关于电流表的使用,下列说法正确的是( )
A.测量未知电流可用试触法选择量程
B.使用电流表测量电流前不用校零
C.电流表可以直接接到电源的两极上
D.电流表必须要并联在用电器的两端
【答案】A
【详解】A.测量未知电流时,为避免量程过小损坏电流表,需先用大量程试触,根据指针偏转幅度选择合适量程,故A正确;
B.电流表使用前必须校零,否则测量结果存在误差,故B错误;
C.电流表内阻极小,直接接电源两极会造成电源短路,电流过大会烧坏电流表和电源,故C错误;
D.电流表必须串联在被测电路中,并联会造成被测用电器短路,故D错误。
故选A。
【变式3-2】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。
【变式3-3】在练习“用电流表测电流”时:
(1)小涛同学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是______。
(2)小涛同学把电流表串联接入电路后闭合开关,发现指针偏转如图乙所示,产生这种情况的原因是______。
【答案】(1)电流表量程选小了
(2)电流表的正负接线柱接反了
【详解】由甲图可知,指针指在了表盘右边无刻度的地方,电路中的电流超过了电流表的量程,选择的量程太小了;
由乙图可知,指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。
【题型4 】
【例4】如图所示,当电流表使用“-”和“0.6”两接线柱时,电流表示数为____________A;当使用“-”和“3”两接线柱时,电流表示数为____________A。
【答案】 0.44 0.8
【详解】当电流表使用“-”和“0.6”两接线柱时,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.44A。
当电流表使用“-”和“3”两接线柱时,量程为0~3A,分度值为0.1A,读数为0.8A。
【变式4-1】如图所示,电流表的指针指在图中所示的位置,电流表的示数是( )
A.0.44A B.0.42A C.2.2A D.2.4A
【答案】A
【详解】由图可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指在0.4A刻度线后第2小格处,示数
故选A。
【变式4-2】下列甲乙两图的读数分别是:________,________。
【答案】 0.34A 1.7A
【详解】图甲中,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.34A;图乙中,电流表选用0~3A量程,分度值为0.1A,读数为1.7A。
【变式4-3】在“用电流表测电流”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路前,电流表的指针如图乙所示,则接下来应该进行的操作是___________。
(2)在连接电路时,开关应处于___________状态,电流表应与被测用电器___________(选填“串”或“并”)联,如果完全不了解电路中电流大小,应选择电流表的___________(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(3)已知闭合开关后,电路中的电流约为0.4A,请在图甲中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(4)小明正确连接好电路后闭合开关,电流表的指针如图丙所示,则电路中的电流为____________A。
【答案】(1)对电流表调零
(2) 断开 串 大
(3)
(4)0.36
【详解】(1)连接电路前,电流表的指针如图乙所示,电路中没有电流,电流表指针不在零刻度线上,故电流表应先调零。
(2)在连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
电流表应与被测用电器串联,在完全不了解电路中电流大小时,应选择电流表的大量程进行试触来确定量程:迅速闭合开关,观察电流表指针的偏转角度,如果电流表指针偏转角度过小,则换用小量程,如果偏转角度较大,则用大量程。
(3)电路中电流约0.4A,电流表选择0~0.6A的量程,电流表要串联在电路中,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,据此连图。
(4)电流表使用0~0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,分度值是0.02A,所以电流表示数是0.36A。
【题型5 电流表连接的实物图与电路图】
【例5】根据图甲电路图,用笔画线表示导线将图乙中实物连接起来(导线不允许交叉),已知闭合开关后,示数为,示数为。
【答案】
【详解】原电路中,两灯并联,示数为,所以电流表的正接线柱选用“0.6”,且与串联;的示数为,所以电流表的正接线柱选用“3”,且连接在干路上;根据电路图顺着电流的流向用笔画线代替导线:电流从电源正极出发,先经过开关,再流入电流表的正接线柱,从负接线柱流出后分成两条支路: 第一条支路电流经过灯泡,直接回到电源负极; 第二条支路电流经过电流表、灯泡,回到电源负极,全程导线无交叉。
【变式5-1】根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】从电源正极出发,画出开关,之后电路分为两条支路:一条支路经过灯泡回到电源负极,另一条支路经过灯泡、电流表回到电源负极;与并联,开关在干路控制整个电路。
【变式5-2】请你用笔画线代替导线按要求完成图中电路的连接。要求:灯与并联,电流表只测的电流,导线不能交叉。
【答案】
【详解】电流表只测量的电流,说明电流从电池正极出发,经过开关后直接分流,一条支路经过灯泡回到负极,另外一条支路经过电流表、灯泡回到负极,故用一根导线将开关的右接线柱与灯泡的右接线柱相连,另外一根导线将灯泡左接线柱与电源负极相连,如答案所示。
【变式5-3】根据实物图在虚线框内画出对应电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,和串联,电流表测量电路中的电流,画电路图时按照电流流经顺序,使用规范电路符号依次画出电源、开关、、和电流表。
【题型6 】
【例6】如图电路,能正确测出通过灯电流的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.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,且电流表正负接线柱接反了,故A不符合题意;
B.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符合题意;
C.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不符合题意;
D.图中电流表与灯L1串联,但电流表正负接线柱接反了,故D不符合题意。
故选B。
【变式6-1】下列关于此实物图的描述,错误的是( )
A.电流表测量的是L1的电流
B.如果L1的灯丝烧断,那么L2也会熄灭
C.两灯都正常发光时断开开关,两灯均会熄灭
D.如果L1灯座短路,L2不能发光
【答案】B
【详解】A.由图可知为并联电路,两个小灯泡并联,电流表和L1串联在同一条支路中,因此电流表测量的是L1的电流,故A正确;
B.并联电路各支路互不影响,若L1灯丝烧断,L2所在支路仍为完整通路,L2可以正常发光,不会熄灭,故B错误;
C.由图可知开关控制整个电路,两灯都正常发光时断开开关,两灯均会熄灭,故C正确;
D. 如果L1灯座短路,会造成电源正负极直接连通,发生电源短路,L2也会被短路,无法发光,故D正确。
题目要求选错误的,故选B。
【变式6-2】如图所示的电路中,当开关S1、S2断开时,灯泡 ___________ 串联; 当开关S、S1、S2都闭合时,___________并联,此时电流表测的是 ___________ 中的电流。
【答案】 L1和L3 L1和L2 L2
【详解】[1]如图,当开关S1、S2断开时,L2被断开,L1和L3首尾顺次相接,只有一条电流路径,所以L1和L3串联。
[2][3]当开关S、S1、S2都闭合时,L3被短路,L1和L2并列连接,所以L1和L2并联。此时电流表与L2串联,所以测量L2中的电流。
【变式6-3】如图所示是用电流表测量电流的实物连接图,图甲中电流表测量的是通过灯泡______的电流;此时电流表的示数如图乙所示,则通过该灯泡的电流为______A,如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流,只需要移动______(a/b/c)导线。
【答案】 L2 0.5 b
【详解】[1][2]图甲中,两个灯泡并联,电流表和灯泡L2串联,测量L2的电流,由图乙可知,电流表接入量程,分度值为0.02A,读数为0.5A,则通过该灯泡的电流为0.5A。
[3]如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流,只需要让电流表接在干路,即把b导线从电流表0.6A接线柱改换到负接线柱即可。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.下列用电器正常工作时电流最大的是( )
A.电风扇 B.电视机 C.台灯 D.电饭锅
【答案】D
【详解】电风扇工作时电流约0.2A;电视机工作时电流约0.5A;若是普通LED台灯,工作时电流约0.05A;电饭锅工作时电流约4A。
故选D。
2.关于电流,下列说法中正确的是( )
A.电流方向一定由电池正极流向负极 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.闭合回路中,电池外部电流方向从正极流向负极,电池内部电流方向从负极流向正极,故A错误;
B.电路中有了电池,电路还必须闭合,电路中才会形成电流,故B错误;
CD.正、负电荷定向移动都可以形成电流,故C正确,D错误。
故选C。
3.如图所示的四个电路图与实物电路对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由实物图可知,电流从电源正极出发经过开关后分支,一支经灯泡回到电源负极,另一支经电流表、灯泡回到电源负极,故两灯并联,开关在干路,电流表测支路电流。
A.电路图中两灯并联,开关在干路,电流表与串联,与实物图相符,故A正确;
B.电路图中电流表在干路,测量总电流,与实物图不符,故B错误;
C.电路图中电流表与串联,测量电流,与实物图不符,故C错误;
D.电路图中开关在支路,只控制,与实物图不符,故D错误。
故选A。
4.关于如图所示的四个情境,下列说法正确的是( )
A.如图甲,被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,是因为玻璃棒原子核对核外电子束缚能力强
B.如图乙,自由电子定向移动的方向与电流的方向相反
C.如图丙,开关闭合后,两灯均发光,用导线触接灯两端时,灯发光,灯不发光
D.如图丁,用带有绝缘柄的金属棒MN把验电器A、B连接起来,B的金属箔不会张开
【答案】B
【详解】A. 被丝绸摩擦的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒的原子核对核外电子的束缚能力弱,摩擦过程中玻璃棒失去核外电子,正电荷数量多于负电荷从而带正电,并非束缚能力强。故A错误;
B. 电流方向规定为正电荷定向移动方向,自由电子带负电,定向移动方向与电流方向相反,故B正确;
C. 导线并联在L1两端,L1被短路,电流不经过L1,L1不发光,L2发光,故C错误;
D. 金属棒为导体,连接后电荷发生转移,B的金属箔带同种电荷相互排斥而张开,故D错误。
故选B。
5.关于马路上行驶的大量传统能源小汽车,下列说法正确的是( )
A.随着汽油的消耗,油箱中剩余汽油的热值变小
B.给汽车提供动力的是汽油机的压缩冲程
C.利用水来作为汽车发动机的制冷剂是因为水的密度较大
D.干燥的冬季,为避免人触摸车门时因放电而带来的不适感,可在车尾安装一条与大地相接触的静电带,若车身带负电荷,则电流方向为从大地到汽车
【答案】D
【详解】A. 热值是燃料的固有属性,与燃料质量无关,剩余汽油热值不变,故A错误;
B. 汽油机做功冲程将内能转化为机械能,为汽车提供动力,压缩冲程无此作用,故B错误;
C. 用水做发动机冷却剂是因为水的比热容大,相同条件下可吸收更多热量,与密度无关,故C错误;
D. 电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动方向相反。车身带负电时负电荷从汽车流向大地,因此电流方向为从大地到汽车,故D正确。
故选D。
6.如图甲所示电路,闭合开关S1、S2,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则下列说法正确的是( )
A.R1、R2组成串联电路 B.通过电阻R2的电流是1A
C.电流表A1的示数是0.3A D.断开开关S2,电流表A2的示数增大
【答案】B
【详解】A.由电路图可知,电流经A1后分支,分别流经R1、A2支路和S2、R2支路,故R1、R2并联,故A错误;
BC.A1测干路电流,A2测R1支路电流,干路电流大于支路电流,故A1选用0~3A量程,示数,选用0~0.6A量程,示数。由并联电路电流规律可得通过R2的电流,故B正确,C错误;
D.断开S2,并联电路各支路互不影响,可知通过R1电流不变,即A2示数不变,故D错误。
故选B。
7.现有三个定值电阻(),由于某种原因,、、发生了故障。为判断故障,连接如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电流表的示数为(),若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I,由此可判断( )
A.电阻发生断路 B.电阻发生断路
C.电阻发生断路 D.电阻、均发生了断路故障
【答案】A
【分析】根据电路图和并联电路的电流特点,分析电流表在电路故障中的作用,判断哪个电阻发生了断路。
【详解】根据电路图可知,和并联,电流表测量干路电流;闭合电键S,电流表的示数为I(),这表明两个电阻不可能同时都断路;若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I;若断路,根据并联电路的电流的特点可知,干路中的电流会减小,即电流表示数减小,不符合题意,所以是正常的;由于,若都正常时,由于并联电路的电压是相同的,根据欧姆定律可知,通过的电流要大于的电流,则更换后电流表示数应该会变小;由于电流表示数变大,所以只有一种情况就是电阻发生断路,接入后,通过有电流,会使得干路中的电流变大;由于断路,则是正常的;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.验电器的工作原理是___________。如图,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B的金属球连接起来,我们可以看到A的金属箔的张角___________(选填“增大”“减小”或“不变”),B的金属箔___________(选填“张开”或“不张开”);在连接的一瞬间,金属棒中的电流方向为___________(选填“从A到B”或“从B到A”)。
【答案】 同种电荷相互排斥 减小 张开 从B到A
【详解】[1]验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
[2][3]连接A、B的瞬间,负电荷从A转移到B,A带电量减少,则A的金属箔张角减小;B的金属箔因带同种电荷而相互排斥,故B的金属箔张开。
[4]电流方向与负电荷定向移动方向相反,故金属棒中电流方向为从B到A。
9.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/ 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。
10.请完成下列填空。
(1)流过某手电筒小灯泡的电流大约是0.25A,等于 ________毫安;如图1所示的电流表的示数是 _________A;
(2)如图2所示是一款带有手电筒功能的充电宝。手电筒的发光二极管发光时,充电宝相当于电路中的 _______;给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 ________。
【答案】(1) 250 0.26
(2) 电源 用电器
【详解】(1)电流为
电流表选用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A。
(2)在电路中,手电筒的发光二极管发光消耗电能,充电宝相当于电源。
在给充电宝充电的过程中,电能转化为电池的化学能,充电宝相当于电路组成部分中的用电器。
11.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上。开关断开时,小灯不发光,可以排除的故障是:______________________;且电流表示数为零,又可以排除一种故障:______________________;闭合开关,发现小灯仍不发光,则故障为______________________。
【答案】 R短路 L短路 L断路
【详解】开关断开时,R与L串联。因若R短路,电路为L的通路,小灯发光,与开关断开时小灯不发光的现象矛盾,故排除R短路。
因电流表示数为零说明电路断路,若L短路,电路为R的通路,电流表有示数,与现象矛盾,故排除L短路。
剩余可能故障为R断路、L断路。闭合开关后R被短路,若为R断路,电路为L的通路,小灯发光,与小灯仍不发光的现象不符;若为L断路,电路始终断路,小灯不发光,故故障为L断路。
12.如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯L1、L2、L3的连接方式是______,电流表A2是测量_______的电流
【答案】 并联 L1和L2的总电流
【详解】[1][2]根据电路图可知,电流从电源正极流出,一路经过L3,另一路经过电流表A2,从电流表A2流出后分别经过L1和L2,经过L1后直接回到电源负极,支路L2、L3汇合共同经过电流表A1后回到电源负极;因此电灯L1、L2、L3的连接方式是并联,电流表A1是测量L2和L3的总电流,电流表A2是测量L1和L2的总电流。
13.依据实物电路图,在右边虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由图可知,两灯泡并联,开关S在干路上,控制整个电路,电流表在干路上,与灯泡串联在一条支路上。
14.如图甲是把电池、玩具电风扇和电流表连接起来的电路图。请在图乙中用笔画线表示导线,连接相应的电路。
【答案】
【详解】从电源的正极出发,依次串联开关、电风扇、电流表回到电源的负极即可,据此作图。
15.探究串联电路中电流的特点:猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小:
(1)在按图甲连接电路时,开关应该___________;闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在的故障是___________;
(2)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA=_________A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是___________的;
(3)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出___________。
【答案】(1) 断开 断路
(2) 0.3 错误
(3)
【详解】(1)[1]电路连接时,为了保护电路中各元件的安全,开关应处于断开的状态。
[2]闭合开关后,灯泡不亮,可能是灯泡断路,也可能是短路,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,电压表与电源接通,则说明有可能存在的故障是L1断路。
(2)[1]由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表测A点的电流为0.3A。
[2]更换不同规格的灯泡后,都能得到A、B两点电流相等,说明电流流过用电器后电流不会减小,由此判断猜想是错误的。
(3)由(2)结论可知,电流通过L1之后与通过L1之前的电流相等,通过L2之后的电流与通过L2之前的电流相等,即
16.在连接电路时,发现同学们存在不少问题,现在考考你:如何按题意拆除或改接某些导线,已知电路图如何连接电路的问题。
(1)在图甲中,如果闭合开关,将出现 _____现象(选填“断路”或“短路”),对于这个电路,只需拆除一根导线,就能成为两灯串联的正确电路。请在要去拆除的那根线上打上“×”号。_______
(2)在图乙中,只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路。请在要改动的那根导线上打上“×”号,并将正确连接画出来。_______
(3)根据电路图完成对应的实物连接(导线不得交叉)。_______
【答案】 短路
【详解】(1)[1]由图甲可知,合上开关,电流通过导线、开关、电流表构成回路,将出现短路现象,会使电流表和电源烧坏。
[2]如下图所示,只须拆除两个灯泡之间右边的导线,两个灯泡就首尾相接连入电路,即为串联
(2)[3]要让两灯并联,改正后如下图所示
(3)[4]根据电路图可知,两灯并联,开关S2在干路中,控制整个电路,开关S1与灯L2串联在支路中,根据电路图连接实物图,如下所示:
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13.3 电流和电流表(知识解读)
【新教材苏科版】
题型归纳
【题型1 电流强度的概念及单位】 2
【题型2 常见用电器的电流】 3
【题型3 电流表的结构与使用方法】 4
【题型4 电流表的量程及读数】 5
【题型5 电流表连接的实物图与电路图】 6
【题型6 判断电流表测量的对象】 7
【随堂巩固】 8
考点1
电流
1、电流的形成
(1)电流形成的概念:电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)。
(2)电流形成的原因:电流是电荷的定向移动形成的,在导体中,大量的自由电荷通常情况下做无规则运动,此时不会形成电流,只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成电流。
注意:电荷必须定向移动才能形成电流,而电荷有两种,正电荷和负电荷;正电荷定向移动可以形成电流,负电荷定向移动可以形成电流,还可以是正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流。
2、电流的方向:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
(1)正、负电荷的定向移动都可形成电流;按照规定,负电荷的定向移动方向与电流的方向相反,如金属导线中的电流,主要是由自由电子(可以移动的电子称为自由电子)的定向移动形成的,由于电子带负电,所以金属导线中电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
(2)在电源的外部,电流的方向是从电源正极出发,经用电器回到电源负极;③在电源的内部,电流的方向是从电源负极流向正极。
(3)注意判断电流方向时,要明确以下三点:①发生定向移动的是什么电荷;②此电荷从哪个物体转移到哪个物体上;③如果定向移动的电荷是正电荷,则电流方向与该电荷移动的方向相同;如果定向移动的电荷是负电荷,则电流方向与该电荷移动的方向相反。
3、电流的大小:物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流,每秒内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大(强);电流用符号“I”表示,若“Q”表示电荷量,“t”表示时间,则,公式中三个量的单位分别为安(A)、库(C)、秒(s)。
4、电流的符号和单位
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(3)单位:电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
5、电流的三种效应:电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;电流的磁效应,如电铃等;电流的化学效应,如电解、电镀等。
6、一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调的电流约为5A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200mA等。
【题型1 】
【例1】完成下列单位换算:
________mA;________A;________μA
【变式1-1】某款移动电源上标有“20Ah”的字样,其中“Ah”是哪个物理量的单位( )
A.电流 B.电荷量 C.电压 D.电阻
【变式1-2】在1分钟内,通过某导体横截面的电荷量为12库仑,则通过该导体的电流大小是( )
A.0.2A B.2A C.5A D.12A
【变式1-3】如图是某手机锂电池的铭牌,“mAh”是物理量______的单位,若充电5h可使电池从0mAh达到额定容量,则充电的电流为______A。
【题型2 常见用电器的电流】
【例2】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
【变式2-1】下列用电器工作时的电流最小的是( )
A.家用电冰箱 B.家庭节能灯 C.电子手表 D.家用空调
【变式2-2】手机是人们日常生活中常用的物品,手机非充电状态下正常工作时,下列选项中最接近内部电路电流大小是( )
A.100mA B.2A C.5A D.10A
【变式2-3】小明在家中调查家用电器的电流时发现他家的电饭锅煮饭时的电流为4.2___________;他手上带的电子表工作时的电流约为2μA,则电饭锅煮饭时的电流大约是电子表工作时电流的___________倍。
考点2
电流的测量
1、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小;电流表种类有
(1)直入式:直接串联在一次电路中,这种适用于直流电路和小电流交流电路中。
(2)和电流互感器配合使用:这种是把电流互感器串接在一次回路,通过一定的变比感应出一次电流,这种适用于大电流交流回路及高压回路。
(3)万用表:万用表测试电流,比较麻烦,不仅要把电路断开把表针串在回路中,而且万用表的量程有限,适用于直流回路和小电流交流回路。
(4)钳型表:这种表比较实用,不需要断开电路,直接可以卡在线路上测量电流.但这种不适合高压线路。
2、电流表的使用规则
使用规则
违反使用规则的后果
要使电流表串联在被测电路中
如果跟被测电路并联会造成短路,轻则会使被测电路中的用电器不工作,重则烧坏电流表和电源,此时电流表示数不等于通过用电器的电流
要让电流从电流表“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
如果“+”“一”接线柱接反,则电流表的指针反向偏转,不仅测不出电路,指针还会被打弯,损坏电流表
被测电流不能超过电流表的量程
如果被测电流超过电流表的量程,则指针偏转的角度过大,指针会被打弯,甚至会烧坏电流表
绝对不能把电流表不经过其他用电器直接接在电源的两极上
电流表可以看做一根导线,若把电流表直接连接到电源的两极上,会造成短路,烧坏电流表,甚至有可能烧坏电源
3、电流表的读数方法
(1)确定量程,看清选用的是哪个量程,从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
(2)确定分度值,根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少,如果使用0-0.6A量程,则每一小格是0.02A,如果使用0-3A量程,则每一小格是0.1A。
(3)接通电流后,当指针稳定后(不再左右摆动时)读数,看清指针一共转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流,即I=分度值×小格数。
【题型3 】
【例3】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______________________。
【变式3-1】关于电流表的使用,下列说法正确的是( )
A.测量未知电流可用试触法选择量程 B.使用电流表测量电流前不用校零
C.电流表可以直接接到电源的两极上 D.电流表必须要并联在用电器的两端
【变式3-2】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________。
【变式3-3】在练习“用电流表测电流”时:
(1)小涛同学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是______。
(2)小涛同学把电流表串联接入电路后闭合开关,发现指针偏转如图乙所示,产生这种情况的原因是______。
【题型4 】
【例4】如图所示,当电流表使用“-”和“0.6”两接线柱时,电流表示数为____________A;当使用“-”和“3”两接线柱时,电流表示数为____________A。
【变式4-1】如图所示,电流表的指针指在图中所示的位置,电流表的示数是( )
A.0.44A B.0.42A C.2.2A D.2.4A
【变式4-2】下列甲乙两图的读数分别是:________,________。
【变式4-3】在“用电流表测电流”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路前,电流表的指针如图乙所示,则接下来应该进行的操作是___________。
(2)在连接电路时,开关应处于___________状态,电流表应与被测用电器___________(选填“串”或“并”)联,如果完全不了解电路中电流大小,应选择电流表的___________(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(3)已知闭合开关后,电路中的电流约为0.4A,请在图甲中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(4)小明正确连接好电路后闭合开关,电流表的指针如图丙所示,则电路中的电流为____________A。
【题型5 电流表连接的实物图与电路图】
【例5】根据图甲电路图,用笔画线表示导线将图乙中实物连接起来(导线不允许交叉),已知闭合开关后,示数为,示数为。
【变式5-1】根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。
【变式5-2】请你用笔画线代替导线按要求完成图中电路的连接。要求:灯与并联,电流表只测的电流,导线不能交叉。
【变式5-3】根据实物图在虚线框内画出对应电路图。
【题型6 】
【例6】如图电路,能正确测出通过灯电流的电路是( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】下列关于此实物图的描述,错误的是( )
A.电流表测量的是L1的电流 B.如果L1的灯丝烧断,那么L2也会熄灭
C.两灯都正常发光时断开开关,两灯均会熄灭 D.如果L1灯座短路,L2不能发光
【变式6-2】如图所示的电路中,当开关S1、S2断开时,灯泡 ___________ 串联; 当开关S、S1、S2都闭合时,___________并联,此时电流表测的是 ___________ 中的电流。
【变式6-3】如图所示是用电流表测量电流的实物连接图,图甲中电流表测量的是通过灯泡______的电流;此时电流表的示数如图乙所示,则通过该灯泡的电流为______A,如果要用电流表测通过灯L1和L2的总电流,只需要移动______(a/b/c)导线。
随堂巩固
【随堂巩固】
1.下列用电器正常工作时电流最大的是( )
A.电风扇 B.电视机 C.台灯 D.电饭锅
2.关于电流,下列说法中正确的是( )
A.电流方向一定由电池正极流向负极 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
3.如图所示的四个电路图与实物电路对应的是( )
A. B. C. D.
4.关于如图所示的四个情境,下列说法正确的是( )
A.如图甲,被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,是因为玻璃棒原子核对核外电子束缚能力强
B.如图乙,自由电子定向移动的方向与电流的方向相反
C.如图丙,开关闭合后,两灯均发光,用导线触接灯两端时,灯发光,灯不发光
D.如图丁,用带有绝缘柄的金属棒MN把验电器A、B连接起来,B的金属箔不会张开
5.关于马路上行驶的大量传统能源小汽车,下列说法正确的是( )
A.随着汽油的消耗,油箱中剩余汽油的热值变小
B.给汽车提供动力的是汽油机的压缩冲程
C.利用水来作为汽车发动机的制冷剂是因为水的密度较大
D.干燥的冬季,为避免人触摸车门时因放电而带来的不适感,可在车尾安装一条与大地相接触的静电带,若车身带负电荷,则电流方向为从大地到汽车
6.如图甲所示电路,闭合开关S1、S2,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则下列说法正确的是( )
A.R1、R2组成串联电路 B.通过电阻R2的电流是1A
C.电流表A1的示数是0.3A D.断开开关S2,电流表A2的示数增大
7.现有三个定值电阻(),由于某种原因,、、发生了故障。为判断故障,连接如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电流表的示数为(),若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I,由此可判断( )
A.电阻发生断路 B.电阻发生断路
C.电阻发生断路 D.电阻、均发生了断路故障
8.验电器的工作原理是___________。如图,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B的金属球连接起来,我们可以看到A的金属箔的张角___________(选填“增大”“减小”或“不变”),B的金属箔___________(选填“张开”或“不张开”);在连接的一瞬间,金属棒中的电流方向为___________(选填“从A到B”或“从B到A”)。
9.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
10.请完成下列填空。
(1)流过某手电筒小灯泡的电流大约是0.25A,等于 ________毫安;如图1所示的电流表的示数是 _________A;
(2)如图2所示是一款带有手电筒功能的充电宝。手电筒的发光二极管发光时,充电宝相当于电路中的 _______;给充电宝充电时,充电宝相当于电路中的 ________。
11.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R或灯L上。开关断开时,小灯不发光,可以排除的故障是:______________________;且电流表示数为零,又可以排除一种故障:______________________;闭合开关,发现小灯仍不发光,则故障为______________________。
12.如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯L1、L2、L3的连接方式是______,电流表A2是测量_______的电流
13.依据实物电路图,在右边虚线框内画出对应的电路图。
14.如图甲是把电池、玩具电风扇和电流表连接起来的电路图。请在图乙中用笔画线表示导线,连接相应的电路。
15.探究串联电路中电流的特点:猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小:
(1)在按图甲连接电路时,开关应该___________;闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在的故障是___________;
(2)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA=_________A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是_______的;
(3)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出___________。
16.在连接电路时,发现同学们存在不少问题,现在考考你:如何按题意拆除或改接某些导线,已知电路图如何连接电路的问题。
(1)在图甲中,如果闭合开关,将出现 _____现象(选填“断路”或“短路”),对于这个电路,只需拆除一根导线,就能成为两灯串联的正确电路。请在要去拆除的那根线上打上“×”号。_______
(2)在图乙中,只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路。请在要改动的那根导线上打上“×”号,并将正确连接画出来。_______
(3)根据电路图完成对应的实物连接(导线不得交叉)。_______
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