13.3 电流和电流表(举一反三·讲义)物理新教材苏科版九年级上册
2026-09-08
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精品
摘要:
本讲义聚焦“电流和电流表”核心知识点,系统梳理电流的概念、单位及常见用电器电流值,衔接电流表的认识、读数、测量规则,延伸至实物图与电路图连接及错误分析,构建从基础概念到实际操作的完整学习支架。
资料以调光灯情景导入激发探究兴趣,通过表格对比、例题变式强化物理观念与科学思维,错误分析环节结合指针现象培养严谨态度。课中辅助教师实验教学,课后作业覆盖选择、实验等题型,助力学生查漏补缺,提升综合应用能力。
内容正文:
13.3 电流和电流表
目录
模块一 知识框架 1
模块二 知识精讲 1
【知识点1 电流的认识】 2
【知识点2 电流表的认识与读数】 4
【知识点3 电流的测量】 5
【知识点4 电流表连接的实物图与电路图】 8
【知识点5 电流表连接的错误分析】 10
模块三 课后作业 12
模块一 知识框架
模块二 知识精讲
情景导入
【问题情境】有一种调光灯,它的亮度可以改变。灯泡越亮,说明通过灯泡的电流越强。电流的强弱怎样表示?怎样测量?
知识归纳
【知识点1 电流的认识】
1.电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2.电流的单位
(1)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A;
(2)电流常用单位还有毫安(mA)和微安(μA);
(3)换算关系:1A=103mA=106μA。
3.常见用电器的电流值
电子计算器
手机
荧光灯
电风扇
约100μA
待机电流为15-50mA
约为150mA
约为320mA
冰箱
电熨斗
电饭煲
中央空调
约1A
约2.3A
3.2A-4.5A
可达20A以上
【例1】下列用电器正常工作时,电流最接近0.2A的是( )
A.电子手表 B.家用白炽灯 C.电冰箱 D.空调
【答案】B
【详解】A.电子手表的工作电流约2μA,故A不符合题意;
B.家用白炽灯的工作电流约0.2A,故B符合题意;
C.电冰箱的工作电流约0.5A,故C不符合题意;
D.空调的工作电流约5A,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-1】电路与水路有许多相似之处,关于电路和水路,下列说法中( )
①电源提供电压与水泵维持水压相似 ②电路中的开关与水路中的水轮机相似
③电路中的电流与水路中的水流相似 ④灯泡反映电流与水泵反映水流相似
A.只有①③正确 B.只有①③④正确 C.只有②③正确 D.只有①②④正确
【答案】A
【详解】①电源相当于水泵的作用,水泵提供了水压,电源提供了电压,①符合题意;
②电路中的开关与水路中阀门相似,起到了控制作用,②不符合题意;
③电流在电路中流动,相当于水路中的水流,③符合题意;
④灯泡反映电流与水轮机反映水流相似,④不符合题意,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1-2】电流的单位有 、 、 等。0.36mA= A;1.2A= μA。
【答案】安(A) 毫安(mA) 微安(μA) 3.6×10-4 1.2×106
【详解】[1][2][3]在国际单位制中,电流的单位是安培,符号A,常用单位有毫安(mA)、微安(μA)。
[4][5]
0.36mA=0.36×10-3A=3.6×10-4A
1.2A=1.2×103mA=1.2×106μA
【知识点2 电流表的认识与读数】
1、认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
2、电流表的读数
一、明确所选量程;
二、明确所选量程的分度值
三、由指针所指位置,读数。
注:电流表大量程是小量程的5倍,大量程的分度值也是小量程的5倍,指针位置相同时大量程的示数也是小量程示数的5倍。
【例2】甲、乙两同学在做实验时,把电流表的“﹣”和“0.6”两个接线柱接在电路中,指针位于如图所示的位置,下面记录中正确的是( )
A.1.4A B.0.24A C.0.26A D.0.28A
【答案】D
【详解】电流表使用的是0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.28A。故ABC不合题意,D符合题意。
故选D。
【变式2-1】如图所示是实验时电流表指针在刻度盘上的位置,则此时电流的大小为( )
A.使用“0~0.6”量程时为0.12安
B.使用“0~0.6”量程时为120毫安
C.使用“0~3”量程时为0.70安
D.使用“0~3”量程时为70毫安
【答案】C
【详解】电流表有两个量程:0-3A,0-0.6A,使用“0-0.6A”量程时,分度值为0.02A,示数为
0.14A=140mA
使用“0-3A”量程时,分度值为0.1A,示数为
0.7A=700mA
故选C。
【变式2-2】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。
【答案】0.52
【详解】分析题目可知,接入的量程是0~0.6A,读数室错按照量程是0~3A读数,则测量的正确值可能是
【知识点3 电流的测量】
电流表的使用规则
(1)电流表的连接
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否最准零刻度线,如有偏差,需用调零旋钮调整指针对准零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
(1) 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
(2) 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
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
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
培优拓展:“试触法”确定电流表量程
确定电流表量程时,应先根据估计的被测电路中电流的大小选择合适的量程。当电流大小不能事先估计的时候,可以先将电流表最大量程接入电路,闭合开关后迅速断开(“试触”),根据开关闭合瞬间指针的偏转情况确定使用哪个量程。
【例3】如图是实验室常用的一种电流表,其零刻度不在表盘的最左端。当导线a、b分别与标有“﹣”和“3”的接线柱相连时,电流表指针偏转情况如甲图所示。
(1)此时,电流是从导线 (填“a”或“b”)流入电流表,使用的时候应将电流表与被测用电器 (填“串联”或“并联”)在电路中;
(2)为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差,应将导线a与标有 的接线柱相连,导线b与标有“ ”的接线柱相连;
(3)纠正错误之后,电流表指针如乙图所示,则读数为 A;
(4)如果电流表指针摆动如丙图所示,则原因是 。
【答案】a 串联 0.6 - 0.32 电流表选择的量程太小
【详解】(1)[1][2]如图甲,电流表最左端的接线柱是负接线柱,其它两个接线柱是正接线柱,此时指针偏向零刻度的左侧,说明电流从电流表的负接线柱流入,从正接线柱流出,即电流从a流入电流表,从b流出电流表;使用电流表测量流过用电器的电流时,应将电流表与被测用电器串联。
(2)[3][4]为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差,要选择小量程;电流应从电流表的正接线柱流进,从负接线柱流出,因此应将导线a与标有0.6的接线柱相连,导线b与标有“-”的接线柱相连。
(3)[5]电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流表的读数为0.32A。
(4)[6]如图丙,指针偏转角度超过了表盘标定值,说明电流表选的量程太小,应换用大量程重新测量。
【变式3-1】电流表是测量 的仪器,它应 联在电路中使用,电流表有两个量程,分别是 和 。为了避免电流过强损坏电流表,在不便估计电流大小的情况下,要先拿电路的一个线头迅速地 最大量程接线柱。绝对不允许不经过用电器将电流表直接与 相连。
【答案】电流 串 0~3A 0~0.6A 试触 电源
【详解】[1][2]电路中的电流用电流表测量,电流表与待测电阻串联,即电流表是测量电流的仪器,它应串联在电路中使用。
[3][4][5][6]电流表有大小两个量程,分别是0~3A和0~0.6A。为了避免电流过强损坏电流表,在不便估计电流大小的情况下,要先拿电路的一个线头迅速地试触最大量程接线柱,若电流表的指针不超过量程就固定接好;若电流表表的指针指示偏小,说明在小量程范围内,则再改用小量程进行测量;根据电流表的使用规则可知,绝对不允许不经过用电器将电流表的两个接线柱直接与电源相连,以免将电流表损坏。
【变式3-2】“用电流表测量电流”的实验电路如图所示,其中能正确测出小灯泡L1中电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:A、开关闭合,电流表并没有接入电路中,所以没有测量电路中用电器的电流,故A错;
B、开关闭合后,电流表与L1串联,且电流表的正负接线柱连接正确,能正确测出小灯泡L1中的电流,故B正确;
C、开关闭合后,两灯泡并联,电流表测量干路中的电流,故C错;
D、闭合开关后,两灯泡串联,但电流从电流表的负接线柱流入、正接线柱流出,接法错误,故D错。
故选:B。
【知识点4 电流表连接的实物图与电路图】
进行电路转化时,首先要根据已知条件,明确用电器是串联还是并联,开关是在支路上还是在干路上,电流表测哪个用电器电流。开关控制单个用电器时,必须连接在所控制的支路;开关控制所有用电器时,连接在干路上;电流表必须与用电器串联。
【例4】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L1与L2并联,电流表只测L1的电流,导线不能交叉。
【答案】
【详解】灯L1与L2并联,则电路中有两条支路,灯L1与L2分别在两个支路上;电流表只测L1的电流,即电流表与灯L1串联在一条支路上;电流大小未知,选择大量程,电流表连接时注意电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:
【变式4-1】根据如图所示的电路,画出电路图。
【答案】
【详解】由实物图知,两个灯泡并联在电路中,电流表A1测通过L1支路的电流,A2测干路的电流,S1接在干路上,同时控制两灯,S2接在L2支路上,只控制L2。电路图如下:
【变式4-2】请用笔画线代替导线将如图所示未连接完成的电路按要求连接完整。要求:L1、L2并联,电流表测量干路电流,开关控制整个电路,导线不能交叉。
【答案】
【详解】根据题意可知,两个灯泡并联,所以将两个灯泡首首相连、尾尾相连,再将首尾分别接入电路中;电流表测量干路电流,开关控制整个电路,则将电流表和开关都串联在干路中,为了电流表安全,电流表选用大量程,如下图所示:
【知识点5 电流表连接的错误分析】
指针完全不动
说明电路断路。应检查电路连接情况,并确定电路中各元件是否完好
指针偏转超过最大值
电流较大,要换用更大的量程
指针偏转很小
换用较小的量程
指针偏转不超过最大量程,但读数超过最小量程
使用当前的量程即可
指针向零刻度线测偏转
“+”“-”接线柱接反了,应检查电路接线情况
【例5】小华、小海、小红三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图所示的三种情况,请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题。
(1)小华同学的问题: ;
(2)小海同学的问题: ;
(3)小红同学的问题: 。
【答案】(1)量程选择太小
(2)正负接线柱接反了
(3)量程选择太大
【详解】(1)电流表使用时应选择合适的量程,图中大于0.6A,应选择0~3A的量程,故小华同学的问题是电流表量程过小。
(2)根据电流表使用方法,电流表应串联在电路中,让电流从正接线柱流入,负接线柱流出,图中指针反偏,故小海同学的问题是电流表正负接线柱接反了。
(3)电流表使用时应选择合适的量程,图中读数为0.3A,小于0.6A,应选择0~0.6A的量程,故小红同学的问题是电流表量程过大。
【变式5-1】甲、乙两名同学在做“用电流表测电流”的实验中,甲在连接电路前发现指针偏转情况如图甲所示,他同学接下来应进行的操作是 乙同学闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处,当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙的情况,他的问题是电流表的正负接线柱在接线时 。
【答案】将电流表调零 接反了
【详解】[1]连接电路前电流表指针偏转一个很小的角度是因为电流表未调零,所以接下来应将电流表调零。
[2]试触时电流表指针反偏,说明电流表正负接线柱接反了。
【变式5-2】小明在使用电流表时,闭合开关后出现如下图的情形;造成左图电流表现象的原因是: ;造成右图电流表现象的原因是: 。
【答案】电流表的正负接线柱接反 电流表选用了较大量程进行测量
【详解】[1]观察左图可知,电流表的指针反向偏转,造成电流表的指针反向偏转的原因可能是电流表的正负接线柱接反了。
[2]观察右图可知,电流表选择0~3A量程,电流表的指针偏转角度太小,造成电流表指针偏转角度太小的原因可能是电流表选择的量程太大了。
故选B。
模块三 课后作业
一、单选题
1.(多选)如图所示的电流表在使用时,下列表述正确的是( )。
A.连接电流表时,要使电流从红色接线柱(或标识“+”号)流进去,从黑色接线柱(或标识“一”号)流出来
B.电流表可以直接连在电源的两极
C.电流表中间接线柱在电流测量中没有任何用处
D.当不知道被测电流大小时,我们可以选择量程最大的接线柱,并且采用瞬间接触法
【答案】AD
【详解】A.接电流表时,要使电流从红色接线柱(或标识“十”号)流进去,从黑色接线柱(或标识“一”号)流出来,接线柱反接会造成指针反向偏转,甚至损坏电流表,故A正确;
B.电流表电阻很小,把电流表直接连在电源的两极,相当于电路短路,会烧毁电流表,所以绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上,故B错误;
C.电流表一般有两个量程,中间接线柱可以改变电流表的量程,故C错误;
D.当不知道被测电流大小时,一般选择量程最大的接线柱,并且采用瞬间接触法,根据指针偏转的角度再确定所需量程,故D正确。
故选AD。
2.如图所示,小明用电流表测电路电流,发现电流表0~3A量程的刻度值标识不清,根据你对电流表的了解,电流表的正确读数是( )
A.2.2A B.0.44A C.0.24A D.2.4A
【答案】A
【详解】解:由图可知,若电流表连接0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.44A;
因为在电流表的同一刻度处,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍,所以在0~3A量程的读数为5×0.44A=2.2A。
故选:A。
3.下列用电器利用电流的热效应工作且通过的电流大约是200mA的是( )
A.电饭煲 B.电烙铁
C.洗衣机 D.电熨斗
【答案】B
【详解】解:A.一般家庭使用的电饭煲功率在700W~900W之间,相应的电流强度在3.18A~4.09A之间,故A不符合题意;
B.220V 75W的电烙铁正常工作时电流约为0.34A,即约为340mA,接近200mA,故B符合题意;
C.洗衣机不是利用电流热效应工作的电器,故C不符合题意;
D.电熨斗是平整衣服和布料的工具,功率一般在300﹣1000W之间,相应的电流强度在1.36A~4.55A之间,故D不符合题意。
故选:B。
4.如图所示是小明连接的电路,两个小灯泡规格相同,标有“3V 1.5W”,其中各个电路元件均完好且无故障,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L1不发光 B.小灯泡L2不发光
C.电流表无示数 D.电池被烧坏
【答案】A
【详解】解:由图可知,两灯串联,电流表与灯L1并联,灯L1被电流表短路,不发光,此时电路相当于电流表与灯L2串联的简单电路,所以灯L2发光,电流表有示数,电池不会被烧坏。
故选:A。
5.如图所示的电路,下列分析不正确的是( )
A.只闭合S3时,L1 、L2都发光,A1、A2的示数相等
B.闭合S1、S2时,L1 、L2都发光,A1有示数,A2无示数
C.闭合S1、S3时,L1 、L2都发光,A1、A2均有示数
D.只闭合S1时,L1发光、L2不发光,A1测L1的电流,A2无示数
【答案】C
【详解】A.只闭合S3时,L1、L2串联都发光,电流表A1、A2测串联电路电流,根据串联电路电流规律可知,两表示数相等,故A正确,不符合题意;
B.闭合S1、S2时,L1、L2并联都发光,电流表A1测通过L1电流有示数,电流表A2是断路状态,无示数,故B正确,不符合题意;
C.闭合S1、S3时,电路中L1与电流表A1串联在电路中,电流表A2被短接,故只有L1发光,电流表A1有示数,A2无示数,故C错误,符合题意;
D.只闭合S1时,电路中L1与电流表A1串联在电路中,灯泡L2和电流表A2是断路状态,所以只有L1发光,L2不发光,A1有示数,A2无示数,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.两位同学在做“用电流表测量电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,分别存在的问题是( )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
B.甲表选接的量程小了,乙表+、﹣接线柱接反了
C.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表短路了
D.甲表断路了,乙表短路了
【答案】A
【详解】电流表应让电流从正接线柱流入,负接线柱流出,甲图中指针反偏,表明正负接线柱接反了,乙图中电流大于0.6A,应接入0~3A量程,即乙表选接的量程太小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
7.完成下列单位换算:5000μA= mA;0.03A= μA。
【答案】5 3×104
【详解】[1]因为1mA=103μA,所以
5000μA=5000×10﹣3mA=5mA
[2]因为1A=106μA,所以
0.03A=0.03×106μA=3×104μA
8.如图所示是林红同学用电流表测量电流的实物连接图。闭合开关,电流表测量的是通过小灯泡 的电流。如图乙所示,此时电流表选择的量程是 A,电流表指针位置则电流表的示数是 A。
【答案】L1;0~0.6;0.5。
【详解】解:根据图甲可知,闭合开关后,该电路为并联电路,电流表与灯泡L1串联在一条支路中,所以电流表测量的是通过灯泡L1的电流;
如图乙所示,此时电流表选择的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数是0.5A。
故答案为:L1;0~0.6;0.5。
9.如图所示的电路,若同时闭合开关 ,就会发生电源短路。若电源被短路,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏,这是不允许的。
【答案】S1、S2、S3
【详解】分析电路可知,若同时闭合开关S1、S2、S3,就会发生电源短路,电流不经过用电器,直接用导线将电源正、负极连在一起,电路中电流很大,可能会把电源烧坏,这是不允许的。
10.为了测量L2的电流,小明连接了如图甲所示的电路,要求L1与L2并联,S控制干路,S1控制L2,请用笔画线代替导线,把图甲中还没有连接的导线接上,使电路完整。闭合开关,电流表指针偏转如图乙所示,此时电灯L2的电流是 A。
【答案】,0.4
【详解】[1]L1与L2并联,S1控制L2,即S1与L2串联在一条支路上,测量L2的电流,则电流表应该与灯泡L2串联在一条支路上,开关S干路在干路上,如图所示:
[2]如图所示,电流表选择的是分度为0.02A的小量程,其示数为0.4A,即电灯L2通过的电流是0.4A。
11.如图所示,开关S闭合时,灯L1和L2是 联的,电流表A1测量的是 中的电流。(选填“L1”、“L2”或“干路”)
【答案】并;干路。
【详解】[1]如图如示,开关S闭合时,灯L1和L2并列连接,L1在一条支路,L2和电流表A2串联,在另一条支路,灯L1和L2是并联的。
[2]如图,电流表A1串联在干路中,测量的是干路中的电流。
12.因为在并联电路中,干路中的电流等于通过各支路的电流之和,所以当某同学连接成图甲所示的电路,开关闭合后,两灯都发光,两个电流表A1、A2的指针所指位置分别为图乙所示,则干路中的电流为 A,通过灯L1的电流为 A。
【答案】1 0.8
【详解】[1][2]由图得,电流表A1、A2分别测量干路电流、L2电流,两电流表的指针指在同一位置,则A1用的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1A;A2用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,即干路中的电流为1A,通过灯L2的电流为0.2A,通过灯L1的电流为
三、画图题
13.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L1与L2并联,电流表只测L1的电流,导线不能交叉。
【答案】
【详解】灯L1与L2并联,则电路中有两条支路,灯L1与L2分别在两个支路上;电流表只测L1的电流,即电流表与灯L1串联在一条支路上;电流大小未知,选择大量程,电流表连接时注意电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:
14.请用笔画线代替导线,按要求将如图所示的实物连线图连接完整。要求:灯L1和L2并联,开关S控制整个电路,电流表只测量灯L2中的电流,不考虑电表量程,导线不能交叉。
【答案】
【详解】灯L1和L2并联;开关S控制整个电路,所以开关接在干路上;电流表测量L2的电流,则电流表位于L2支路,注意电流从电流表正接线柱流入,如图所示:
15.如图所示,请在虚线框内画出实物电路所对应的电路图,并标明各元件对应的字母。
【答案】
【详解】据实物图可知,电流从电源的正极流出经过电流表A1分线,一条支路有电流表A2、灯泡L1;另一条支路有开关S2、灯泡L2,与上一条支路汇合后集体经过开关S1回到电源的负极,连接的电路图,如下图所示:
16.根据实物图在虚线框内画出电路图。
【答案】
【详解】由图可知,两灯泡并联,电流表A2与灯泡L2在同一支路,电流表A1在干路,开关在干路,电路图如图所示:
四、实验题
17.如图甲所示,是用电流表测量电流的实验,请正确回答以下问题:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准 ,如果有偏差,需先“校零”。
(2)连接电路时,开关应断开,电流表必须 联在被测的那部分电路中,且应选用合适的量程,使电流从电流表的 流出。
(3)图甲是某同学连接好的电路,合上开关后,此时电流表测灯 的电流,如果电流表的示数如图乙所示,则经过该灯的电流大小是 A。
(4)请在图甲中某根导线端画“×”号,并用笔画线代替导线,将该导线正确改接到另一接线柱,使电流表变为测干路中的电流。
【答案】(1)零刻度线;(2)串;负接线柱;(3)L₁;0.52;(4)见解答。
【解析】解:(1)电流表使用前应检查指针是否对准零刻度线,如果有偏差,需先“校零”。
(2)电流表要与被测用电器串联;要让电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出;
(3)如图甲所示,电流表与灯泡L1串联,所以电流表测的是灯L1的电流;
图乙中,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则通过该灯的电流是0.52A;
(4)要想测总电流,电流表应该串联在干路中,其接法的改动如图所示;
故答案为:(1)零刻度线;(2)串;负接线柱;(3)L₁;0.52;(4)见解答。
18.如图所示是小明同学用电流表测量电流的实物图,请按要求回答:
(1)图中电流表测量的是通过灯泡 的电流;
(2)小明同学连接好电路后,闭合开关,发现指针快速向右大幅度偏转,他赶快断开开关,发生这种现象的原因可能是 ;
(3)小明同学纠正错误后,电流表的示数如图所示,则电流表测出的电流是 A;
(4)如果要用电流表测通过和的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线 (选填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的(选填“3”、“0.6”或“-”)接线柱上。
【答案】(1)
(2)灯泡短路
(3)1.2
(4) b -
【详解】(1)由实物图可知,电流表与串联,所以测的是灯泡的电流。
(2)闭合开关,发现指针快速向右大幅度偏转的原因是电路中电流过大;若灯泡短路,则和电流表也被短路,电流表示数应为0,不符合题意;若灯泡短路,此时有电流通过电流表,且电流很大,符合题意,故发生这种现象的原因可能是灯泡短路。
(3)由图可知,电流表量程用的是0~3A,分度值为0.1A,所以测得的电流为1.2A。
(4)要用电流表测通过和的总电流,就要电流表串联在干路上,则由实物图可知,应将导线“b”的右端接在电流表的“-”接线柱上。
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13.3 电流和电流表
目录
模块一 知识框架 1
模块二 知识精讲 1
【知识点1 电流的认识】 2
【知识点2 电流表的认识与读数】 4
【知识点3 电流的测量】 5
【知识点4 电流表连接的实物图与电路图】 8
【知识点5 电流表连接的错误分析】 10
模块三 课后作业 12
模块一 知识框架
模块二 知识精讲
情景导入
【问题情境】有一种调光灯,它的亮度可以改变。灯泡越亮,说明通过灯泡的电流越强。电流的强弱怎样表示?怎样测量?
知识归纳
【知识点1 电流的认识】
1.电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2.电流的单位
(1)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A;
(2)电流常用单位还有毫安(mA)和微安(μA);
(3)换算关系:1A=103mA=106μA。
3.常见用电器的电流值
电子计算器
手机
荧光灯
电风扇
约100μA
待机电流为15-50mA
约为150mA
约为320mA
冰箱
电熨斗
电饭煲
中央空调
约1A
约2.3A
3.2A-4.5A
可达20A以上
【例1】下列用电器正常工作时,电流最接近0.2A的是( )
A.电子手表 B.家用白炽灯 C.电冰箱 D.空调
【变式1-1】电路与水路有许多相似之处,关于电路和水路,下列说法中( )
①电源提供电压与水泵维持水压相似 ②电路中的开关与水路中的水轮机相似
③电路中的电流与水路中的水流相似 ④灯泡反映电流与水泵反映水流相似
A.只有①③正确 B.只有①③④正确 C.只有②③正确 D.只有①②④正确
【变式1-2】电流的单位有 、 、 等。0.36mA= A;1.2A= μA。
【知识点2 电流表的认识与读数】
1、认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
2、电流表的读数
一、明确所选量程;
二、明确所选量程的分度值
三、由指针所指位置,读数。
注:电流表大量程是小量程的5倍,大量程的分度值也是小量程的5倍,指针位置相同时大量程的示数也是小量程示数的5倍。
【例2】甲、乙两同学在做实验时,把电流表的“﹣”和“0.6”两个接线柱接在电路中,指针位于如图所示的位置,下面记录中正确的是( )
A.1.4A B.0.24A C.0.26A D.0.28A
【变式2-1】如图所示是实验时电流表指针在刻度盘上的位置,则此时电流的大小为( )
A.使用“0~0.6”量程时为0.12安
B.使用“0~0.6”量程时为120毫安
C.使用“0~3”量程时为0.70安
D.使用“0~3”量程时为70毫安
【变式2-2】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。
【知识点3 电流的测量】
电流表的使用规则
(1)电流表的连接
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否最准零刻度线,如有偏差,需用调零旋钮调整指针对准零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
(1) 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
(2) 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
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
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
培优拓展:“试触法”确定电流表量程
确定电流表量程时,应先根据估计的被测电路中电流的大小选择合适的量程。当电流大小不能事先估计的时候,可以先将电流表最大量程接入电路,闭合开关后迅速断开(“试触”),根据开关闭合瞬间指针的偏转情况确定使用哪个量程。
【例3】如图是实验室常用的一种电流表,其零刻度不在表盘的最左端。当导线a、b分别与标有“﹣”和“3”的接线柱相连时,电流表指针偏转情况如甲图所示。
(1)此时,电流是从导线 (填“a”或“b”)流入电流表,使用的时候应将电流表与被测用电器 (填“串联”或“并联”)在电路中;
(2)为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差,应将导线a与标有 的接线柱相连,导线b与标有“ ”的接线柱相连;
(3)纠正错误之后,电流表指针如乙图所示,则读数为 A;
(4)如果电流表指针摆动如丙图所示,则原因是 。
【变式3-1】电流表是测量 的仪器,它应 联在电路中使用,电流表有两个量程,分别是 和 。为了避免电流过强损坏电流表,在不便估计电流大小的情况下,要先拿电路的一个线头迅速地 最大量程接线柱。绝对不允许不经过用电器将电流表直接与 相连。
【变式3-2】“用电流表测量电流”的实验电路如图所示,其中能正确测出小灯泡L1中电流的是( )
A. B.
C. D.
【知识点4 电流表连接的实物图与电路图】
进行电路转化时,首先要根据已知条件,明确用电器是串联还是并联,开关是在支路上还是在干路上,电流表测哪个用电器电流。开关控制单个用电器时,必须连接在所控制的支路;开关控制所有用电器时,连接在干路上;电流表必须与用电器串联。
【例4】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L1与L2并联,电流表只测L1的电流,导线不能交叉。
【变式4-1】根据如图所示的电路,画出电路图。
【变式4-2】请用笔画线代替导线将如图所示未连接完成的电路按要求连接完整。要求:L1、L2并联,电流表测量干路电流,开关控制整个电路,导线不能交叉。
【知识点5 电流表连接的错误分析】
指针完全不动
说明电路断路。应检查电路连接情况,并确定电路中各元件是否完好
指针偏转超过最大值
电流较大,要换用更大的量程
指针偏转很小
换用较小的量程
指针偏转不超过最大量程,但读数超过最小量程
使用当前的量程即可
指针向零刻度线测偏转
“+”“-”接线柱接反了,应检查电路接线情况
【例5】小华、小海、小红三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图所示的三种情况,请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题。
(1)小华同学的问题: ;
(2)小海同学的问题: ;
(3)小红同学的问题: 。
【变式5-1】甲、乙两名同学在做“用电流表测电流”的实验中,甲在连接电路前发现指针偏转情况如图甲所示,他同学接下来应进行的操作是 乙同学闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处,当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙的情况,他的问题是电流表的正负接线柱在接线时 。
【变式5-2】小明在使用电流表时,闭合开关后出现如下图的情形;造成左图电流表现象的原因是: ;造成右图电流表现象的原因是: 。
模块三 课后作业
一、单选题
1.(多选)如图所示的电流表在使用时,下列表述正确的是( )。
A.连接电流表时,要使电流从红色接线柱(或标识“+”号)流进去,从黑色接线柱(或标识“一”号)流出来
B.电流表可以直接连在电源的两极
C.电流表中间接线柱在电流测量中没有任何用处
D.当不知道被测电流大小时,我们可以选择量程最大的接线柱,并且采用瞬间接触法
2.如图所示,小明用电流表测电路电流,发现电流表0~3A量程的刻度值标识不清,根据你对电流表的了解,电流表的正确读数是( )
A.2.2A B.0.44A C.0.24A D.2.4A
3.下列用电器利用电流的热效应工作且通过的电流大约是200mA的是( )
A.电饭煲 B.电烙铁
C.洗衣机 D.电熨斗
4.如图所示是小明连接的电路,两个小灯泡规格相同,标有“3V 1.5W”,其中各个电路元件均完好且无故障,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L1不发光 B.小灯泡L2不发光
C.电流表无示数 D.电池被烧坏
5.如图所示的电路,下列分析不正确的是( )
A.只闭合S3时,L1 、L2都发光,A1、A2的示数相等
B.闭合S1、S2时,L1 、L2都发光,A1有示数,A2无示数
C.闭合S1、S3时,L1 、L2都发光,A1、A2均有示数
D.只闭合S1时,L1发光、L2不发光,A1测L1的电流,A2无示数
6.两位同学在做“用电流表测量电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,分别存在的问题是( )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
B.甲表选接的量程小了,乙表+、﹣接线柱接反了
C.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表短路了
D.甲表断路了,乙表短路了
二、填空题
7.完成下列单位换算:5000μA= mA;0.03A= μA。
8.如图所示是林红同学用电流表测量电流的实物连接图。闭合开关,电流表测量的是通过小灯泡 的电流。如图乙所示,此时电流表选择的量程是 A,电流表指针位置则电流表的示数是 A。
9.如图所示的电路,若同时闭合开关 ,就会发生电源短路。若电源被短路,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏,这是不允许的。
10.为了测量L2的电流,小明连接了如图甲所示的电路,要求L1与L2并联,S控制干路,S1控制L2,请用笔画线代替导线,把图甲中还没有连接的导线接上,使电路完整。闭合开关,电流表指针偏转如图乙所示,此时电灯L2的电流是 A。
11.如图所示,开关S闭合时,灯L1和L2是 联的,电流表A1测量的是 中的电流。(选填“L1”、“L2”或“干路”)
12.因为在并联电路中,干路中的电流等于通过各支路的电流之和,所以当某同学连接成图甲所示的电路,开关闭合后,两灯都发光,两个电流表A1、A2的指针所指位置分别为图乙所示,则干路中的电流为 A,通过灯L1的电流为 A。
三、画图题
13.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L1与L2并联,电流表只测L1的电流,导线不能交叉。
14.请用笔画线代替导线,按要求将如图所示的实物连线图连接完整。要求:灯L1和L2并联,开关S控制整个电路,电流表只测量灯L2中的电流,不考虑电表量程,导线不能交叉。
15.如图所示,请在虚线框内画出实物电路所对应的电路图,并标明各元件对应的字母。
16.根据实物图在虚线框内画出电路图。
四、实验题
17.如图甲所示,是用电流表测量电流的实验,请正确回答以下问题:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准 ,如果有偏差,需先“校零”。
(2)连接电路时,开关应断开,电流表必须 联在被测的那部分电路中,且应选用合适的量程,使电流从电流表的 流出。
(3)图甲是某同学连接好的电路,合上开关后,此时电流表测灯 的电流,如果电流表的示数如图乙所示,则经过该灯的电流大小是 A。
(4)请在图甲中某根导线端画“×”号,并用笔画线代替导线,将该导线正确改接到另一接线柱,使电流表变为测干路中的电流。
18.如图所示是小明同学用电流表测量电流的实物图,请按要求回答:
(1)图中电流表测量的是通过灯泡 的电流;
(2)小明同学连接好电路后,闭合开关,发现指针快速向右大幅度偏转,他赶快断开开关,发生这种现象的原因可能是 ;
(3)小明同学纠正错误后,电流表的示数如图所示,则电流表测出的电流是 A;
(4)如果要用电流表测通过和的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线 (选填“a”“b”或“c”)的右端接在电流表的(选填“3”、“0.6”或“-”)接线柱上。
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