第2节 电流的测量
第2课时 实验:研究串、并联电路的电流特点
1.在探究“串联电路中的电流关系”时,小明设计实验如图A4-2-1所示。多次更换灯泡L1和L2,测量通过A、B、C三点的电流,得到数据如下表所示。
实验次数 A点的电流IA B点的电流IB C点的电流IC
第一次测量 0.3 A 0.3 A 0.3 A
第二次测量 0.2 A 0.2 A 0.2 A
第三次测量 0.15 A 0.15 A 0.15 A
(1)在更换灯泡时,开关S必须处于 状态。
(2)同组的小红同学发现灯泡L1与L2亮度不同,小红认为这与灯泡在电路中的前后顺序有关,小明用一个简单的操作就检验了小红的观点是否正确。小明的操作是 。
(3)由表中数据可以得到的结论是 。
2.如图A4-2-2甲所示的电路中,电流表A1与A2的指针位置分别如图乙、丙所示,则电流表A1的示数是 A,电流表A2的示数是 A,通过灯L2的电流是 A。
3.如图A4-2-3甲所示的电路中,开关闭合后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则电路中通过灯泡L1和L2的电流分别为 ( )
A.0.44 A 2.2 A B.0.44 A 1.76 A
C.0.76 A 0.44 A D.0.44 A 2.64 A
4.如图A4-2-4所示为探究并联电路电流特点的实物连接图。
(1)连接电路,闭合开关后,发现灯泡L1亮,灯泡L2不亮,小明认为灯泡L2不亮的原因是灯泡L2发生短路。小明的判断是 (填“正确”或“错误”)的。
(2)实验中,小明保持图中的c导线上端不动,下端由“0.6”接线柱改接到“-”接线柱上,其他都不变。请评价其是否可行 。为什么 。
(3)小明在实验中测得的数据如下表:
L1中的电流I1 L2中的电流I2 干路电流I
0.22 A 0.16 A 0.38 A
根据实验数据小明得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。其不妥之处是 。
5.在学习电流的测量时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流,理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。
(1)图A4-2-5甲中电流表的示数为 A。
(2)我们知道通过电流表的电流总是从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,若通过导线ab的电流大小为0.6 A,电流方向有从a到b和从b到a两种情形,其对应的电路连接分别如图乙、丙所示,请分析通过导线cd的电流大小及方向。
图A4-2-5
答案
1.(1)断开
(2)改变灯泡在电路中的前后顺序,然后观察灯泡的亮度
(3)串联电路中电流处处相等
为了确保电路的安全,在更换灯泡时,开关S必须处于断开状态;小红认为灯泡亮度不同与灯泡在电路中的前后顺序有关,小明用一个简单的操作就验证了小红的观点是否正确,小明的操作是改变灯泡在电路中的前后顺序,然后观察灯泡的亮度;得到的结论是串联电路中电流处处相等。
2.0.26 0.6 0.34
3.B 由电路图可知,两灯并联,电流表A测的是干路电流,电流表A1测的是灯泡L1所在支路的电流,所以电流表A选择的量程是0~3 A,最小刻度为0.1 A,所以电流表A的示数为I=2.2 A,即干路电流为2.2 A;电流表A1选择的量程是0~0.6 A,最小刻度为0.02 A,所以电流表A1的示数为I1=0.44 A,即通过灯泡L1的电流为0.44 A;因为I=I2+I1,所以通过灯泡L2的电流大小:I2=I-I1=2.2 A-0.44 A=1.76 A。
4.(1)错误
(2)不可行 电流表的正、负接线柱接反了
(3)实验次数太少,结论具有偶然性
(1)灯泡L1和L2是并联连接,如果灯泡L2发生短路,那么灯泡L1也短路,即灯泡L1不会发光。
(2)使用电流表时,应该使电流从“0.6”或“3”接线柱流入,“-”接线柱流出,否则,电流表的指针会反向偏转,造成损坏;实验中,小明保持图中的c导线上端不动,下端由“0.6”接线柱改接到“-”接线柱上,其他都不变。该方法不可行,因为电流表正负接线柱接反,指针反偏。
(3)在科学研究中,需要换用不同的实验器材多次完成实验,尽可能多地收集实验数据,这样得到的结论才更具有普遍性。
5.(1)0.46
(2)图乙中,通过导线dc的电流大小为1.06 A,电流方向为d→c;
图丙中,通过导线cd的电流大小为0.14 A,电流方向为c→d。
如图乙所示,导线ab中的电流方向为a→b,根据电流的流向,则ab中的电流与通过电流表的电流汇合在一起,最终通过导线dc,因此dc在干路,此时Idc=0.6 A+0.46 A=1.06 A,电流方向为d→c;如图丙所示,导线ab中的电流方向为b→a,根据电流的流向,cd中的电流与通过电流表的电流汇合在一起,都流向ba,因此ba在干路,则Icd=0.6 A-0.46 A=0.14 A,电流方向为c→d。第2节 电流的测量
第1课时 电流及其测量
知识点 1 电流强度
1.关于电流,下列说法中正确的是 ( )
A.通过导线横截面的电荷量越多,电流越大
B.同一用电器中的电流是一定的
C.电流的符号是I
D.1 mA的电流比1 μA的电流弱
2.单位换算:2.5 A= mA; 2 A= μA; 300 μA= mA。
3.下列用电器正常工作时通过的电流最可能为0.15 A的是 ( )
A.家用电冰箱 B.家用空调
C.普通计算器 D.普通白炽灯
4.人体触电有生命危险时的电流应大于( )
A.1 Ma B.10 mA
C.100 mA D.1 A
知识点 2 电流的测量
5.如图B4-2-1所示是一些同学设计的用电流表测量通过灯泡L电流的电路图,其中正确的是( )
6. “用电流表测电流”的实验中, (填“允许”或“不允许”)把电流表直接连到电源两极上。小张同学测量时,闭合开关前,发现指针如图B4-2-2所示,此时应该进行的操作是 。
用电流表测电流时,接入电路的是0~0.6 A 的量程,某同学却在0~3 A的量程中读成2.4 A,则实际测得的电流应是 A。
7.如图B4-2-3所示电流表的示数是 ( )
A.1.8 A
B.可能是1.4 A,也可能是0.33 A
C.可能是1.8 A,也可能是0.36 A
D.0.36 A
8.如图B4-2-4所示电路中,开关闭合后会烧坏电流表的是 。
9.如图B4-2-5甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过 (填“干路”“L1”或“L2”)的电流,电流表的指针偏转情况如图乙所示,电流表的示数为 A。
10.如图B4-2-6所示,电流表A所测的电流是 ( )
A.通过L1的电流 B.通过L2的电流
C.通过干路的电流 D.都有可能
11.小明在学习了电流的知识后,有了以下认识,其中正确的是 ( )
A.只要电路中有电源,电路中就一定有电流
B.马路旁的路灯一字排开,它们是串联的
C.使用电流表测量电流时选用的量程越大越好
D.电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极
12.如图B4-2-7所示四个电路中,电流表测量通过灯泡L1的电流的是 ( )
13.如图B4-2-8所示,小应错把电流表并联在灯泡L1两端,此时若闭合开关,一定会发生( )
A.电流表损坏 B.电源短路 C.L1不亮 D.L2灯丝烧断
14.请根据图B4-2-9中的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
15.某同学用一个有“0~0.6 A”和“0~3 A”两个量程的电流表研究如图B4-2-10所示电路中通过a点和b点电流的大小关系。闭合开关,当电流表接在a点时,指针位置如图B4-2-11甲所示;当电流表接在b点时,指针位置如图乙所示。问:
图B4-2-10 (1)为什么两次测量中电流表指针的位置不同
(2)电路中实际的电流是多大 为什么
自|我|提|升
16.【例题】 如图B4-2-12所示是小明在练习测量电流时连接的电路,电路的连接存在错误,下列操作及说法正确的是 ( )
A.撤掉导线a,电流表测电路的总电流
B.撤掉导线a,电流表测通过灯泡L1的电流
C.撤掉导线b,电流表测通过灯泡L2的电流
D.撤掉导线c,电流表测通过灯泡L2的电流
【提示】 (1)电流表必须与被测的用电器串联;
(2)如果并联电路的分流点在电流进入电流表之前,那么电流表测支路电流;如果分流点在电流流出电流表之后,那么电流表测干路电流。
【变式】 在用电流表测电流的实验中:
(1)电流表应先用 量程试触。
(2)若某同学连接的电路如图B4-2-13甲所示,电流表测的是通过灯泡L2的电流。闭合开关后,若电流表的示数如图乙所示,则通过该灯泡的电流是 mA。
(3)若闭合开关后,两灯泡均发光,电流表指针不发生偏转,则原因可能是 (填字母)。
A.电流表开路 B.开关处接触不良
C.电流表短路 D.电源供电不足
(4)只需改动一根导线就可测得总电流,请在图甲中用“×”号指出需改动的导线,并在原图中用笔画线代替导线画出正确的电路连线。
答案
1.C 科学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量(简称电量)称为电流强度,通过导体横截面的电量越大,但时间不知道,电流强度不一定大;同一用电器在不同的电源下工作,电流强度不一定相等;表示电流的符号是I;1 mA的电流大于1 μA的电流。
2.2500 2×106 0.3 3.D 4.B
5.A 图A中电流表与灯泡L串联,连接方法正确;图B中电流表的正、负接线柱接反了;图C中电流表直接并联在电源的两极上,而且正、负接线柱接反了;图D中电流表直接并联在电源的两极上,会烧坏电流表。
6.不允许 调节电流表使指针对准零刻度线
0.48
(1)“用电流表测电流”的实验中,不允许把电流表直接连到电源两极上,否则会造成电源短路,损坏电流表和电源;(2)闭合开关前,应调节电流表使指针对准零刻度线;(3)电流表按0~3 A的量程读数,示数是2.4 A,实际测得的电流是2.4 A×=0.48 A。
7.C 当使用“-”和“0.6”两接线柱时,电流表量程为0~0.6 A;刻度盘共分三大格,每一大格又分为10小格,则每一小格表示0.02 A;则电流表的示数为0.2 A+8×0.02 A=0.36 A。当使用“-”和“3”两接线柱时,电流表量程为0~3 A;刻度盘共分三大格,每一大格又分为10小格,则每一小格表示0.1 A;则电流表的示数为1 A+8×0.1 A=1.8 A。
8.甲
9.L2 0.28
由电路图可知,两灯泡并联,电流表与灯泡L2串联,所以电流表测量灯泡L2支路的电流。由图可知:电流表所用量程为0~0.6 A,示数为0.28 A。
10.B 由电路图可知,两灯泡并联,电流表串联在L2支路中,电流表测通过L2的电流。
11.D 12.D
13.C 如图所示,电流表并联在灯泡L1两端,相当于一根导线,灯泡L1发生短路,灯泡L1不会发光。
14.如图所示
由实物图可知,灯泡L1和灯泡L2并联,电流表A1与灯泡L2串联,测量灯泡L2支路的电流,电流表A2接在干路中,测量干路电流的大小,开关控制干路的通断,据此作图。根据实物图画电路图,可利用电路中的电流路径来判断电路的连接方式,若是并联电路,则还需分清各支路和干路中各有哪些元件。
15.(1)电流表选择的量程不同。
(2)电路中实际的电流为0.4 A。因为在图示电路中,流进和流出小灯泡的电流是相等的。
16.【例题】 D 由图可知,撤掉导线a,灯泡L1和L2并联,电流表没有接入电路,故电流表测量的既不是总电流,也不是通过灯泡L1的电流;撤掉导线b,电流从电源正极出发分两支,一支经灯泡L1,一支经灯泡L2,然后共同经电流表回到负极,即电流表测量的是电路的总电流;撤掉导线c,电流从电源正极出发经灯泡L2、电流表回到负极,则电流表测量的是通过灯泡L2的电流。
【变式】 (1)大
(2)480
(3)C
(4)如图所示
(1)连接电路时,开关应断开,电流表应先用大量程试触。(2)由电路图可知,电流表与灯泡L2串联,测灯泡L2支路的电流;由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6 A,最小刻度是0.02 A,示数为0.48 A=480 mA。(3)若电流表开路,则没有电流通过灯泡L2,灯泡L2不亮,电流表指针不发生偏转;若开关处接触不良,电路开路,没有电流通过两灯泡,灯泡均不亮,电流表指针不发生偏转;若电流表短路,电流表指针不偏转,但两灯泡发光;若电源供电不足,电流表指针偏转,灯泡发光较暗或不发光。
