苏科版物理九年级上册同步学案：13.3 电流和电流表的使用（有答案）

三、电流和电流表的使用
【新知梳理】　
一电流及电流的单位　
1.概念:电流有方向也有大小,物理学中,用　　　　　　　　(简称电流)表示电流的大小,用字母　　　　表示.
2.单位:在国际单位制中,电流的单位是　　　　,简称　　　　,符号是　　　　.常用单位有毫安(mA)、微安(μA)等.它们的换算关系如图下:1 A=　　　　mA;1 mA=　　　　μA.
二、电流表的使用　
电流表是测量　　　　的工具,使用前应　　　　,认清　　　　、　　　　;使用时应把电流表　　　　在被测电路中,让电流从　　　接线柱流入,从　　　接线柱流出,测量的电流不能超过其最大测量值;读数时要先看所选择的接线柱,确定量程及分度值,然后再读取数值.
[注意] (1)电流表的“正负接线柱”不可说成“正负极”.(2)可依据电流估计值,选择电流表合适的量程,不能估计时,则需用大量程试触.(3)电流表在电路中相当于“导线”,不能直接接到电源两端.
三、 探究串、并联电路中的电流特点　
1.实验器材:两节干电池,一个电流表,四只小灯泡(其中两个规格相同),一个开关,导线若干.
2.实验步骤
①按照如图所示的两个电路图分别连接好电路.
②把电流表接在A处,经检查无误后闭合开关,记下电流值IA.
③把电流表先后改接在电路中的B处和C处,分别测出两处的电流IB、IC.
④改变两只小灯泡的规格,重做上述实验.
3.数据记录表
串联电路中的电流
实验次序 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
第一次测量 0.10 0.10 0.10
第二次测量 0.12 0.12 0.12
第三次测量 0.14 0.14 0.14
　　并联电路中的电流
实验次序 A处的电流IA/A B处的电流IB/A C处的电流IC/A
第一次测量 0.20 0.20 0.40
第二次测量 0.30 0.20 0.50
第三次测量 0.26 0.30 0.56
4.实验结论:串联电路中的电流处处　　　　　;并联电路中干路电流等于各支路电流　　　　　.
5.评估交流
在实验中是通过　　　　　　　　　　　　来进行三次实验的.测量三次的目的:　
　.
【应用示例】
类型一　电流
例1 下列电流值可能是手电筒中小灯泡工作时的电流的是 (　　)
A.10 mA　 B.200 mA　 C.2 A　 D.5 A
[方法指导] 归类记忆常见用电器电流值
对物理量大小的感性认识,是物理学科素养的一个基本要求,也是考试的一个必考点.关于身边电流值的大小,要对教材中所提供的,实验中所涉及的有一定的归类记忆,如图:微安级、毫安级、安级、千安级.
类型二　电流表
例2 现有灯L1、L2,电源,开关,两个电流表A1、A2,导线若干.请利用这些器材设计一个电路,要求:两灯并联,开关控制整个电路,电流表A1测L1中的电流,电流表A2测量干路电流.
(1)在虚线框中画出设计的电路图,并按照所画电路图用笔画线将中实物元件连接起来.(预估灯泡L1中的电流小于0.6 A,干路的电流大于0.6 A)
(2)若在闭合开关前发现A1和A2表均出现如图甲所示情况,原因是　　　　　　.解决上述问题后,闭合开关,又发现A1和A2表分别出现如图图甲、乙所示的情况,则此时A1表的问题是　 , A2表的问题是　 .
(3)若闭合开关后发现A1表示数如图所示,该电流表的示数是　　　　A.如图果选用了另一个量程,指针仍指在图示位置,则对应示数是　　　　A.
[易错警示] (1)分析电流表的使用错误需要分清是“通电前”指针位置不指零问题,还是“通电后”指针偏转方向和幅度的问题.(2)电流表指针所指位置不变,大量程对应的读数是小量程对应读数的5倍,因而正确读数需要认清选用的量程和分度值.(3)使用电流表时,不仅要将电流表串联接入电路中,还需注意正负接线柱的连接和量程的正确选择.
类型三　探究串联电路的电流特点
例3 [2019·成都] 在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小红同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处测量电流.
(1)她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动.故障的原因可能是　　　　.
A.某段导线断开
B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡短路
D.电流表被烧坏
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图图乙所示,则所测的电流值为　　　　A.
(3)她测量了a、b、c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如图下表所示,在分析数据时,发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是　　　　.
Ia/A Ib/A Ic/A
0.16 0.15 0.14
A.可能是因为存在测量误差
B.是因为没有对电流表调零
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
类型四　探究并联电路的电流特点
例4 小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验.
(1)甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是　　　　(选填“A”“B”或“C”)处的电流.
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流.在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路.移动后电流表测量的是　　　　(选填“A”“B”或“C”)处的电流.
(3)测出A、B、C三处电流如图表所示,由此可得出初步结论:　　　　　　(只写表达式).小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验.操作方法是　　　　　　　　　.
位置 A B C
电流I/A 0.30 0.24 0.54
　　(4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路.利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可通过改变开关状态,分别测出A、B、C三处的电流,同样可得出这三处电流的关系.请在虚线框中画出电路图.
[实验点拨] 把握实验探究方法和实验注意事项,正确解答实验探究题
　　(1)实验探究方法:①测量电路中的电流时要进行多次实验(至少要测三组数据),其目的是排除偶然性,使得出的实验结论具有普遍性,多次实验的方法可以是改变实验的一些要素,如图本题中可以换用不同规格的灯泡或换用不同的电源;②实验时应选用不同规格的小灯泡做实验,排除因小灯泡规格相同而得到并联电路各支路的电流一定相等的错误结论;③分析实验数据时,测得的并联电路干路电流与各支路中的电流之和有可能并不严格相等,这种情况是正常的,这是实验误差问题,若两者相差较大,则是实验中出现了错误,必须分析产生错误的原因,重新进行实验.
　　(2)实验注意事项:读取电流表的示数要客观,不能凑数,且在读数后应立即断开开关.
类型五　串联电路电流特点的应用
例5 如图所示,把两个灯泡串联后接到电源上,闭合开关S后,发现L1比L2亮,则 (　　)
A.通过L1的电流大
B.通过L2的电流大
C.通过两灯的电流一样大
D.无法判断
[易错警示] 灯泡的亮度不等同于灯泡中的电流大小.灯泡的亮度与通过的电流大小有关,但不是由电流大小唯一决定.同一灯泡或相同规格灯泡越亮,可知通过它的电流越大;但不同规格的灯泡,灯泡越亮,通过它的电流却不一定越大.本题中两灯串联,通过它们的电流相同,而两灯亮度不同,这是因为两灯规格不同.
类型六　并联电路电流特点的应用
例6 如图甲所示电路,当开关S1、S2闭合后,电流表的指针偏转如图图乙所示,其中电流表A1测量的是通过　　　　(选填“干路”“L1”或“L2”)的电流,电流表A1的示数应为　　　　A,电流表A2的示数应为　　　　A.当只闭合开关S2时,通过L1的电流为　　　A.
[易错警示] “并联电路中,干路电流等于各支路电流之和”,对该电流规律的正确理解:干路是各支路电流均需经过的路径,干路电流是各支路电流汇集而成的,因而其大小等于各支路电流之和.当某一支路断路,该支路电流消失时,其他支路电流不受影响,干路电流因为少了该支路的电流而相应减小.
【课堂小结】
答案
三、 电流和电流表的使用
【新知梳理】
一、1.电流强度　I　2.安培　安　A　103　103
二、电流大小　调零　量程　分度值　串联　正　负
三、4.相等　之和
5.换用不同规格的小灯泡 避免偶然性,得到普遍规律
【应用示例】
例1　B
例2　(1)如图图所示
(2)使用前指针未调零　正、负接线柱接反了
所选量程太大
(3)0.3　1.5
(1)已知两个灯泡并联,开关控制整个电路,电流表A1测量L1支路的电流,A2测量干路电流,因为通过每个灯泡的电流约为0.35 A,所以电流表A1选择的量程是0~0.6 A,电流表A2选择的量程是0~3 A.根据电路图要求设计出电路和实物图.
(2)图甲中的指针反转,说明出现的问题是电流表的正、负接线柱接反了;
图乙中的指针偏转角度太小,说明出现的问题是所选量程太大了.
(3)电流表所选的量程是0~0.6 A,每一小格是0.02 A,根据指针的位置,电流表示数是0.3 A.如图改用0~3 A的量程,每一小格是0.1 A,根据指针的位置,电流表示数是1.5 A.
例3　(1)B　(2)0.22　(3)A
(1)若某段导线断开,电路断路,则灯不发光,电流表没有示数,A不符合题意;若某接线柱处接触不良,则电路时通时断,两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,B符合题意;若某灯泡短路,则灯不发光,电流表示数大小不变,C不符合题意;电流表被烧坏,则电路断路,灯不发光,电流表没有示数,D不符合题意.
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,则所测的电流值为0.22 A.
例4　(1)C　(2)如图图所示　A或B
(3)IC=IA+IB　换用不同规格的灯泡多次进行实验
(4)如图图所示
例5　C　 本题中两灯泡串接在一条路径上,由串联电路的电流规律知,通过它们的电流必然相等.
例6　L1　0.3　1.2　0.3
由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A2指针偏转的角度小于电流表A1指针偏转的角度,所以电流表A1的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.3 A.电流表A2的量程为0~3 A,分度值为0.1 A,示数为1.2 A.当只闭合开关S2时,由于并联电路各支路互不影响,所以通过L1的电流仍为0.3 A.