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第2节 电流的测量
考点一、电流的测量
作用 电流表是测量电路中电流大小的仪表
实物图
电路图符号
量程和分度值 电流表有三个接线柱,“-”表示负接线柱,两个“+”接线柱(注意不是“+”极和“-”极)使用“0.6”和“-”两个接线柱时,它的量程是0~0.6安,最大可测0.6安的电流,每个大格为0.2安,每个小格为0.02安,即分度值为0.02安;用“3”和“-”两个接线柱时,量程是0~3安,最大可测3安的电流,每个大格为1安,每个小格为0.1安,即分度值为0.1安。同一刻度线,大量程数值是小量程数值的5倍
电流表的使用规范
(1)使用时按照“不超”“从小”原则选择合适量程。“不超”指被测电流不要超过电流表的量程(允许测量的最大电流),“从小”指在“不超”的前提下尽量使用小量程,比如电流大小只有0.4 安,虽然两个量程都没超,要实行“从小”原则,选择0 ~ 0.6安量程,以使测量结果更准确。在不能预先估计被测电流大小的情况下,应采用“选择最大量程试触”的方法来选择合适量程。
(2)电流表必须和被测的用电器串联,不允许将电流表和用电器并联。
(3)电流表接入电路中时,应使电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
(4)绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源两极上,否则会烧坏电流表,也会损坏电源。
电流表的读数
首先明确电流表选用的量程(可由接线柱的连接情况确定)是0-0.6安,还是0-3安。然后根据量程确定电流表的分度值,当选用0-0.6安时,每个小格就是0.02安;选用0-3安时,每个小格就是0.1安。量后观察指针偏转的大格数和小格数。
①判断电流表测的是哪个用电器的电流,首先要明确它与哪个用电器串联。比如在并联电路中,要仔细辨别电流表与哪个用电器串联,与哪个用电器串联就测通过该用电器的电流大小。若电流表接在干路上,则电流表测电路的总电流。
②判断电流表在电路中连接是否正确,要看是否符合电流表的使用规则。一般要做到四项检查:A.电路是否发生短路;B.电流表在电路中是否串联;C.接线柱是否正确;D.选择量程是否合适。
典例1:(2022·浙江温州·八年级期末)规范使用电流表是必备的实验技能之一。某次实验中电流表指针如下图所示,下列关于接线柱选择和读数的描述正确的是( )
选项 连接的接线柱 读数
A “-”与“0.6” 0.3A
B “-”与“0.6” 1.5A
C “0.6”与“3” 0.3A
D “0.6”与“3” 1.5A
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】根据图片可知,当电流表选择的量程为0~0.6A时,分度值为0.02A,此时读数为0.3A。当选择的量程为0~3A时,分度值为0.1A,此时读数为1.5A,故A正确,BCD错误。
变式1:(2022·浙江嘉兴·八年级期末)不同的用电器工作电流不一样,下列常见用电器的工作电流值最小的是( )
A.家用空调 B.普通电饭煲 C.笔记本电脑 D.电子手表
【答案】D
【解析】正常工作时,空调的电流约为5A,电饭煲约为5A,笔记本约为1A, 电子手表电池最小,电流约为3μA。
变式2:(2022·浙江金华·八年级期末)如图所示四个电路图中,能正确测量通过L1电流电路是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.如图两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,但正负接线柱反接,故A不符合题意;
B.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过干路的电流,故B不符合题意;
C.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,正负接线柱连接正确,故C符合题意;
D.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L2的电流,故D不符合题意。
变式3:(2022·浙江九年级专题练习)如图所示是学校实验室常用的电流表,请完成下列有关问题:
(1)图示电流表有三个接线柱,有________个量程,由于生产厂家的不同,接线柱也不完全一样,请比较并说出图甲与图乙、丙中接线柱设置的主要区别:_________。
(2)图乙中所使用的量程为_________,表中的读数为_________。
(3)被测电路的电流强度为2.4A,请仿照图乙的画法在图丙中连接对应的接线柱,并画出指针的位置。
【答案】2 图甲中公共端是“-”接线柱,而图乙、丙中的公共端是“+”接线柱 0~0.6A 0.24A
【解析】(1)实验室用的电流表有两个量程,即0~0.6A和0~3A,两个量程读数呈5倍关系。读数时注意:0~0.6A的每一小格代表0.02A而不是0.01A,0~3A的每一小格代表0.1A。图甲与图乙、丙中接线柱设置的主要区别是:图甲中的公共端是“-”接线柱,而图乙、丙中的公共端是“+”接线柱。
(2)图乙中电流表所使用的量程为0~0.6A,分度值0.02A,表中的读数为0.24A。
(3)若被测电路的电流强度为2.4A,则电流表使用的量程为0~3A,指针指在2.4A刻度线,如图所示
考点二、串、并联电路的电流特点
(一)探究串联电路的电流特点
提出问题:串联电路中,电流有什么样的特点
实验猜想:①A点的电流可能最大,然后依次减小,B点小些,C点最小,即Ia>Ib>Ic ;②由于电流只有一条路径,A、B、C三点的电流应该相等,即Ia=Ib=Ic
设计并进行实验:
(1)按电路图连接电路,用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小,实验数据记录在表格中。
(2)换用不同的灯泡进行实验,将实验数据记录在表格中。
实验结论:分析上表,得出的结论是串联电路中各处的电流相等,即Ia=Ib=Ic
(二)探究并联电路的电流特点
提出问题:并联电路中,电流有什么样的特点
实验猜想:(1)并联电路中,干路电流I大于各支路电流,即Ic>Ib,Ic>Ia
(2)并联电路中,干路电流I等于各支路电流之和,即Ic=Ib+Ic
设计并进行实验:
(1)连接电路,用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小,实验数据记录在表格中。
(2)换用不同规格的小灯泡进行实验,将实验数据记录在表格中。
实验结论:分析上表,得出的结论是并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即Ic=Ib+Ic
典例1:(2022·浙江师范大学婺州外国语学校八年级期中)如图甲是小明在探究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了____________________________________;
(2)他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是________________;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为_______A;
(3)他测量B处的电流后,发现A、B两处电流相等,于是得出结论:在并联电路中各支路的电流相等。小红认为他的结论不正确,原因______________________________
【答案】断开开关 电流表正负接线柱接反了 0.24 小明用了同样规格的小灯泡
【解析】(1)[1]在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关。
(2)[2][3]他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,即反向偏转,原因是:电流表正负接线柱接反了;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A。
(3)[4]因为小明用了同样规格的小灯泡,所以才出现电流相等的情况,应该换用不同的灯泡测量多组数据。
变式1:(2022·浙江舟山·八年级期末)某同学正确连接实验电路如图甲所示,闭合开关S后,电流表A1、A2指针偏转都如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流大于通过L2的电流 B.通过L1的电流小于通过L2的电流
C.通过L1的电流等于通过L2的电流 D.无法比较通过L1、L2的电流大小
【答案】A
【解析】图甲中是两个小灯泡并联在电路中,A1测干路电流,A2测L2的电流,电流表A1、A2指针偏转都如图乙所示,则A1是大量程接入电路中,示数为1.5A;A2是小量程接入电路中,示数为0.3A,所以通过L2的电流是0.3A,通过L1的电流是I1=1.5A-0.3A=1.2A
故A正确、BCD错误。
变式2:如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1>I2>I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
【答案】C
【解析】在串联电路中,各处电流都相等;因此,只有电路中的电流不超过三者中的最小电流时,才能保证三个电阻都能工作。根据I1>I2>I3可知,电路中允许通过的最大电流为I3,故C正确,而A、B、D错误。
变式3:(2022八上·金华期中)做“串联与并联电路中电流的关系”实验时,实验室用的两个灯泡为L1、L2。
(1)串联时,小科连接了如图甲所示的电路,闭合开关,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.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(2)并联时,小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前,小科检查发现电路连接有误,但只要改动根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“x”, 并用笔画线代替导线,将图乙中电路连接正确。
(3)在测量串并联电路电流时,小明分别测得A、B处的电流并记录于下表,测量C处电流时,示数如图丙所示,则下表处应该填写________.
物理量 电流
串联电路 IA=0.21A IB=0.21A IC= ▲ A
并联电路 IL1=0.34A IL2=0.20A I总=0.54A
【答案】(1)B
(2)
(3)0.22
【解析】(1)灯泡的亮度不稳定,忽明忽暗,说明通过电路的电流忽大忽小,据此分析;
(2)用电器并排连接在电路两点间,这种连接方式叫并联,据此分析;
(3)弄清电流表的量程和分度值,然后根据指针的位置读数即可。
【解答】(1)A.如果某段导线断开, 那么始终没有电流,灯泡不会发光,故A不合题意;
B.如果某接线柱处接触不良,那么电路时通时断,电流时有时无,灯泡亮度不稳定,故B符合题意;
C.如果某灯泡被短路,那么灯泡不会发光,故C不合题意;
D.如果电流表被烧坏,那么整个电路断路,灯泡不会发光,故D不合题意。
故选B。
(2)根据图片可知,电流从正极出发、经过开关后通过两个灯泡左边的接线后,直接流回负极,造成了短路。如果将正极和灯泡L2左边的接线从正L2处断开,改接在L2的右端,此时两个灯泡并联,如下图所示:
(3)根据图片可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的读数为:0.22A。
1.(2021·浙江温州·中考真题)用伏安法测电功率时。某电表指针位置如图所示。其示数为( )
A.1.30安 B.0.26安 C.1.30伏 D.0.26伏
【答案】B
【解析】由图可知是电流表,由于电流表使用接线柱“ ”和“0.6”,所以使用0~0.6A的量程,因为0A到0.2A之间平均分成10个小格,则分度值是0.02A,那么电流表的示数为0.2A0.023A=0.26A
2.(2022·浙江·余姚市阳明中学八年级期中)要用电流表测量灯泡L1中的电流,如下面A、B、C、D电路中,接法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.两只灯泡并联,电流表串联在干路中,测量的是通过两只灯泡的电流,故A不正确。
B.两只灯泡并联,电流表与L1串联,但正负接线柱接反了,故B不正确。
C.两只灯泡并联,电流表与灯泡L1串联,测量通过L1的电流,并且正负接线柱连接正确,故C正确。
D.电流表与两灯泡并联,会造成电源短路,这是不允许的,故D不正确。
3.如图所示电路,电表a、b都是电流表,由图可知( )
A.a测通过L1的电流,b测通过L2的电流 B.a测通过干路的电流,b测通过L1的电流
C.a测通过干路的电流,b测通过L2的电流 D.a测通过L1的电流,b测通过干路的电流
【答案】D
【解析】电流表必须与被测用电器串联,因此它与谁串联,就测哪个用电器的电流。
根据电路图可知,电流表A与灯泡L1串联,测通过L1的电流;电流表b在干路上,测通过干路的电流。
4.(2022·浙江缙云县八年级期末)下列4幅电路图中,电流表能测量L2的电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.电流表没有经过任何用电器直接接在电源上,发生电源短路,会烧坏电流表和电源,故A不符合题意;
B.电流表没有经过任何用电器直接接在电源上,发生电源短路,会烧坏电流表和电源,故B不符合题意;
C.L1和L2是并联的,电流表和L2串联,所以电流表测量L2的电流,故C符合题意;
D.L1和L2是并联的,电流表和L1串联,所以电流表测量L1的电流,故D不符合题意。
5.如图所示,当开关S2闭合,在闭合S1前后电流表 和 示数的变化情况是( )
A.变大, 不变 B.不变, 变小 C.不变, 不变 D.变大, 变大
【答案】A
【解析】分别判断开关S1闭合前后两个电阻的串并联状态,并确定两个电流表所测的电流,最后根据串并联电路的电流规律比较大小变化即可。
【解答】开关S1闭合前,只有电阻R2工作,两个电流表都与它串联,因此 和的示数都等于R2的电流I2;当开关S1闭合后,电阻R1与R2并联,电流表在干路上测总电流I总,因此它的示数变大;电流表与R2串联在同一支路上,测通过R2的电流I2,因此它的示数不变。
6.(2021·浙江丽水·一模)如图所示,在探究“并联电路的电流规律”时,闭合开关 S 后,电流表 A 的示数是 0.4A,A1 的示数是 0.1A,则通过小灯泡 L1的电流( )
A.0.5A B.0.4A C.0.3A D.0.1A
【答案】D
【解析】由电路图可看出A1在支路上与L1串联,则A1测的是L1的电流,即A1的示数为通过L1的电流,所以通过小灯泡L1的电流为0.1A,故D符合题意。
7.(2021·浙江师范大学婺州外国语学校八年级期中)如图甲所示电路,开关闭合后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则电流表A、A1的示数分别为( )
A.2.2A 0.44A B.1.76A 0.44A
C.0.44A 0.76A D.2.64A 0.44A
【答案】A
【解析】分析电路可知:两灯并联,电流表A测的是干路电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流;已知两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以A选择的量程是0~3A,分度值为0.1A,所以电流表A的示数为I总=2.2A
电流表A1选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表A1的示数为I1=0.44A
8.(2022·浙江·舟山市定海区第五中学九年级阶段练习)如图所示,电路图中电流表A1与A的示数分别如图甲、乙所示,则电流表A2的示数为( )
A.1.1A B.0.1A C.0.5A D.1.7A
【答案】A
【解析】由图可知:灯L1与灯L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1电流。根据并联电路电流规律可知:干路电流大于支路电流。而从两表指针偏转位置来看,A1偏转的比A还大,说明这两表使用的量程不同。由此得出:A1使用的一定是0~0.6A量程,A使用的是0~3A量程。0~0.6A量程的分度值是0.02A,所以A1的读数是0.4A。0~3A量程的分度值是0.1A,所以A的读数是1.5A;根据并联电路电流规律得出灯L2的电流I2=I-I1=1.5A-0.4A=1.1A
即电流表A2示数为1.1A,故A符合题意,BCD不符合题意。
9.(2022·浙江金华·八年级期末)如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法正确的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1可以连接“-、0.6”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.6A
【答案】B
【解析】ABC.由图甲可知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流。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读数是0.6A,由图乙可知,电流表A1应选择0~3A的量程,连接“-、3”接线柱,A1读数为1.5A,故B正确,AC错误;
D.通过L1的电流I1=I-I2=1.5A-0.6A=0.9A
10.(2021·浙江绍兴·八年级阶段练习)图(a)所示电路,当闭合开关S后,两个电流表指针偏转均为图(b)所示,则通过电灯L1和L2的电流分别为( )
A.1.04A 0.26A B.1.3A 0.26A C.0.26A 1.04A D.0.26A 1.3A
【答案】A
【解析】根据a图可知,灯泡L1与L2并联,电流表A1测总电流,A2测L2的电流。
根据并联电路的电流规律可知,A1的示数大于A2。
根据b图可知,当使用量程为0~3A时,分度值为0.1A,示数为1.3A;
当使用量程为0~0.6A时,分度值为0.02A,示数为0.26A;
则总电流为1.3A,L2的电流为0.26A;
则通过L1的电流为I1=I总-I2=1.3A-0.26A=1.04A
11.(2021·浙江·八年级专题练习)如图所示的电路中,闭合开关,电流表测量的是( )
A.通过灯的电流 B.通过灯的电流
C.通过灯和灯的电流之和 D.电源供给电路的总电流
【答案】B
【解析】由图像可知,两个灯泡并联,电流表与灯L2串联,因此测通过灯L2的电流,故B符合题意。
故选B。
12.(2021·浙江·九年级专题练习)如图所示是小明在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,电流表测量的是电路的总电流
B.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡的电流
C.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡的电流
D.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡的电流
【答案】D
【解析】AB.由图可知,撤掉导线a,灯L1和L2并联,电流表没有接入电路,所以电流表既不是测总电流,也不是测小灯泡L1的电流,故AB错误;
C.由图可知,撤掉导线b,灯L1和L2并联,电流表串联在干路中,即电流表测量的是电路的总电流,故C错误;
D.由图可知,撤掉导线c,灯L1和L2并联,电流表串联在L2的支路中,即电流表测量的是小灯泡L2的电流,故D正确。
13.(2022·浙江金华·八年级期末)小金同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表___________;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,___________继续进行实验。
【答案】正负接线柱反接 改接0~0.6A量程
【解析】[1]连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转,说明电流表中的电流方向反了,原因是电流表正负接线柱反接。
[2]纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,指针偏过角度过小,说明电路中电流过小,接下来断开开关,改接0~0.6A量程继续进行实验。
14.(2021·浙江·九年级专题练习)在研究物质导电性实验时,同学们设计了下列甲、乙、丙三种电路,其中最合理的是___________。实验测得塑料三角板不容易导电,塑料三角板不容易导电的原因是___________。
【答案】乙 几乎没有能自由移动的电荷(电子)
【分析】(1)从实验现象的明显程度和电路的安全性等角度对三个电路的设计进行比较。
(2)根据绝缘体不容易导电的原因解答。
【解析】[1]甲图中通过灯泡的亮度判断电流的大小,进而确定导电能力的强弱。如果两个导体的导电能力相差不多时,灯泡的亮度几乎不变,那么就无法比较;丙图中通过电流表的示数可以精确的感知电流的大小,进而确定导电能力的强弱。如果导体的电阻很小,那么电流很大,容易造成短路,烧坏电流表。乙图中电流表用于感知电流大小,灯泡用于保护电路。故最合理的是乙。
[2]实验测得塑料三角板不容易导电,塑料三角板不容易导电的原因是几乎没有能自由移动的电荷(电子)。
15.(2021·浙江·八年级专题练习)如图所示的电路中,L1、L2、L3三个小灯泡连接在电路中,已知电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.9A,电流表A的示数为1.7A。则通过小灯泡L1、L2、L3的电流分别是多少?
【答案】0.8A、0.4A、0.5A
【解析】解:由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测流过灯L1和L2的电流,电流表A2测流过灯L2和L3的电流。根据并联电路电流规律可知
I1+I2=1.2A……①
I2+I3=0.9A……②
I1+I2+I3=1.7A……③
解得I1=0.8A,I2=0.4A,I3=0.5A。
答:L1、L2、L3的电流分别是0.8A、0.4A、0.5A。
16.某实验小组想探究并联电路中电流的规律,晓丹同学猜想:并联电路中各支路电流相等。她设计了如图所示的电路,准备测量a、b、c三处的电流,并从实验室取来电流表3只、灯泡2个、开关1个、电池和导线若干进行实验。
(1)画好电路图后,晓丹同学开始连接电路,在连接电路过程中,开关应该是________的。
(2)检查电路连接无误后,她开始实验,读出电流表示数并记录在表格中。
Ib(A) Ic(A) Ia(A)
0.18 0.18 0.36
晓丹同学分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等。
晓丹得出错误的实验结论,主要原因是________。
(3)请你对接下来的实验提出改进措施(一条即可):________。
(4)晓丹同学在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度,紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小刚同学同时发现,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来。造成这种现象的原因是________。
【答案】(1)断开
(2)选用了规格相同的(或电阻相同)的灯泡进行实验
(3)换用不同的灯泡进行实验,多次测量获得多组数据
(4)灯丝的电阻随着温度的升高而增大。刚闭合开关时,灯丝的温度较低,电阻较小,电流较大;当灯泡发光后灯丝温度升高,电阻增大,电流减小
【解析】(1)在连接电路时,为了防止电路时通时断,从而烧坏灯泡,所以开关必须断开;
(2)在并联电路中,两个灯泡的电压肯定相等,如果两个灯泡的电阻也相等,根据可知,通过两个灯泡的电流也相等
(3)为了使实验探究得到的数据避免特殊性,具有普遍性,我们应该换用不同的灯泡反复进行实验,从而收集更多的实验数据;
(4)从灯丝的电阻随温度变化的规律分析即可。
【解答】(1)画好电路图后,晓丹同学开始连接电路,在连接电路过程中,开关应该是断开的;
(2)晓丹得出错误的实验结论,主要原因是:选用了规格相同的(或电阻相同)的灯泡进行实验。
(3)接下来的实验提出改进措施:换用不同的灯泡进行实验,多次测量获得多组数据。
(4)造成这种现象的原因是:灯丝的电阻随着温度的升高而增大。刚闭合开关时,灯丝的温度较低,电阻较小,电流较大;当灯泡发光后灯丝温度升高,电阻增大,电流减小。
17.(2021·浙江金华市外国语学校八年级期中)小明用如图甲所示的电路“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流。
(1)图乙是他们测量电流时连接的实验电路,闭合开关前小明发现电流表指针如图丙所示,其原因是__________,排除故障后,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,使电流表测量B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。( )
(3)进行实验,小明记录了如下数据:
实验次数 A 处电流 IA/A B 处电流 IB/A C 处电流 IC/A
1 0.1 0.1 0.2
2 0.2 0.2 0.4
3 0.3 0.3 0.6
分析以上实验数据,小明得出“并联电路中通过各支路的电流总是相等的”结论,这个结论正确吗?为什么___________。
【答案】电流表指针未调零 C 不正确;选用的灯泡规格相同,应改用不同规格的灯泡重新实验
【解析】(1)在闭合开关前,电路中无电流,而发现电流表的指针偏转,原因是:电流表指针没有调零。电流表在干路上测量干路的电流,即此时电流表测量的是C处的电流。
(2)让电流表测量B处支路的电流,则电流表与L2串联中,电路连接如图所示:
(3)若实验中小灯泡的规格相同,电阻相同,当两电阻并联时,电压也相同,通过的电流也相同,所以小明还得出“并联电路中通过各支路的电流总是相等的”片面结论。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第2节 电流的测量
考点一、电流的测量
作用 电流表是测量电路中电流大小的仪表
实物图
电路图符号
量程和分度值 电流表有三个接线柱,“-”表示负接线柱,两个“+”接线柱(注意不是“+”极和“-”极)使用“0.6”和“-”两个接线柱时,它的量程是0~0.6安,最大可测0.6安的电流,每个大格为0.2安,每个小格为0.02安,即分度值为0.02安;用“3”和“-”两个接线柱时,量程是0~3安,最大可测3安的电流,每个大格为1安,每个小格为0.1安,即分度值为0.1安。同一刻度线,大量程数值是小量程数值的5倍
电流表的使用规范
(1)使用时按照“不超”“从小”原则选择合适量程。“不超”指被测电流不要超过电流表的量程(允许测量的最大电流),“从小”指在“不超”的前提下尽量使用小量程,比如电流大小只有0.4 安,虽然两个量程都没超,要实行“从小”原则,选择0 ~ 0.6安量程,以使测量结果更准确。在不能预先估计被测电流大小的情况下,应采用“选择最大量程试触”的方法来选择合适量程。
(2)电流表必须和被测的用电器串联,不允许将电流表和用电器并联。
(3)电流表接入电路中时,应使电流从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
(4)绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源两极上,否则会烧坏电流表,也会损坏电源。
电流表的读数
首先明确电流表选用的量程(可由接线柱的连接情况确定)是0-0.6安,还是0-3安。然后根据量程确定电流表的分度值,当选用0-0.6安时,每个小格就是0.02安;选用0-3安时,每个小格就是0.1安。量后观察指针偏转的大格数和小格数。
①判断电流表测的是哪个用电器的电流,首先要明确它与哪个用电器串联。比如在并联电路中,要仔细辨别电流表与哪个用电器串联,与哪个用电器串联就测通过该用电器的电流大小。若电流表接在干路上,则电流表测电路的总电流。
②判断电流表在电路中连接是否正确,要看是否符合电流表的使用规则。一般要做到四项检查:A.电路是否发生短路;B.电流表在电路中是否串联;C.接线柱是否正确;D.选择量程是否合适。
典例1:(2022·浙江温州·八年级期末)规范使用电流表是必备的实验技能之一。某次实验中电流表指针如下图所示,下列关于接线柱选择和读数的描述正确的是( )
选项 连接的接线柱 读数
A “-”与“0.6” 0.3A
B “-”与“0.6” 1.5A
C “0.6”与“3” 0.3A
D “0.6”与“3” 1.5A
A.A B.B C.C D.D
变式1:(2022·浙江嘉兴·八年级期末)不同的用电器工作电流不一样,下列常见用电器的工作电流值最小的是( )
A.家用空调 B.普通电饭煲 C.笔记本电脑 D.电子手表
变式2:(2022·浙江金华·八年级期末)如图所示四个电路图中,能正确测量通过L1电流电路是( )
A. B. C. D.
变式3:(2022·浙江九年级专题练习)如图所示是学校实验室常用的电流表,请完成下列有关问题:
(1)图示电流表有三个接线柱,有________个量程,由于生产厂家的不同,接线柱也不完全一样,请比较并说出图甲与图乙、丙中接线柱设置的主要区别:_________。
(2)图乙中所使用的量程为_________,表中的读数为_________。
(3)被测电路的电流强度为2.4A,请仿照图乙的画法在图丙中连接对应的接线柱,并画出指针的位置。
考点二、串、并联电路的电流特点
(一)探究串联电路的电流特点
提出问题:串联电路中,电流有什么样的特点
实验猜想:①A点的电流可能最大,然后依次减小,B点小些,C点最小,即Ia>Ib>Ic ;②由于电流只有一条路径,A、B、C三点的电流应该相等,即Ia=Ib=Ic
设计并进行实验:
(1)按电路图连接电路,用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小,实验数据记录在表格中。
(2)换用不同的灯泡进行实验,将实验数据记录在表格中。
实验结论:分析上表,得出的结论是串联电路中各处的电流相等,即Ia=Ib=Ic
(二)探究并联电路的电流特点
提出问题:并联电路中,电流有什么样的特点
实验猜想:(1)并联电路中,干路电流I大于各支路电流,即Ic>Ib,Ic>Ia
(2)并联电路中,干路电流I等于各支路电流之和,即Ic=Ib+Ic
设计并进行实验:
(1)连接电路,用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小,实验数据记录在表格中。
(2)换用不同规格的小灯泡进行实验,将实验数据记录在表格中。
实验结论:分析上表,得出的结论是并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即Ic=Ib+Ic
典例1:(2022·浙江师范大学婺州外国语学校八年级期中)如图甲是小明在探究并联电路电流规律的实验电路图。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了____________________________________;
(2)他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是________________;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为_______A;
(3)他测量B处的电流后,发现A、B两处电流相等,于是得出结论:在并联电路中各支路的电流相等。小红认为他的结论不正确,原因______________________________
变式1:(2022·浙江舟山·八年级期末)某同学正确连接实验电路如图甲所示,闭合开关S后,电流表A1、A2指针偏转都如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流大于通过L2的电流 B.通过L1的电流小于通过L2的电流
C.通过L1的电流等于通过L2的电流 D.无法比较通过L1、L2的电流大小
变式2:如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1>I2>I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
变式3:(2022八上·金华期中)做“串联与并联电路中电流的关系”实验时,实验室用的两个灯泡为L1、L2。
(1)串联时,小科连接了如图甲所示的电路,闭合开关,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.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(2)并联时,小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前,小科检查发现电路连接有误,但只要改动根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“x”, 并用笔画线代替导线,将图乙中电路连接正确。
(3)在测量串并联电路电流时,小明分别测得A、B处的电流并记录于下表,测量C处电流时,示数如图丙所示,则下表处应该填写________.
物理量 电流
串联电路 IA=0.21A IB=0.21A IC= ▲ A
并联电路 IL1=0.34A IL2=0.20A I总=0.54A
1.(2021·浙江温州·中考真题)用伏安法测电功率时。某电表指针位置如图所示。其示数为( )
A.1.30安 B.0.26安 C.1.30伏 D.0.26伏
2.(2022·浙江·余姚市阳明中学八年级期中)要用电流表测量灯泡L1中的电流,如下面A、B、C、D电路中,接法正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示电路,电表a、b都是电流表,由图可知( )
A.a测通过L1的电流,b测通过L2的电流 B.a测通过干路的电流,b测通过L1的电流
C.a测通过干路的电流,b测通过L2的电流 D.a测通过L1的电流,b测通过干路的电流
4.(2022·浙江缙云县八年级期末)下列4幅电路图中,电流表能测量L2的电流的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,当开关S2闭合,在闭合S1前后电流表 和 示数的变化情况是( )
A.变大, 不变 B.不变, 变小 C.不变, 不变 D.变大, 变大
6.(2021·浙江丽水·一模)如图所示,在探究“并联电路的电流规律”时,闭合开关 S 后,电流表 A 的示数是 0.4A,A1 的示数是 0.1A,则通过小灯泡 L1的电流( )
A.0.5A B.0.4A C.0.3A D.0.1A
7.(2021·浙江师范大学婺州外国语学校八年级期中)如图甲所示电路,开关闭合后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则电流表A、A1的示数分别为( )
A.2.2A 0.44A B.1.76A 0.44A
C.0.44A 0.76A D.2.64A 0.44A
8.(2022·浙江·舟山市定海区第五中学九年级阶段练习)如图所示,电路图中电流表A1与A的示数分别如图甲、乙所示,则电流表A2的示数为( )
A.1.1A B.0.1A C.0.5A D.1.7A
9.(2022·浙江金华·八年级期末)如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法正确的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1可以连接“-、0.6”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.6A
10.(2021·浙江绍兴·八年级阶段练习)图(a)所示电路,当闭合开关S后,两个电流表指针偏转均为图(b)所示,则通过电灯L1和L2的电流分别为( )
A.1.04A 0.26A B.1.3A 0.26A C.0.26A 1.04A D.0.26A 1.3A
11.(2021·浙江·八年级专题练习)如图所示的电路中,闭合开关,电流表测量的是( )
A.通过灯的电流 B.通过灯的电流
C.通过灯和灯的电流之和 D.电源供给电路的总电流
12.(2021·浙江·九年级专题练习)如图所示是小明在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,电流表测量的是电路的总电流
B.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡的电流
C.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡的电流
D.撤掉导线,电流表测量的是小灯泡的电流
13.(2022·浙江金华·八年级期末)小金同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表___________;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,___________继续进行实验。
14.(2021·浙江·九年级专题练习)在研究物质导电性实验时,同学们设计了下列甲、乙、丙三种电路,其中最合理的是___________。实验测得塑料三角板不容易导电,塑料三角板不容易导电的原因是___________。
15.(2021·浙江·八年级专题练习)如图所示的电路中,L1、L2、L3三个小灯泡连接在电路中,已知电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.9A,电流表A的示数为1.7A。则通过小灯泡L1、L2、L3的电流分别是多少?
16.某实验小组想探究并联电路中电流的规律,晓丹同学猜想:并联电路中各支路电流相等。她设计了如图所示的电路,准备测量a、b、c三处的电流,并从实验室取来电流表3只、灯泡2个、开关1个、电池和导线若干进行实验。
(1)画好电路图后,晓丹同学开始连接电路,在连接电路过程中,开关应该是________的。
(2)检查电路连接无误后,她开始实验,读出电流表示数并记录在表格中。
Ib(A) Ic(A) Ia(A)
0.18 0.18 0.36
晓丹同学分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等。
晓丹得出错误的实验结论,主要原因是________。
(3)请你对接下来的实验提出改进措施(一条即可):________。
(4)晓丹同学在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度,紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小刚同学同时发现,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来。造成这种现象的原因是________。
17.(2021·浙江金华市外国语学校八年级期中)小明用如图甲所示的电路“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”,把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流。
(1)图乙是他们测量电流时连接的实验电路,闭合开关前小明发现电流表指针如图丙所示,其原因是__________,排除故障后,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,使电流表测量B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。
(3)进行实验,小明记录了如下数据:
实验次数 A 处电流 IA/A B 处电流 IB/A C 处电流 IC/A
1 0.1 0.1 0.2
2 0.2 0.2 0.4
3 0.3 0.3 0.6
分析以上实验数据,小明得出“并联电路中通过各支路的电流总是相等的”结论,这个结论正确吗?为什么___________。
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