1. 电流
学习过程
一、电流的大小
1、预习自学(1)
(1)如图所示的瀑布,水定向移动形成了多条水流,多条水流的大小有什么区别?
(2)电荷定向移动可以形成电流,电流会不会像水流一样有大小之分?
2、知识点(1)
(1)电荷的___________会形成电流,电流像水流一样有大小之分——人们把电流的大小,叫电流强度,可简称电流,用符号_______表示。
(2)电流的国际单位是_______,简称:______,符号是:_____。
电流的单位还有:________、___________。它们的换算关系是:1A=_______mA,1mA=________μA。
【典型试题】
1.台灯正常发光时,通过它的电流约为0.15A=_______mA;
收音机播放节目时,通过它的电流约为80mA=______μA;
家用电冰箱工作时,通过它的电流约为0.5A=_______mA;
液晶显示电子计算器工作时,通过它的电流约为130μA=______A;
二、电流(强度)的测量——电流表的使用
1、预习自学(2)
(1)你知道用什么测量仪表测量电流强度吗?
(2)你知道如何正确使用电流测量仪表吗?
2、知识(2)
(1) 认识电流表
电 流 表
表盘符号
电路符号
作用
接线柱
量程
分度值
(2) 电流表的使用
电流表的使用
使用前 看:指针是否指零 指针未指零的须重新调节
使用 串联在被测电路中 并联会造成被测用电器短路
电流从“+”接线柱流进、从“—”接线柱流出 否则指针会反偏,将指针打弯
被测电流不能超过电流表量程 会损坏电流表;量程太大,误差大
绝对不允许将电流表直接接到电源的两极上 会烧坏电流表
读数 一看量程、二看分度值、三看指针位置(多少大格、小格) 特别要注意量程和分度值
【典型试题】
2、甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的实验中,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甲、图乙、图丙所示的三种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上。
甲同学的问题:_______________________________;
乙同学的问题:_______________________________;
丙同学的问题:_______________________________。
3、某同学用“0-0.6A”和“0-3A”两个量程的电流表测手电筒中通过灯泡的电流。她应选用_______量程进行试触,试触时发现指针偏转角度很小,这时它应选用_________量程进行测量。
4、如图所示,在练习使用电流表的实验中,某同学发现电流表“0~3A”的量程刻度值标示不清,根据你对电流表的了解,电流表的正确读数是__________。
反面质疑 交流辩论
你知道电流表与用电器、电源并联会造成什么样的结果吗?
典型试题
【例1-1】已知:I1=1.8×104μA, I2=35 mA, I3=0.022 A,则I1、I2、I3之间的大小关系是_______________。
解析:A,mA,μA相邻两个单位之间是1000倍关系,即:I1=18 mA;I3=22 mA,故I2>I3>I1。
答案:I2>I3>I1。
【方法规律】要比较物理量的大小,应先统一单位后再比较。
1-1.通过一个灯泡的电流为0.2 A,等于_________mA;某半导体收音机的工作电流为50 mA,等于_______A;常用电冰箱的工作电流为1.2 A,等于_______μA;小明的计算器工作时的电流为80μA,等于________A。
考查角度1:电流表的使用规则(拓展点)
【例2-1】如果想用电流表测量电路中通过灯泡L1的电流,如图所示的电路中正确的是( )
解析:A图中电流表与灯泡L1并联,故错误;B图中电流表与L1串联,测L1的电流;C图中电流表与L2串联,测L2的电流;D图中电流表与L1串联,但正负接线柱接反。
答案:B
【拓展】电流表不能与用电器并联,因为电流表对电流几乎没有阻碍作用(类似于导线),而用电器对电流的阻碍作用较大,因此“聪明”的电流会选择没有阻碍作用的线路走,从而不再经过用电器,造成用电器被短路。
2-1.如图所示,a、b、c、d为电路中的四个接线点,若用电流表测量通过小灯泡的电流,则电流表的M、N接线柱与电路中的各接线点的连接关系为( )
A.M接a,N接b B.M接c,N接d
C.M接b,N接a D.M接d,N接c
考查角度2:判断电流表的测量对象
【例2-2】如图所示,电流表A1测量________的电流,电流表A2测量________的电流。
答案:L2、L3;L1、L2
【方法规律】此类问题可用“电流路径法”判断电流表的测量对象,即用电器的电流只要经过电流表,电流表就测该用电器的电流。由题图可知,从电源正极流出经A2的电流分别流过L2和L1,则电流表A2测L1、L2的电流;而分别从L3、L2流出的电流又流过A1,则A1测L2、L3的电流。
2-2.如图所示,下列分析正确的是( )
A.只闭合S1时,L1发光、L2不发光,电流表A2测L2的电流
B.只闭合S2时,L1发光、L2不发光,电流表A1测L1的电流
C.闭合S1、S2时,L1、L2并联,电流表A2测L2的电流
D.闭合S1、S2时,L1、L2串联
考查角度3:电流表的连接(拓展点)
【例2—3】根据图甲,用笔画线代替导线,连接图乙所示的实物电路,已知电路中的电流约为0.8A。(要求导线不能交叉)
解析:分析电路图可知,该电路为并联电路,其中L1在一条支路,L2和S2在另一条支路,开关S1和电流表A在干路;分析题意可知,电路中的电流约为0.8 A>6A,因此电流表应选择0—3 A量程;连接时要先连接较为简单的去路,顺序为:电源正极→开关S1→电流表→小灯泡L1→电源负极,然后再连接L2
所在的支路。
解:如图所示。
【差距点拨】确定好分流点和汇流点,具体过程如下:电流通过电流表之后分成两条,分别经过L1和L2,因此分流点可在电流表的负接线往,也可以在L1的左接线柱,还可以在L2的左接线柱;同理可知,电流分别经过L1和L2、S2之后汇合,一起回到电源的负极,因此汇流点可以在L1的右接线柱,也可以在S2的右接线柱,还可以在电源的负极。
【方法规律】:根据“先串后并、先简单后复杂”的原则连接实物图,即按电流流向先将电源与其中简单的支路连成串联电路,然后将其余支路的元件并联在相应的分支点和汇流点;另外要注意导线不能交叉,且应连接在接线柱上,不能连接在导线的中间。
2-3 如图所示,要测出通过灯泡的电流,请按要求连接好电路,并画出它的电路图。
一变:用笔画线表示导线,将如图所示的电路连接完整,要求:灯泡L1与L2并联,电流表测L1中的电流。
二变:在图中补上两根导线,使两灯并联,开关控制两盏灯,电流表只测L1的电流。(导线不要交叉)
三变:在图中用“×”去掉一根导线,再用笔画线补上一根导线,使开关同时控制灯L1和L2,电流表测干路电流。
考查角度4:电流表的读数
【例2-4】如图所示电流的读数为( )
A.0.46 A B.0.52 A C.2.46 A D.2.60 A
【解析】电流表使用的是0~0.6 A的量程,一个大格代表0.2 A,一个小格代表0. 02 A,示数是0.52 A 。 答案:B
【方法规律】进行电流表的读数首先看清使用的量程,然后看清分度值,最后再看清指针共偏转了多少个小格,读出示数。
2-4如图甲、乙所示的电流表的读数分别是__________、__________。
考查角度5:电流表量程间的倍数关系(拓展点)
【例2-5】如图所示,在练习使用电流表的实验中,某同学发现电流表0—3 A的量程刻度值标示不清,根据你对电流表的了解,电流表的正确读数是( )
A. 0.42 A B. 0.44 A C. 2.2 A D. 2.4 A
【方法规律】根据“电流表示数5倍关系”可知:在电流表的同一刻度处,0~3 A量程的读数是0~0.6 A量程读数的5倍,即电流表使用“0~3A”的量程时,指针恰好指在“0~0.6 A”量程的0.44 A位置,读数应为2.2A。
2-5-1 某电流表有0~3 A和0~0.6 A两个量程,某同学使用了小量程却误用了大量程来读数,他读得的数值为1 A,那么通过被测电路的电流应为_______A 。
2-5-2小莉同学用电流表(大量程是0~9 A,小量程模糊不清)测电流,她先用大量程接入电路,指针位置如图a所示,然后再改用小量程接入同一电路,指针位置如图b所示,则电流表的小量程为( )
A. 0~0. 6 A B. 0~1 A C. 0~2 A D. 0~3 A
拓展拔尖
拓展角度1:电流表连接的常见错误(拓展点)
【例1】在学习“用电流表测电流”时,刘阳阳同学想测量通过小灯泡的电流。在不了解电路中电流大小的情况下,他选择0~3 A量程进行“试触”,发现电流表的指针如图所示,于是他选用了0~3 A量程完成了测量。他的操作是否合理,请评估。
解析:使用电流表时应尽量选用小量程,对于同一个电流表来说,量程越小测量结果越精确。被测电流如果大于0.6 A,一定要选用0~3 A量程,如果被测电流小于0.6 A,则要选用0~0.6 A量程,因为这样测出的结果误差更小,测量的准确度更高。
解:不合理;因为根据试触时指针偏转的角度可知电路中的电流约为0.2 A,小于0.6 A,故应选用0~0.6 A的量程。
【方法规律】电流表使用的常见错误——如下表:
错误类型 现象 结果
正、负接线柱接反 指针反向偏转 损坏电流表
大电流选小量程 指针偏转角度超过最大刻度值 烧坏电流表
小电流选大量程 指针偏转的角度很小 无法准确测量电流
电流表与用电器并联 与电流表并联的用电器被短路 该用电器无法工作
1.在练习“用电流表测电流”时,小涛同学把电流表串联接人电路后闭合开关,发现指针偏转如图所示,产生这种情况的原因是________________。
一变:用电流表测量电流的大小时,指针偏转如图所示,产生这种情况的原因是______________。
二变:某同学利用图所示电路做实验。闭合开关S再迅速断开,发现接通电路的短时间内,两只小灯泡均发光,电流表的指针正向偏转超过最大刻度。产生这种现象的原因可能是( )
A.小灯泡L1发生短路
B.小灯泡L2发生短路
C.电流表使用的量程小了
D.电流表的接线柱接反了
拓展角度2:含电流表的电路图和实物图转换(拓展点)
【例2】根据电路图连接实物图,已知开关闭合后,L2中的电流为0.3 A,干路中的电流为0.8 A。
解析:正确解答本题的关键是选对电流表的量程。两灯并联,干路的电流为0.8 A,故电流表A的量程应选0~3 A;L2中的电流为0.3 A,故电流表A2的量程应选0~0.6 A。
解:如图所示。
【方法规律】连接电流表时要注意三点
1 与用电器串联 不能直接接到电源的两极上
2 电流表正、负接线柱要正确 正入负出
3 选用合适的量程 条件允许时,尽量选用小量程
2-1.如图所示为实物电路,请画出对应的电路图。
2-2 根据图甲所示的电路图,将图乙中的实物图用笔画线连接起来。
拓展角度3:利用电流表判断电路故障(拓展点)
【例3】如图所示,开关S闭合后,灯L1、L2均不亮,小华同学利用一只电流表去查找电路故障,当她将电流表连接在灯L2两端时,灯L1亮而L2不亮;将电流表正确地连接在灯L1两端时,两灯均不亮。由此可以推断出电路的故障为________________。
解析:电流表相当于一段导线,当把电流表并联在L2两端时,L1亮而L2不亮,说明L1是完好的,一定是L2有故障;当把电流表接在L1两端时,两灯不亮,说明L2断路;L2不会短路,若L2短路,L1会亮,与题意不符。
答案:灯L2断路
【方法规律】用“电流表判断电路故障”,串联电路中的故障可 用电流表判断,现象及原因如下:
电流表串 联 有示数 不工作的用电器短路
无示数 电路断路
电流表并 联 其他用电器能工作 与电流表并联的用电器断路
其他用电器不能工作 没有与电流表并联的电路断路
【拓展】用电流表检测电路故障时:①电流不允许超过电流表昀量程,不清楚电流大小时可用“试触”的方法选择适合的量程;②禁止用电流表直接检测电源;③电流表多数情况下充当导线功能,所以类似题也多用导线检测故障。
3.如图所示,闭合开关S,两灯发光,一段时间后灯L1熄灭,已知电路中只有一处故障,且只发生在灯泡上。为判断故障,现将一只完好的电流表串联在电路中,若电流表( )
A.无示数,则一定是灯L2断路
B.无示数,则一定是灯L1断路
C.有示数,则一定是灯L2短路
D.有示数,则一定是灯L1短路
合学共商、检测过关
A组:基础巩固训练
1.“0.15 A”最可能是下列哪个用电器工作时的电流( )
A.家用电冰箱 B.家用空调器 C.普通计算器 D.普通的白炽灯
2.学习电流表的知识时,小明同学总结了如下知识,其中错误的是( )
A.必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“一”接线柱流出电流表
B.电流表要串联在电路中
C.被测电流不要超过电流表的量程
D.可以把电流表直接连接在电源两极上
3.如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.两灯泡串联 B.电流表测的是总电流
C.电流表测的是L1的电流 D.开关只能控制L2
4.如图所示,电流表连接正确的是( )
5.如图所示,是实验室中常见的一种仪表的示意图,请你写出从图中得到的三条信息:
(1)_______________________________________________________;
(2)_______________________________________________________;
(3)_______________________________________________________。
6.如图所示的电路,开关闭合时电流表甲测量的是通过________(填“L1”或“L2”)的电流,电流表乙测量的是通过_________(填“L1”“L2”或“L1和L2”)的电流;L1和L2两灯是________(填“串联”或“并联”)关系。
7. 根据实物图画出电路图。
8.根据电路图连接对应的实物图。
B组:能力提升训练
9.如图所示,粗心的小强把电流表并联在了L1的两端,此时如果闭合开关,一定会发生( )
A.电源被烧坏 B.电流表被烧坏 C.L1不亮 D.L2灯丝烧断
10.如图所示,是某同学设计的“用电流表测量L2电流”的实物图,请指出他连线的错误之处:
(1)_________________________________________________________;
(2)_________________________________________________________。
11.在图中用笔画线代替导线,把灯L1、L2连成并联电路。要求:开关控制灯L1和L2,电流表测通过L2的电流。
12.在学习“用电流表测电流”时,小明同学想测量通过小灯泡的电流。
(1) 请你帮他将图中实物连接起来;
(2)在不了解电路中电流大小时,应先选择电流表的________量程进行“试触”,观察指针偏转情况后再选用合适量程;
(3)如果使用电流表的“-”和“0.6”接线柱,测量时指针恰好指在第15小格处,则此时的示数是______A;
(4)如果使用电流表的“-”和“3”接线柱,请你把指针的位置在图表盘上标注出来。
13.如图甲是用电流表测量电流的实物图,请按要求回答:
(1)图甲中电流表测量的是通过灯泡________的电流;
(2)如果电流表的示数如图乙所示,则电流表测出的电流是_______A;
(3)如果要用电流表测通过L1、L2的总电流,且只允许移动一根导线,请在图中用“×”去掉一根导线,再用笔画线补上一根导线,完成电路。