2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（十一）：电流的测量（学案 含解析）

一、电流强度
（一）定义
导体中电流的大小称为电流强度，简称电流，用字母I表示。
（二）单位
安培，简称安，符号为A。更小的位有毫安( mA)、微安(μA),其换算关系为1安= 103毫安,1毫安= 103微安。
（三）常见用电器的电流值
不同的用电器工作电流是不同的，同一个用电器在不同的工作状态下的电流值也不相同。用电器说明书或铭牌上标注的电流值是指此用电器正常工作时的电流值。
（四）人体与电流
(1)心电图
人体本身大约每秒有一个微弱的脉冲电流传遍心肌，用以触发、控制心跳。这些微电流也会经身体组织传到皮肤。用专门的仪器可以探测到这些电流，将其放大后，可在显示屏上显示，这就是心电图，利用心电图可判断入的心脏是否正常。
(2)测谎仪的工作原理
根据脑电流，可以对入脑的思维或情绪状态进行分析并作出推测或判断。
(3)人体对电流的反应
一般情况下，能引起入感觉的最小电流约为1毫安，当通过入体的电流达到10毫安以上时，人就有生命危险，故用电时要注意安全。
二、电流的测量
1.电流表
①作用：测量电路电流大小的仪器
②符号：
③电流表的实物与简化图
④电流表的量程和分度值：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
2.电流表的使用：
①使用前先进行机械调零。
②电流表必须与用电器串联后接入电路中时，应使电流从电流表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，接反了之后会反转打弯指针。
③使用时不允许把电流表直接接到电源两极上，造成短路会烧坏电流表，也会损坏电源。
④电流表使用时需要选取合适的量程，量程过大读数不准确，量程过小损坏电流表，可以使用试触法选取
3.电流表的读数：
①观察电流表选取的量程，找到合适的分度值
②根据量程选取是0-0.6安，还是0-3安。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。
三、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)电路图如图示。
(2)实验器材:两节干电池(或学生电源)、两只小灯泡、一个开关、电流表、导线若干。
(3)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。
(4)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)电路图如图所示。
(2)实验器材:两节干电池(或学生电源)两只不同规格的小灯泡、一个开关、 电流表、导线若干。
(3)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。
(4)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
例1、小波在测量并联电路的电流时，用电流表的不同量程先后测出1、2位置的电流，其电流表示数分别对应图甲、图乙，则通过L2的电流为（　　）
A．0.64A B．0.8A C．1.6A D．1.76A
例2、某同学使用电流表时，估计待测电路中的电流应选用0~0．6A的量程，但他误用0~3A的量程来测量。这样做的结果是（ ）
A．指针摆动角度大，会损坏电流表B．指针摆动角度小，会损坏电流表
C．指针摆动角度小，读数比较准确D．指针摆动角度小，读数不够准确
例3、某同学在做“用电流表测电流”的实验中，所用电路如图甲所示。按电路图正确连接电路并闭合开关S后，电流表A1、A2的示数如图乙，则A1读数是________A；A2的读数是________A；那么R1的电流是________A，R2的电流是________A。
例4、为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图甲所示的电路进行实验。
（1）在连接电路时，电流表必须与被测用电器________。
（2）闭合开关，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是________；排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为________安。
（3）如果电流表A2的示数是1.4安，则通过灯L2的电流是________安。
1.如图所示，电路图、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.0.5 A B.0.1 A C.1.1 A D.1.7 A
2.在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，开关闭合时，电灯L1、L2均能发光。若灯L2的灯丝突然烧断，则
A．电流表A1的读数不变，A2的读数变小B．电流表A1的读数变小，A2的读数不变
C．电流表A1、A2的读数均变小 D．电流表A1、A2的读数均变大
3.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
4.为了探究并联电路的电流特点，小明同学设计了如图所示的电路进行实验。
（1）在连接电路时，开关应处于状态________。
（2）小明同学发现在B处和C处的电流表指针恰好指向同一刻度，则通过L1的电流I1与通过L2的电流I2之比为________
（3）为了保证实验准确，小明同学又找来不同规格的电灯泡来重复实验，还可以采用的方法是________
5.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，将图乙中的电路连接正确。
（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.如图，L是灯泡，且两灯均正常发光，“○”处可以连接开关或电流表。电流表测量电路中的电流、开关控制电路的工作，以下说法中正确的是（ ）
A．a为电流表，b为开关，开关闭合后电流表测通过L1的电流
B．a为电流表，b为开关，开关闭合后电流表测通过L2的电流
C．a为开关，b为电流表，开关闭合后电流表测通过L1的电流
D．a为开关，b为电流表，开关闭合后电流表测通过L2的电流
2.用电流表测量通过灯L1的电流，如图所示符合要求的电路是( )
A. B.C.D.
3.用同种材料制成两段长度相等，横截面积不同的圆柱形导体，A比B的横截面积大，如图所示，将它们串联在电路中，通过的电流关系是（　　）
A．IA＞IB B．IA＜IB C．IA＝IB D．无法确定
4.实验室常用的电流表有三个接线柱。当“－”和“0.6”接线柱接入电路时，指针的位置如图甲所示。此时电流表的量程是________A，分度值是________A，图中示数为________A；当“－”和“3”接线柱接入电路时，指针的位置如图乙。此时电流表的量程是________A，分度值是________A，图中示数为________A。
5.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________。
答案及解析
例1、B
解：在测量并联电路的电流时，甲电流表的指针偏转角度小于支路乙电流表的偏转角度，甲的量程为0～3A，分度值为0.1A，I＝1.2A，
乙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则I1＝0.4A，
并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：I＝I1+I2，
通过L2的电流为：I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.4A＝0.8A。
故选：B。
例2、D
【解析】
电流表应选用0 0.6A的量程，但误用0 3A的量程来测量，指针摆动角度将比较小，读数不够准确，且两个量程的分度值也不一样，也会导致测量准确程度降低。
例3、0.5；1.5；1.0；0.5
【解析】首先根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小，然后根据乙图读出两个电流表的示数，最后根据I总=I1+I2计算出相应的电流即可。
【解答】根据甲图可知，两个电阻并联，电流表A1测通过R2的电流，A2测干路电流；
那么A2的示数肯定大于A1；
根据乙图可知，当量程为0~0.6A时，分度值为0.02A，那么两个表的读数分别为0.5A和0.3A；
当量程为0~3A时，分度值为0.1A，那么两个表的读数分别为2.5A和1.5A。
比较可知，电流表A1的示数为0.5A，A2的示数为1.5A；
则通过R2的电流为0.5A；
通过R1的电流为：I1=I总-I2=1.5A-0.5A=1A。
例4、（1）串联（2）电流表的正负接线柱接反了；0.24（3）1.16
【解析】（1）根据电流表的使用规范解答；
（2）使用电流表时，如果“正进负出”，那么指针向右偏转，此时工作正常；当“正出负进”时，指针向左偏转。根据丙图确定电流表的量程和分度值，然后根据指针位置读数；
（3）根据并联电路I总=I1+I2计算即可。
【解答】（1）在连接电路时，电流表必须与被测用电器串联；
（2）闭合开关，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是电流表的正负接线柱接反了；根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么示数为：0.2A+0.02A×2=0.24A；
（3）根据甲图可知，灯泡L1和L2并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测L1的电流；
根据并联电路的电流特点，那么通过灯泡L2的电流为：I2=I总-I1=1.4A-0.24A=1.16A。
1.C
【解析】首先根据甲图比较A1和A的示数大小，然后根据乙图读出两个电流表的示数，最后根据并联电路的电流特点计算即可。
根据甲图可知，灯泡L1和L2并联，电流表A测干路电流，A1测L1的电流，A2测L2的电流。
根据I总=I1+I2可知，电流表A大于A1的示数。
根据乙图可知，当电流表A1的量程为0~0.6A时，分度值为0.02A，示数为0.4A；
当量程为0~3A时，分度值为0.1A，示数为2A；
当电流表A的量程为0~0.6A时，分度值为0.02A，示数为0.3A；
当量程为0~3A时，分度值为0.1A，示数为1.5A；
那么电流表A1的示数为0.4A，A的示数为1.5A。
那么电流表A2的示数：I2=I总-I1=1.5A-0.4A=1.1A。
2.A
【解析】
由图像可知电灯L1、L2并联，A1测L1支路电流，A2测干路电流，若灯L2的灯丝突然烧断则L2断路，并联电路各支路互不影响，因此A1测得L1支路电流不变，由并联分流可知，干路电流减小，A2的读数变小，故A符合题意。
3.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。
4.（1）断开 （2）4：1
（3）为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流，还可以采用的方法是用改变电源的电压继续实验进行验证
【解析】（1）在连接电路时，电路时通时断，很容易烧断灯丝，为了保护用电器，开关必须断开；
（2）根据电流表上同一刻度对应的两个数值之间的关系和并联电路的电流规律计算；
（3）要得到不同的电流，方法主要有：①相同的灯泡电阻相同，改变电源电压；②相同的电源电压，换用不同的灯泡，即改变它们的电阻，据此分析解答。
【解答】（1）在连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）根据图片可知，两个灯泡并联，C为干路，B为支路，那么C处的电流肯定大于B处电流。在同一电流表上，量程分别为0~0.6A和0~3A，那么同一刻度大量程的示数是小量程示数的：3A÷0.6A=5倍，即IC：IB=5：1。因为IC=IA+IB，所以IA：IB=4：1。
（3）为了保证实验准确，小明同学又找来不同规格的电灯泡来重复实验，还可以采用的方法是：为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流，还可以采用的方法是用改变电源的电压继续实验进行验证。
5.（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.B
【解析】
AB．a为电流表，b为开关，开关闭合后电流表测通过L2的电流；故A错误，B正确；
C．a为开关，b为电流表，开关闭合后电流表测通过干路中的电流；故C错误；
D． a为开关，b为电流表，开关闭合后电流表测通过干路中的电流。故D错误。
2.D
【解析】电流表与哪个用电器串联，它就测哪个用电器的电流。
A.电流表与灯泡L2串联，测L2的电流，故A错误；
B.电流表与灯泡L1并联，连接方法错误，故B错误；
C.电流表在干路上，测总电流，故C错误；
D.电流表与灯泡L1串联，测灯泡L1的电流，故D正确。
3.C
解：已知A和B是由同种材料制成的且长度相同，A比B的横截面积大，串联时电流相同，即IA＝IB。
故选：C。
4.0～0.6；0.02；0.48；0～3；0.1；1.2
【解析】根据图片确定电流表选择的量程和分度值，然后根据指针的位置读出示数。
【解答】根据甲图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.48A；
根据乙图可知，电流表选择量程0~3A，分度值为0.1A，示数为1.2A。
5.（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。
2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（十一）
电流的测量