第2节 电流的测量
要点详解
知识点1 电流强度
1. 电流强度
导体中电流的大小称为电流强度,简称____________。电流是指单位时间内通过导线某一截面的电荷的多少,用字母____________表示。
2. 电流的单位
在国际单位制中电流的单位是安培,简称____________,符号____________。常用单位还有毫安(mA)、微安(μA)。1安=103毫安,1毫安=103微安。
3. 常见用电器的电流大小见下表
用电器 电流大小
电子手表 (1.5~2)×10-6A
MP3 (50~100)×10-3A
100瓦灯泡 0.45A
42英寸液晶(或等离子)电视机 约1.4A
700瓦电饭煲 3.2A
1000瓦取暖器 4.5A
1.5匹空调 5.0A
微波炉(工作状态) 5~6A
说明 金属导体中的电流是由带负电的自由电子定向移动形成的,所以金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反。在绝缘体中,电荷几乎束缚在原子的范围之内,不能移动。
电路中的电流方向总是从电源的正极出来,经过用电器、导线等流回电源的负极。
4. 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。这些微电流经身体组织传到皮肤,用专门的仪器探测并将其放大,可在显示屏上显示,这就是心电图,利用心电图可判断人的心脏是否正常。
(2)测谎仪的工作原理
根据脑电流,可以对人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,能引起人感觉的最小电流约为1毫安,当通过人体的电流达到10毫安以上时,人就有生命危险,故要安全用电。
例1 (玉林中考)在国际单位制中,电流的基本单位是( )
A. 伏特 B. 安培
C. 欧姆 D. 瓦特
知识点2 电流的测量
1. 电流表的作用
不同电路和不同用电器,电流的大小是不同的,我们可利用____________表(又叫安培表)来测量电路中电流的大小,电流表的符号是。
2. 电流表的结构
常用电流表的结构包括:指针、刻度盘、接线柱、调零螺母、外壳等。
电流表的刻度盘上标有字母“A”字样,用来测电路中电流的大小。电流表的0刻线一般在刻度盘的左侧。实验室常用电流表有三个接线柱,分别是一个“-”接线柱,以及“0.6”和“3”两个正接线柱。表示它有两个量程,分别是“0~0.6A”,即每一小格表示0.02A,每一大格为0.2A;“0~3A”,即每一小格表示0.1A,每一大格表示1A。
3. 电流表的使用
(1)调零:在使用电流表之前,要检查它的指针是否指在刻度盘“0”刻度线。若指针没有指在“0”刻度线,用螺丝刀调节表盘下面的调零螺母,使指针指在“0”刻度线(机械调零)。
(2)选择量程:电流表有两个量程,在选择时可预先估计电路中的电流值,再来选择合适的量程。如果不能估计,可采用试触的方法选择合适的量程。先固定“-”接线柱,用另一个线头迅速试触最大量程的接线柱,根据指针的偏转情况来确定量程,如超过最大量程,应更换更大量程的电流表;若小于最大量程而大于最小量程,应选择最大量程的接线柱;若小于最小量程,应选用最小量程的接线柱。
(3)连接:
①电流表要和用电器串联在电路中。
②“+”“-”接线柱的接法要正确。必须使电流从“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出,即“+”接线柱靠近电源正极。
③绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
4. 电流表的读数
(1)看清选用的是哪个量程,从而知道满偏时所表示的电流值。如选“0.6”“-”两个接线柱时,指针偏转到最右端时电流是0.6安,而不是3安。
(2)根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少(即分度值是多少)。如果使用的是0~0.6安的量程,则每一小格是0.02安;如果使用的是0~3安的量程,则每一小格是0.1安。
(3)接通电流,当指针稳定后(不左右摆动)读数。看清指针转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以小格数就是被测的电流,即I=分度值×小格数。
例2 (梧州中考)小明用如图所示的电路图研究并联电路电流的规律,当闭合开关S试触时,发现3只小灯泡均发光,电流表的指针正向偏转并超过最大刻度,产生这种现象的原因可能是( )
A. 小灯泡L1发生断路
B. 小灯泡L2发生短路
C. 电流表使用的量程太小
D. 电流表的接线柱接反了
知识点3 串、并联电路的电流特点
1. 串联电路的电流特点
串联电路中电流处处相等。用公式表示为:I=____________。
在如图所示串联电路中,闭合开关S,使灯L1、L2发光。断开开关S,将电流表分别串联接入a点、b点、c点,分别测出各点电流值。发现Ia=Ib=Ic,即通过各用电器的电流相等。
说明 串联电路中电流依次流过电路中的每一个用电器,不管流过多少个用电器,不管用电器是否相同,流过每个用电器的电流大小都是相同的。
2. 并联电路的电流特点
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。用公式表示为:I=____________。
在如图所示的并联电路中,闭合开关S1、S2、S,使灯L1、L2发光。断开开关,将电流表分别接入a点、b点、c点,分别测出各点电流值。发现Ia=Ib+Ic,即干路电流等于各支路电流之和。
说明 ①由于并联电路的干路电流等于各支路的电流之和,所以支路越多,干路电流越大。
②并联电路的干路电流大于各支路电流,但每一条支路上的电流不一定相同。
例3 (成都中考)在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,一班各组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图1所示的电路,然后把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流,并记录数据。
(1)小李将电流表接在A处,闭合开关,电流表示数如图2所示,为了测量结果准确,她应该断开开关,________________________,重新进行实验。
(2)小张同学测量时,闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转,电流表连接存在的错误是____________________________________。
(3)老师收集到几个组的数据如表:
组别 L1规格 L2规格 IA/A IB/A IC/A
1 甲 甲 0.12 0.12 0.23
2 乙 丙 0.15 0.20 0.35
3 甲 丁 0.12 0.14 0.26
4 甲 丁 0.16 0.18 0.30
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的两个是____________。
A. 第1组数据没有测量误差
B. 分析多组数据是为了减小误差
C. 选用不同规格的灯进行实验,可使结论更具普遍性
D. 第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的
易错点拨
易错点1 读数时不注意量程
例4 在“探究并联电路电流的特点”实验中,实验电路如图甲所示,闭合开关S后,电流表A1、A2示数分别如图乙、丙所示,则通过灯泡L1、L2电流大小的判断正确的是( )
A. L1的电流大于L2的电流
B. L1的电流等于L2的电流
C. L1的电流小于L2的电流
D. 无法比较L1、L2的电流大小
易错点2 不能判断电路的连接情况
例5 如图所示,三表A1、A2、A3的示数I1、I2、I3,根据电路,比较各电流表读数的大小( )
A. I1>I2>I3 B. I1<I2<I3
C. I1=I2=I3 D. I2<I1<I3
综合应用
例6 下列是某实验中的三个电路图,请仔细观察后回答。
(1)该实验探究的问题是________________________。
(2)你的结论是____________________________________。
(3)小明同学探究出的结论是:在并联电路中,干路电流大于任何一条支路的电流。小宁的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。请你评估一下,谁得出的结论更加确切?为什么?
________________________________________________________________________。
巩固提升
1. 在如图所示的电路中,哪种接法是会烧坏电流表的错误接法( )
2. 一只完好的电流表接入电路后,指针始终停在“0”刻度上,则下列说法中不可能的原因是( )
A. 两接线柱相碰,电流表被短路 B. 电路中某处断开了
C. 电流表正、负接线柱接反了 D. 电流表的量程远远大于被测电流
3. (金华中考)如图是研究并联电路电流特点的实物图,电源电压保持不变,先同时闭合开关S和S1,两灯均发光,观察并记录电流表示数后,断开开关S1,此时( )
A. 甲表示数不变,乙表示数变大 B. 甲表示数变小,乙表示数变大
C. 甲表示数变大,乙表示数不变 D. 甲表示数变小,乙表示数不变
4. 如图所示的实物电路中,当开关闭合时,甲电流表的示数如图所示,乙电流表的示数为0.2A,则下列判断正确的是( )
A. 通过灯L1的电流为0.48A
B. 通过灯L1的电流为0.2A
C. 通过灯L1的电流为0.28A
D. 通过灯L2的电流为0.68A
5. 如图所示,在甲、乙两个“〇”内选填“灯泡”和”电流表”的符号,使两灯组成并联电路。
6. (天津中考)在研究并联电路的电流规律时,某次实验所用的实验器材如图1所示,请根据要求完成下列任务:
(1)按照图2所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图1的电路连接。
(2)实验时,电流表A1、A2的示数如图3所示,通过L1的电流为____________A;若不计实验误差,请在图4中标出电流表A3的指针位置。
参考答案
【要点详解】知识点1:电流 I 安 A
例1 B 知识点2:电流 例2 C 知识点3:I1=I2=…=In I1+I2+…+In 例3 (1)换电流表的小量程 (2)电流表“+”、“-”接线柱接反了 (3)CD
【易错点拨】例4 C 例5 B
【综合应用】例6 (1)并联电路中的总电流与各支路的电流关系 (2)并联电路中的总电流是各支路的电流之和
(3)两位同学都正确,但小宁同学的结论更加确切,他总结了并联电路中的总电流与各支路的电流关系,含有小明同学的结论
【巩固提升】1. A 2. C 3. D 4. C
5. 甲为灯泡 乙为电流表
6. (1)如图
(2)0.3 如图