第十五章 电流和电路
第4节 电流的测量
一、电流的强弱
1.表示电流_______的物理量是电流,通常用字母I表示,它的单位是_____,简称安,符号是A。
2.常用的安培有以下关系:
1 mA=_______,1 μA=_______。
二、电流的三大效应
1.电流的热效应:电流通过导体时,电能转化成______,这种现象叫电流的热效应。
2.电流的磁效应:电流通过导体时,导体周围产生______的现象叫做电流的磁效应。
3.电流的化学效应:电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生______的现象叫做电流的化学效应。
三、电流的测量工具——电流表
1.电流表:用来测量______的仪表叫做电流表。电流表在电路中的符号为。常用的电流表是磁电式电流表(亦称磁电式表头)。由于测量的需要不同,电流表分为安培表、毫安表和微安表。
2.电流表的特点:其内阻_____,可视为_____,接入电路时不影响电路电流的大小。
3.电流表的量程:常用的电流表有两个量程:______与_______。若使用0~0.6 A量程,读数时看表盘下一行数字,其每一大格代表______,每一小格代表_____。若使用0~3 A量程,读数时看表盘上一行数字,其每一大格代表_______,每一小格代表______ 。
4.电流表的使用规则
使用规则 违法使用规则造成的后果
电流表必须和被测的用电器串联 如果电流表跟被测电路并联会造成短路,轻则会使被测电路中的用电器不工作,重则会烧坏电流表或电源
电流必须从电流表“+”接线柱流入,从“–”接线柱流出 如果电流表“+”、“–”接线柱接反,电流表的指针会反向偏转,不仅测不出电流,指针还会被打弯
被测电流不能超过电流表的量程 如果被测电流超过电流表的量程,则指针偏转的角度过大,指针会被打弯,还可能烧坏电流表
绝对不允许把电流表直接连接到电源的两极上 电流表可以看成一根导线,若把电流表直接连接到电源的两极上,会造成短路,烧坏电流表,并可能损坏电源
强弱安培 10-3 A 10-6 A
热 磁场 化学反应
电流大小 很小 0 0~0.6 A 0~3 A 0.2 A 0.02 A 1 A 0.1 A
一、常见电流的大小
【例题1】下列数据中最接近生活实际的是
A.半导体收音机电源的电流约为500 mA
B.台灯正常工作时的电流约为5A
C.教室里一台空调的电流大约为6A
D.普通家用照明灯的工作电流约2A
参考答案:C
二、电流表量程的选择原则
在被测电流不超过其最大测量值的前提下,尽可能选择小量程,这样可使电流表指针偏转角度尽可能大些,便于精确读数,从而减小测量的误差。在不能预先估计被测电流大小的情况下,要先接入大量程,将电路中的开关迅速闭合再断开,看指针的偏转情况。如果指针偏角太小,应换用小量程;如果指针偏转超过最大值,应换大量程的电流表。
【例题2】甲灯允许通过的最大电流为0.5A,乙灯允许通过的最大电流为0.3A,若将它们串联后使用,电路中允许通过的最大电流为______A;现将一个标有两个量程的学生电流表(量程为“0~0.6A”和“0~3A”)接入此电路,应选用的量程是_______。
参考答案:0.3 0.30~0.6A
试题解析:根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值;根据电流表的量程分析即可判断,甲灯允许通过的最大电流为0.5A,乙灯允许通过的最大电流为0.3A,若将它们串联后使用,由于串联电路中的电流处处相等,故该电路允许通过的最大电流是0.3A,根据电流表的量程可知,选用0~0.6A小量程即可。
三、电流表的读数方法
1.看清选用的是哪个量程。如选“–”、“0.6”两个接线柱时,表示指针偏转到最右端刻度线时电流是0.6 A。
2.根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,确定分度值。如果使用0~0.6 A量程,则分度值为0.02 A;如果使用0~3 A量程,则分度值为0.1 A。
3.接通电路,当指针稳定后再读数,则电流=分度值×小格数。
注意:可以记住口诀,便于读数
一看接线柱,确定量程数。
二看每小格,明确分度值。
三看指针处,正视仔细读。
【例题3】 某同学在做测量某一灯泡的电流的实验时,电流表接的是“-”和“0.6”两个接线柱,可粗心的他在读数时却按3 A的量程读数,读得的值为1.8 A,那么实际的电流应为多大
A.1.8 A B.0.6 A C.0.36 A D.0.4 A
参考答案:C
试题解析:电流表两个量程之间是5倍的关系,所以可知实际的电流应为1.8 A/5=0.36 A,故应选C。
四、电流表的使用
【例题4】 下列用电流表测量电路中通过灯泡Ll的电流的电路图中正确的是
参考答案:B
1.用电流表分别测量电路中两盏电灯的电流,发现它们的电流相等,由此推断这两灯的连接方式是
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串联、并联都有可能 D.无法判断
2. 在实验室,某同学发现一个电流表有两个量程,大量程是9 A,小量程模糊不清。为了测量小量程是多少,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,指针指示如图b所示,则电流表的小量程为
A.6 A B.1 A C.2 A D.3 A
3. 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
A.0.42 A B.0.44 A C.2.2 A D.2.4 A
4.如图所示,电流表所测的电流是
A.只能测L1的电流
B.只测L2的电流
C.测L1和L2的总电流
D.既能测L1的电流也能测L2的电流
5. 如图所示的电路中,用电流表测量电路的电流,以下说法中正确的是
A.电流表测的是L1的电流
B.电流表测的是L2的电流
C.电流表与电灯并联了
D.电流表测的是干路中的电流
6. 如图所示,电路中能正确测出通过灯L2的电流的是
A. B. C. D.
7. 如图所示,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.小灯泡发生短路
B.小灯泡发生断路
C.电流表使用的量程小了
D.电流表的接线柱接反了
8. 如图所示,粗心的小强把电流表当作电压表接在了L1的两端。此时如果闭合开关,一定会发生
A.电源短路 B.电流表损坏 C.L1不亮 D.L2的灯丝烧断
9. 如图,某同学用电流表测电流时,使用了“+”和“0.6”接线柱接入电路,电流表的指针偏转超出刻度范围,则他应该选择的量程为______,如果电流表的指针反向偏转,这是因为________________________。
10. 如图所示的电路中,当开关S闭合,S1、S2断开时,灯泡______串联;当开关S、S1、S2均闭合时,电流表测的是通过______中的电流。
11. 请你仔细观察如图所示实物电路。若此时闭合开关,电路的状态为_________(选填“通路”、“断路”或“短路”)。
(1)请在图中去掉一根导线,将电路改成一个串联电路(在不需要的导线上画一个×);
(2)请在图中改一根导线,将此电路改成并联电路,此时电流表测通过_______的电流(在不需要的导线上画一个×,再补画上一条新的导线)。
12. 如图所示电路,下列说法正确的是
A.L1、L2串联
B.开关S只控制L2
C.电流表测干路中电流
D.电流表测L1的电流
13.如图所示的电路中,两盏灯是_______联的,如果电流表A的示数是0.6A,电流表A1的示数是0.2A,则通过灯L2的电流是_________A。
14.如图甲所示的电路图,L1和L2的连接方式是_______。开关闭合时,两灯都亮,两个电流表的示数分别如图乙和图丙所示,判断A1表(图乙)的读数是_______A;通过灯L2的电流大小是_______A。
15.实验器材如图所示:一个电源,L1、L2是两个完全相同的灯泡,A1、A2为两个电流表,一个开关,若干条导线。请你设计一个电路,要求:两个灯泡L1、L2并联;两个电流表接入电路,且A1的示数大于A2的示数。
(1)请在方框内画出你设计的电路图。
(2)按照你设计的电路图,将图中电路元件连接起来。
16. 如图是某同学设计的电路,他想利用电流表测量小灯泡L2中的电流,请你:
a.画出相应的电路图;
b.在图中改动一根导线,使电流表能直接测出两只电灯泡中的总电流,画出这根导线,并且在原导线上打×。
17. 如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是
A.两个灯泡串联
B.开关只能控制灯L1
C.电流表测的是灯泡L1的电流
D.电流方向从电流表到开关
18. 图中,能直接测量通过灯L1电流的电路是
A. B. C. D.
1.C【解析】两个完全相同的用电器,当它们组成串联电路时,通过它们的电流一定相等。当并联时通过它们的电流也相等。由此可知通过每个用电器的电流都相等时,这两个用电器可能是串联;也可能是并联。
2.D【解析】电路中流过同一点的电流是相等的,也就是说两个电流表的示数应是相等的,由图示可知,两个电流表指针的位置所在的格数是3倍的关系,所以可知两个量程也应是3倍的关系,故可知小量程应为3 A,故应选D。
3.C【解析】根据在电流表的同一刻度处,0~3 A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍计算。电流表使用“0~3 A”的量程时,指针恰好指在0.44 A位置,读数应为2.2 A。故选C。
4.B【解析】由题中电路图可知,两灯泡并联,电流表串联在L2所在的支路中,电流表测通过L2的电流。
5.B【解析】利用断表法判断电流表测量通过用电器的电流:去掉电流表,L1发光,L2不发光,因此电流表测的是L2的电流,故选B。
6.D【解析】电流表在电路中是串联使用的,与哪个用电器串联,则测哪个用电器的电流。A.电流表与L1串联,测L1的电流;B.电流表在干路中,测干路中的电流,不能只读L2的电流;C.电流表的正负极接错了;D.电流表与L2串联,测L2的电流,故选D。
7.C【解析】由题意可知,当闭合开关时,两小灯泡均发光,说明小灯泡没有短路也没有断路,故AB错;电流表指针正向偏转,说明电流表的接线柱没有接反,故D错;电流表的指针正向偏转超过最大刻度,说明电流超过了电流表的量程,是由于量程选的太小了,故C正确;应选C。
8.C【解析】由于电流表的内阻很小,连接在电路中时,相当于此处是导线连接的。电流表在电路相当于导线,所以电流表把灯L1短路,所以灯L1不亮。故选C。
9.0~3 A 电流表的正负接线柱接反了
10.L1、L3 L2
【解析】如题图所示的电路中,当开关S闭合,S1、S2断开时,灯泡L1、L3串联;当开关S、S1、S2均闭合时,灯泡L3被短路,灯泡L1、L2并联,电流表测的是通过L2中的电流。
11.(1)短路 如左图所示 (2)如右图所示 与L2
【解析】根据实物图可知,开关闭合后,电流直接经过导线从电源正极回到电源负极,因此此时的电路为短路;
(1)从电源正极依次串联开关、电流表、灯泡L2、L1回到电源负极,因此将灯泡L1与电流表相连的导线去掉;如左图所示;
(2)从电源正极经过开关后开始分支,一路经过电流表和L2,另一路经过L1,然后两路汇合回到电源负极,因此电流表测量L2中的电流,并将电源负极与灯泡L1左接线柱相连的导线改接右接线柱,如右图所示。
12.D【解析】由题图所示可知,两个灯泡是并联的,电流表测的是灯泡L1的电流,开关在干路上,能控制整个电路的通断,故选D。
13.并 0.4
【解析】由电路图可知,两盏灯是并联的,根据题意可知I干=0.6 A,通过灯L1的电流大小I1=0.2 A,所以通过灯L2的电流大小I2=I干–I1=0.6 A–0.2 A=0.4 A。
14.并联 1 0.5
15.
16.如左图所示 如右图所示
【解析】(1)从正极开始分支;一支经电流表、灯泡L2、开关回到负极;另一支经灯泡L1、开关回到负极;如图所示。
(2)把灯泡L1与电源正极连接的导线与电流表的负极连接;此时电流表测量电路总电流;如图所示。
17.C【解析】由题图可知,两灯泡并列连接,因此两个灯泡并联,故A错误;电流从电源正极流出,再到开关,然后分为两条路径,一条从电流表到灯L1,另一条经过灯L2,汇合后回到负极,则开关控制整个电路,故BD错误;电流表A串联在L1支路上,测通过灯泡L1的电流,故C正确;故应选C。