电流的测量(基础)
【学习目标】
1.知道电流的单位、符号,以及生活中常见用电器的电流;
2.理解电流的概念;
3.知道电流表的用途、符号、使用规则;
4.能将电流表正确的接入电路,并能够画出相应的电路图。
【要点梳理】
要点一、电流的强弱
1、概念:表示电流的强弱(大小)的物理量,常用符号I表示。
2、单位:安培 (A)、毫安(mA)、微安(μA)
①安培(Andre M.Ampere 1775-1836):法国物理学家,数学家。● 安培是个数学天才,年纪很小已学会数学的基本知识和几何学;12岁开始学习微积分;18岁时已能重复拉格朗日的《分析力学》中的某些计算。 ● 他不但创造了“电流”这个名词,又将正电荷流动的方向定为电流的方向。 ● 根据电流的性质发明了探测和量度电流的电流表。 ● 安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中,这是电磁学史上一部重要的经典论著。
②单位换算:1A=1000mA 1mA=1000μA
3、常见电流值:
要点二、电流表
1、电流表的结构
电流表的符号:
两个量程:0--0.6A(大格0.2A,小格0.02A)0--3A(大格1A,小格0.1A)。
三个接线柱:乙图为两个量程共用一个“- ”接线柱,标着 “0.6”和“3”的为正接线柱;甲图为两个量程共用一个“+”接线柱,标着“0.6”和“3”的为负接线柱。
调节点:调节电流表的指针指零。
2、电流表的使用规则
①电流表要和被测用电器串联;
②接线柱的接法要正确,使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
③被测电流不要超过电流表的量程;在不知被测电流的大小时,应采用试触的方法选择量程。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源两极。
3、电流表量程的选择:
①如果能够估测出电流的大小,可以根据估测值选择合适的量程;
②如果不能估测可用“试触法”选择合适的量程,如下图所示,电流表不要全部接入电路,闭合开关后用线头A点试触较大的量程,如果指针示偏转较小选择小量程,如果指针示偏转较大选择大量程的量程。
4、电流表的读数
明确电流表所选量程;
确定电流表的分度值(一个小格代表多少);
接通电路后,看看表针向右总共偏过多少小格;
电流表的指针没有正对某一刻度,在两个刻度之间,这时指针靠近那个值就读那个值。
要点诠释:
1、使用电流表要选用合适的量程,并不是量程越大越好,如果选择的量程太小测不出电流还会烧坏电表,如果量程太大,读数不准确。如:测量大小是0.08A的电流,如果选择0~3A的量程那么测量的结果是0.1A,如果选用0~0.6A的量程测量结果是0.08A。
2、如果实验室电流表的量程是“0~0.6A”和“0~3A”测量时选择的是小量程,但是小量程的刻度不清楚,大量程刻度清晰,这时可以读出大量程的结果,正好是小量程的5倍。
3、“正进负出” 电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,不是连接电源的正负极。
【典型例题】
类型一、电流
1.(2019?工业园区模拟)如图所示,下列用电器的额定电流最接近5A的是( )
【思路点拨】题目考查了常见用电器正常工作时的电流值,要求学生对电流的大小有具体的认识,可以参照日常生活中的一些用电器(电视机、电冰箱、空调、电熨斗等)的说明书。
【答案】D
【解析】A、家用电冰箱的电流约为0.9A,故A错;B、电视机的电流约为0.5A,故B错;C、节能灯的电流约为0.1A,故C错;D、电压力锅的电流约为5A,故D正确。
【总结升华】本题考查电流的大小,在生活中应注意积累,并可联系所学物理知识以加强记忆。
举一反三:【变式】如图所示的几种家用电器正常工作时,电流接近1A的是( )
【答案】B
2.完成下列单位换算:2.5A= mA;800μA= mA;3A= μA。
【答案】;0.8;
【解析】电流的单位安培 (A)、毫安(mA)、微安(μA)因为1A=103mA ;1mA=103uA;所以;;;
【总结升华】题目考查了电流的单位换算。
类型二、电流表的读数
3. 如图所示,某同学利用电流表研究电路中电流的关系,结果闭合开关,发现电流表的指针都能偏转,并且位置相同,他仔细检查两个电流表,都完好,你知道其中的原因吗?
【思路点拨】解决此题要结合串并联电路的特点,电流表在电路中可以当做导线处理,判断出电路的连接特点以及两只电流表的测量对象,最后可做出相应的判断。
【答案与解析】 读图可知,两只灯泡组成并联电路,电流表A1测灯泡L2的电流,电流表A2测干路中的总电流。因为干路中的总电流等于各支路的电流之和,因此,两只电流表的指针偏转角度相同是因为它们选择的量程不同。A2选择的是大量程,而A1则选择的是小量程。
【总结升华】 解决本类题目要首先判断电路的连接特点,再明确电流表的测量范围,最后结合串并联电路的特点进行分析。
举一反三:【变式1】实验室,某同学发现一个电流表有两个量程,大量程是0~9A,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、0~0.6A B、0~1A C、0~2A D、0~3A
【答案】D
【变式2】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.0.42A B.0.44A C.2.2A D.2.4A
【答案】C
类型三、电流表的使用
4.(2019?临沂校级模拟)如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,开关S控制 (选填“L1”、“L2”、或“L1和L2”)。
【思路点拨】分析电路图,先确定电路的连接方式、开关的位置以及电流表的测量对象,进行回答。
【答案】L2;L1和L2
【解析】由图知,L1和L2并联,电流表在L2所在支路,电流表测量通过L2的电流;开关S在干路上,控制L1和L2,故答案为:L2;L1和L2。
【总结升华】本题考查了电流表的使用和开关的作用,属于基础题目。
举一反三:【变式】下列电路中测灯L1的电流,正确的是( )
【答案】C
类型四、综合应用
5.(2019?崇明县二模)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,以笔画线代替导线补上。要求:①电键S同时控制两盏灯;②电流表只测量通过灯L1的电流。
【答案】如下图所示
【解析】由电流表只测量通过灯L1的电流。可知两灯泡并联,则电流表串联在L1支路中,电键控制L1和L2,则电键接在干路中。
【总结升华】本题考查了连接实物电路图,根据题意确定各电路元件的连接方式是正确解题的关键。
举一反三:【变式】如图所示,将各元件连成电路,要求:灯泡L1与L2并联,电流表A1测量灯泡L1的电流,A2测量灯泡L2的电流,开关S同时控制L1和L2。
(1)用笔划线作导线连接实物电路;
(2)在方框内画出相应的电路图。
【答案】实物图 电路图
6. 如图所示,小灯泡L1、L2、L3的连接方式是 ,电流表A是测量电路中灯泡 的电流。
【答案】并联;L1、L2
【解析】电流从电源的正极出发分成三条支路,最下边的支路是灯泡L3,中间的支路是灯泡L2,最上边的支路是灯泡L1。灯泡L1、L2并联后和电流表相串,所以电流表测量的是L1、L2的电流。
【总结升华】在分析有电流表的电路的连接方式时,首先,去掉电流表,电流表的电阻很小,在电路中可以看成是导线,然后再判断电路的连接方式;再次,把电流表再放入电路,判断电流表测量那一路的电流。
举一反三:【变式】如图所示电路中有三盏灯L1、L2、L3 ,三个电流表A1、A2、A3 。各电流表测量的分别是哪部分电路的电流?此电路是一个什么电路?
【答案】A1测量通过L1、L2、L3的电流,A2测量L2、L3的电流,A3测量L1、L2的电流;并联。
【巩固练习】
1.(2019?柳州二模)从显像管尾部的热灯丝发射出来的电子,高速撞击到电视机荧光屏上,使荧光屏发光,则在显像管内( )
A.电流方向从灯丝到荧屏
B.显像管内是真空,无法通过电流
C.电流方向从荧屏到灯丝
D.电视机使用的是交流电,显像管中的电流方向不断改变
2.(多选)在电学实验操作中错误的是( )
A.避免直接用导线将电源的正、负极连接起来
B.测量电流大小时,电流表应当串联在被测电路中
C.测量电流大小时,电流表可以与被测电灯并联
D.在连接电路过程中,开关可以是闭合的
3.小红在使用电流表时,她使用的是“-”和“0.6”两个接线柱,指针偏转在离零刻度线17个小格的位置上,则电流表的示数是( )
A.1.7A B.1.14A C.0.32A D.0.34A
4.使用电流表时发现指针向左边偏转其原因是( )
A.电流过小 B.电流过大,超过电流表的最大量程
C.电流表的正、负接线柱接反了 D.电流表并联在电路中了
5. 下列四个电路中,电流表能测量通过灯L1电流的是( )
6.(2019?中山一模)用电流表测小灯泡L2的电流时,电流表连接正确的是( )
7. 电流的强弱用_________表示,通常用字母_______代表,它的单位是_____,简称为______,用符号________表示。
8. 通过一个灯泡的电流为0.2A,等于_______mA;某半导体收音机的电流为50mA,等于_______A;常用电冰箱的电流为1.2A,等于__________μA。小明的计算器工作时的电流为80μA,等于________A。
9. 如果在实验中,电流表接入了0~3A量程,却错把读数按0~0.6A量程读成0.18A,则实际电流的大小是_________A。
10.(2019?青浦区一模)在电学实验中,连接电路时电键应处于 状态,电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路,电流应从电流表的 接线柱流入。
11.小红想测量手电筒灯泡中的电流,她准备使用0-0.6A和0-3A两个量程的电流表,为了安全,她应先选用 量程进行试触,发现电流表的指针偏转得很小,为了精确,她应该改用 量程。
12. 如图所示电路,闭合开关时,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表指针几乎没有偏转。某同学用一根导线去查找电路故障:他将开关闭合,然后将导线并联在L1两端,发现L2亮,电流表指针发生偏转,由此可知电路故障可能是(电流表的量程较大)___________。
13.(2019?朝阳区二模)如图所示,电流表读数是 ________A。
14.(2019?永州中考)请根据图中所示的实物图,画出对应的电路图。
15. 在甲图中去掉一条导线(打“×”)线使三灯串联;在乙图中添加一条导线使三灯并联。
16. 在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示.
(1)闭合开关,观察到灯泡L1和L2的发光情况是
(2)针对上述的现象,该电路存在的问题是
【答案与解析】
1.【答案】C
【解析】由题意可知电子的移动方向为从灯丝到荧屏,因为电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以电流方向为从荧屏到灯丝,故选C。
2.【答案】CD
【解析】导线直接连到电源的两极,会造成短路,A正确;电流表应该串联在电路中,所以B正确C错误;连接电路时,开关应该断开,所以D错误。题目要找出错误选项所以答案CD。
3.【答案】D
【解析】题目中电流表的量程选择了0—0.6A,每一个小格是0.02A,电流表指针偏转过17个小格所以电流表的示数是17×0.02A=0.34A。
4.【答案】C
【解析】电路表接近电路中时,应该使电流从“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出,这时指针向右偏转,当接反了时,指针会向左偏转。
5.【答案】D
【解析】A选项中两个灯泡短路,会烧坏电流表;B选项中两灯并联,电流表接在了干路上,测量的是总电流;C选项中电流表接在了灯泡L2所在支路,测量灯泡L2的电流;D选项灯泡接到了L1所在支路,测量灯泡L1的电流。选项D正确。
6. 【答案】A
【解析】A、电流表的正负接线柱连接正确,并且与灯泡L2的串联,所以A正确。B、电流表与L1并联,L1短路,故B错误。C、电流表的正负接线柱连接错误,电流表与L1并联,L1短路,故C错误。D、电流表与灯泡L2并联,将其短路,故D错误。
7.【答案】电流;I;安培;安;A
8.【答案】200;0.05;;
【解析】电流的单位是安培(A),常用单位还有毫安(mA)、微安(μA)因为1A=103mA ;1mA=103uA,所以;;;。
9.【答案】0.9
【解析】如果按照0-0.6A的量程读数,每一个小格0.02A,示数是0.18A指针偏转了9个小格,实际按照0-3A的量程读数,每一个小格是0.1A,偏转9个小格,示数是0.9A
10.【答案】断开;串联;正
11.【答案】0-3A;0-0.6A
【解析】为了安全应选用电流表的较大量程进行试触,根据指针的偏转情况选择合适的量程。小红先用较大量程试触,发现电流表指针偏转很小,为了测量精确,应该选用较小量程。
12.【答案】L1断路
【解析】电路故障有两种,断路和短路,题目中电流表没有示数,灯泡不亮,说明电路中没有电流,电路断路。把导线接到L1两端,灯泡L2亮说明灯泡L1断路。
13.【答案】0.3
【解析】由图可知电流表量程选取的是0~0.6A,分度值为0.02A,指针偏转的格数15,所以此时电流表示数为I=15×0.02A=0.3A,故答案为:0.3。
14.【答案】
15.【答案】
16.【答案】灯泡L2发光,L1不发光;L1被短路,电流表A2的接线柱接反
【解析】电流表相当于导线,从实物图可知,导线直接接到了灯泡L1的两端,则导致L1短路,所以灯泡L2发光,L1不发光;该电路存在的问题是:①L1被短路,②电流表A2的接线柱接反。