4.3 电流和电压
一、知识要点
一、电流
1、电流
(1)电流的形成: 电荷的定向移动 形成电流,通常用字母 I 。
(2)电流的方向: 正电荷 定向移动的方向规定为电流的方向。
注意:正负电荷的定向移动都可以形成电流,按照规定负电荷的定向移动方向与电流方向相反。
(3)定义:物理学中用 每秒 通过导体 任一横截面 的 电荷量 来表示电流。
国际单位制中电流的单位是 安培 ,简称 安 ,符号是 A 。
注意:人体能够通过的电流最大不超过10mA,当接触的电流≧10mA时,会对生命造成威胁。
2、电流表
(1)用途:测量电路中的 电流 。
(2)量程:实验室中常用的电流表有三个 接线柱 ,两个量程: 0~0.6A , 0~3A 。对应的分度值分别为 0.02A 和 0.1A 。
3、电流表的使用
(1)电流表在使用前应 调零 ;
(2)选量程:
① 估计 电路中的电流大小;②通过 试触 判断电路中的电流大小。
(3)电流表的连接:
①必须将电流表和被测用电器 串联 ;
②必须让电流从 红色(正) 接线柱流进, 黑色(负) 接线柱流出。
(4)电流表的读数:先确认所选电流表的 量程 ,再确定电流表的 分度值 ,最后根据偏转格数读出数据。
4、通过以下几种情况来判断电流表的 量程 、 接线柱 、 电路连接 是否选择正确。
指针偏转情况
原因
检查处理方法
不偏转
如果电流表完好,说明电路断路,没有电流通过电流表
检查各电路元件是否损坏,接线处是否接触良好
反向偏转
电流表“+”“-”接线柱接反了
对换电流表的接线柱
偏转角度太小
电流表使用的量程太大
再确定不超过小量程的情况下,换用小量程,这样会使测量结果更准确
偏转角度太大,超过最大刻度
电路短路或电流表选择的量程太小
在检查确定电路没有发生短路的情况下,换用量程更大的电流表
来回摆动
电路某处接触不良,时通时断
检查各接线处
5、用电流表检测电路故障的方法
(1)电流表在检测电路时,可以看成 导线 ,但是一定避免电流表 直接连接 电源两端。
(2)当电流表 串联 在电路中时,若电流表无示数,说明电路 断路
(3)若电路中原来无电流,当电流表 并联 在某个电路元件上而使电路中有电流,说明该元件 断路 。
二、温馨提示
1.正负电荷都能形成电流,只是方向不同
2.电流表和电压表的量程和正负极不要接错,否则会损坏相应的表
3.读数时注意当前选择的量程
三、解题指导
[例题1]实验中鲁慧同学发现一个电流表有两个量程,大量程是3A,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.0.5A B.0.6A C.1.0A D.1.5A
[解析]大量程时读数为0.5A,则小量程时读数也为0.5A,根据偏转角度可知小量程为0.6A
[答案]B
[例题2]下图所示电路中,哪种接法会烧坏电流表( )
A. B. C. D.
[解析]烧坏电流表,必定是短路,观察上述图可知C图电流表直接连在电源两端,为短路
[答案]C
二、电压
1、电压
(1)作用:使电路中的 自由移动电荷 发生 定向移动 形成电流,在电路中电压由 电源 提供,通常电压用符号 U 表示。
电压的单位是 伏特 ,简称 伏 ,符号是 V 。
(3)常见的电压值
一节干电池的电压
1.5V
一节蓄电池的电压
2V
我国家庭电路的电压
220V
对人体安全的电压
不高于24V
一般交流电动机的工作电压
220V或380V
2、电压表
(1)作用:测量 电压 高低。
(2)量程:分别为 0~3V 和 0~15V 。对应的分度值分别为 0.1V 和 0.5V 。
3、电压表的使用
(1)电压表在使用前应 调零 ;
(2)选量程:
① 估计 被测用电器两端的电压大小;②通过 试触 判断被测用电器两端的电压。
(3)电压表的连接:
①必须将电流表和被测用电器 并联 ;
②必须让电流从 红色(正) 接线柱流进, 黑色(负) 接线柱流出。
(4)电压表的读数:先确认所选电压表的 量程 ,再确定电压表的 分度值 ,最后根据偏转格数读出数据。
用电压表判断电路故障方法
如果电压表示数等于零,表明被测电路发生了 短路 或被测电路以外的电路发生 断路 。(2)如果电压表示数等于电源电压,表明被测电路发生 断路 或被测电路以外的电路发生 短路 。
三、解题指导
[例题3]如图所示的电路中,电源电压为4V,当开关S闭合时,下列说法中错误的是( )
若灯L1短路,电压表示数为0
B.若灯L1断路,电压表示数为0
C.若灯L2短路,电压表示数为4V
D.若灯L2断路,电压表示数为0
[解析]A项,L1短路,电压表测的是L1两端电压,则示数为0,正确;B项,L1断路,则电压表并联在电源两端,示数为4V,错误;C项,若L2短路,电路中只有L1,则电压表示数为4V,正确;D项,若L2断路,则电路处于断路状态,电压表没有与电源两端连通,示数为0,正确。故选B
[答案]B
[例题4]以下的说法是使用电压表测电压时可能会遇到的,其中不正确的说法是( )
A.通电之前要先检查电压表指针是否指在零刻度线处,否则应校正表针
B.电压表只能并联接在电路中测量电压
C.如果电压无法预先估计,先用电压表大量程的接线柱进行试触
D.电压表不可以直接连接在电源的两极上
[解析] A、通电之前要先检查电流表指针是否指在零刻度线处,否则应校正表针,故正确但不符合题意;B、据电压源表的正确使用可知,电压表只能并联接在电路中测量电压百,故正确但不符合题意;C、如果电压无法预先估计,先用电压表大量程的接线柱进行试触,故正确但不符合题意;D、电流表相当于导线,不能直接接到电源的两极上,故错误但符合题意;故选D.
[答案]D
四、巩固练习
1、如图所示,要使电灯L1和L2组成并联电路,且都能发光,电路中甲、乙两电表应当是( )
A.甲是电压表,乙是电压表
B.甲是电流表,乙是电流表
C.甲是电流表,乙是电压表
D.甲是电压表,乙是电流表
2、如图所示的电路中,开关闭合后,电流表测量的是( )
A.通过L1的电流
B.通过L1和L2的总电流
C.L2和L3并联的总电流
D.L1、L2、L3并联后的总电流
3、下面能够用电流表A测出流经L1的电流大小的电路是( )
A. B.
C. D.
4、如图所示电路中,电源电压适当,要使电铃和电灯同时有电流通过,以下做法中正确的是( )
断开Sl,闭合S2、S3;
B.断开S3,闭合S1、S2
C.闭合Sl,断开S2、S3;
D.闭合S2,断开S1、S3
5、如图所示,各个元件均为实验室常用器材,当开关闭合后,下列说法中正确的是( )
A.两表指针均有明显偏转
B.电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动
C.两表指针均几乎不动
D.电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动
6、如图所示,在做伏安法测电阻实验时,某同学把电流表和电压表错接了位置,这样会造成( )
A.烧坏电流表 B.烧坏电压表
C.烧坏小灯泡 D.小灯泡不亮
7、在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,应选择下列哪种接法( )
A.M接A,N接B
B.M接C,N接D
C.M接A,N接D
D.M接C,N接B
8、在收音机等电器中,有一种叫做电位器的元件,电位器的外形及内部构造如图所示,A、B、C三个焊接点相当于滑动变阻器的三个接线柱.以下说法正确的是( )
A.只把A和C接入电路时,旋动滑片时,能改变通过电位器的电流
B.只把A和B接入电路时,旋动滑片时,不能改变通过电位器的电流
C.将A、B接入电路同一点,C接入另一点时,旋动滑片时,不能改变通过电位器的电流
D.只把B、C接入电路,旋动滑片时,能改变通过电位器的电流
9、一名学生做实验时按如图所示的电路接好后,闭合开关,电流表的指针几乎不动,而电压表的指针有明显偏转,由此分析电路的故障可能是( )
A.L1灯丝烧断或与灯座未接通
B.L2灯丝烧断或与灯座未接通
C.电流表损坏,电路不通
D.以上情况都有可能
10、如下左图所示,闭合开关后,将滑片移至图示位置时,灯泡恰能正常发光.现将滑动变阻器的滑片向左移动,电流表的指针将 (填“向左偏”、“向右偏”或“不动”),滑动变阻器的两端电压将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
11、在“用电流表测电流”的实验中,必须使电流从电流表的 接线柱流入(选填“+”或“﹣”),通过 法判断所测电流是否超过所选量程.在探究并联电路电阻的规律时,小明同学分别按图(a)、(b)所示连接电路,他选择电阻R3替代并联电阻R1和R2,实验应满足: 保持不变时,电流表A3的示数与电流表 的示数相同(选填“A1”或“A2”).
12、如图小明设计图甲所示电路,电源电压12V,开关闭合后,电流表和电压表的示数如图乙所示.由电压表的示数可知L2两端电压为 V.电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差,解决这一问题的措施是 .
巩固练习答案
1-5 DCCDB 6-9 DCDB
10.向左偏,变大
11.+, 试触,电源电压, A2
12. 2, 换用小量程