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2020浙教版科学八年级上册暑期培优“胜人一筹”讲义(十一):
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电流、电压及其测量
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一、电流的测量
1、电流强度: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I表示。它的单位是安培,简称安,符号为A。
2、单位换算:1安(A)=103毫安(mA)
1毫安(mA)=103微安(μA)
3、不同的用电器工作电流是不同的,同一个用电器在不同工作状态下的电流也不相同。
4、电流大小的测量仪器:电流表,符号是:。
(1)电流表的读数:一看量程;二看分度值;三根据指针位置读数。
特别提醒:同一刻度线处,大量程的示数等于小量程示数的5倍。
(2)电流表的使用:有电源(电压);闭合回路(通路)
(1)使用前,注意检查指针是否指示零刻度,若不指示零刻度,可调整调零旋钮调零。
(2)电流表要串联在电路中。要测量通过某部分电路的电流,必须将电流表与该部分电路串联,让通过待测电路的电流全部通过电流表。
(3)要使被测电流不超电流表的量程。被测电流超过电流表的量程时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏电流表。
(4)“+”、“-”接线柱的接法要正确。连接电流表时,要注意电流的方向,应使电流从电流表的“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出,并且注意将开关处在断开的位置。
(5)绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极。(电流表的电阻很小,相当于导线,会造成短路)
(6)试触时的常见情况:
①指针不偏转:可能电路有断开的地方。
②指针偏转过激,超过满刻度又被弹回:说明量程选小了。
③指针偏转很小:说明量程选大了。
④指针反向偏转:接线柱接反了。
(3)电流表测量对象的分析
方法1:电流表和谁串联,电流表就测谁的电流。(并联电路中:在干路上,就测总电流;在哪条支路上,就测哪条支路的电流。)
方法2:断开电流表,哪些用电器因断路不能工作的,就测哪些用电器的电流(支路电流适用)。
电压的测量
1、电压:电压使电路中的自由电荷定向移动形成电流(电源是提供电压的装置),用字母U表示。它的单位是伏特(Volt),简称伏,符号为V。
2、水压和电压
(1)水压使水管中形成水流;电压使电路中形成电流
(2)抽水机是提供水压的装置;电源是提供电压的装置
(3)抽水机不停地工作才能形成持续的水流;电源一直提供电压才能形成持续的电流
3、单位换算:1千伏
=103伏(V)
1伏(V)=103毫伏(mV)
1毫伏(mV)=103微伏(μV)
4、常见的电压值
5、电压大小的测量仪器:电压表,符号是:。
6、电压表的读数:一看量程;二看分度值;三根据指针位置读数。
特别提醒:(1)同一刻度线处,大量程的示数等于小量程示数的5倍。
(2)在记录数值时,要注意所使用的电压单位及取几位数值,数值的最后一位是估读
的,数值的倒数第二位是准确的。
7、电压表的使用
(1)观察指针是否指在“0”刻度线处,若没有,需调节调零按钮先将指针调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。(电压表的电阻很大,一般情况下几乎可以看作是绝缘体,通过电压表的电流很小,几乎可以忽略不计。)
特别提醒:如果电压表和被测用电器串联,会导致电压表的示数等于电源电压,小灯泡不发光。
(3)必须让电流从电压表的正接线柱(红色接线柱)进入,再从负接线柱(黑色接线柱)流出。
特别提醒:如果电压表的正负极接反,指针会反转。
(4)必须正确选择电压表的量程。
特别提醒:1.在能估测电压大小的情况,先估测,在选择合适的量程。
2.无法估测时,利用试触法选量程。
操作方法:(1)首先接0~15v的量程,将开关迅速闭合并断开,眼睛观察指针是否超过最大
量程的刻度线,若超过需要换用更大量程的电压表。(2)如果指针的偏转没有超出量程,但
电压表示数大于3v,应接0~15v的量程。(3)如果电压表示数小于3v,应接0~3v的量程。
(4)允许将电流表直接连在电源两极上测电源的电压。
8、电压表测量对象分析
(1)一般法:电压表与谁并联,就测谁的电压或抓住谁,测量谁。
(2)去源法:“去掉”电源(用手捂住电源),再看电压表与哪部分构成闭合回路,那么电压表测的就是那部分电路的电压。
(3)滑线法:电压表两端沿着连接的导线滑动到用电器或电源两端。(能跨过元件:开关、电流表。不能跨过元件:电源、用电器、电压表。)
(4)短路法:电压表去掉,假设用导线接该位置,若此时某些用电器或电源被短路,则这些用电器或电源即为该电压表测量的对象。
9、串联、并联电路中电压的规律
串联电路中总电压等于各部分电压之和,即U总=U1+U2。
并联电路中各支路两端的电压等于总电压,即U1=U2=U总
例1、小明利用如图所示的电路检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,其中有一根导线接错了,接错的是( )
A.导线1
B.导线2
C.导线3
D.导线4
例2、小亮同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大.已知压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.以下电路不符合要求的是( )
B.C.D.
例3、如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.1.8V、7.2V
B.7.2V、1.8V
C.1.8V、9V
D.9V、1.8V
例4、如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω.要使R2、R3并联,应闭合开关
,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应
(填“断开”或“闭合”).
例5、在设计合作控制电路时,k1和k2是指纹开关,当两开关都闭合时,电动机M才能启动,此控制电路是如图1中的
图;在设计防盗电路时,触发k1或k2的防盗开关,电动机M就能自动启动将盗贼锁定,防盗电路是如图1中的
图;在设计厨房天然气安全监控电路原理图时,电源电压不变,R0为定值电阻,R是用半导体材料制成的气敏电阻,其电阻值会随天然气浓度的升高而变小,闭合开关S,若厨房天然气浓度升高,则电压表的示数
(选填“变大”、“变小”、“不变”).
例6、如图所示的是用电压表测量电压时接线柱的选用和刻度盘的示意图.
(1)甲图中,电压表的量程是
V,电压表的示数是
V.
(2)乙图中,电压表的量程是
V,电压表的示数是
V.
例7、如图所示,电源电压保持不变,a是从电压表的负接线柱引出的导线接头.a与b处相接时,电压表示数为6.0V;使a与b处断开,然后与c处相接,闭合开关S后,电压表示数为4.5V,这时灯泡L2两端的电压为
V.
例8、如图甲所示的电路,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示.假如灯都正常发光,此时L2两端的电压是
V;假如是某灯发生了故障不能发光,而另一灯发出明亮刺眼的光,并很快熄灭,则故障是
.
如图所示电路中,闭合开关S后,电压表Vl的示数为4.5V,则电压表V2的示数是
,电源电压是
.
例10、如图(甲)所示,电压表V的读数为U,V1的读数为U1,V2的读数为U2,如果电压表V的读数U=6V,则U1=
V,U2=
V;
如图(乙)所示,电压表V的读数为U,V1的读数为U1,V2的读数为U2,如果电源电压是6V,U1=2.5V,则U=
V,U2=
V.
例11、小明和小亮探究“并联电路电压的关系”,小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图(电压表尚未连接)
(1)小亮一眼就看出了小明连接的错误,并指出如果直接闭合开关将出现
(选填“开路”或“短路”)现象,小灯泡L1、L2都不会亮,还可能造成 损坏.
(2)小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端,就使电路连接正确了.请在需要改动的导线上打×并改正.(指出一种即可)
(3)接下来,他们按图丙所示电路图连接了三个电压表.实验过程中,电压表V2的示数如图丁所示,则电压表V的示数是
V.
例12、长度相同的镍铬合金丝A比镍铬合金丝B粗得多,它们以某种方式连入同一个电路,如图所示.如果镍铬合金丝A和B的电阻分别为RA和RB,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有RA
RB,IA
IB.(选填“>”、“=”或“<”)
例13、如下图所示,请在图中用笔画线代替导线将电路元件连接起来,要求L1和L2并联,用滑动变阻器控制灯L1的亮度,且滑片P向右滑动时.灯泡变亮.要求电流表测L2中的电流.
1.如图所示电路,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为4V,电压表V3的示数为7V,则灯L2两端的电压为( )
A.3V
B.2V
C.4V
D.5V
2.如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.8V和1.6V
B.1.6V和8V
C.1.6V和6.4V
D.6.4V和1.6V
3.在如图甲所示的电路中,当开关闭合后,两个电压表的指针偏转均为图乙所示,则两个灯泡两端的电压分别为( )
A.1.2V和4.8V
B.6V和1.2V
C.4.8V和1.2V
D.1.5V和3V
4.如图所示,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1和S2时,电灯L1和L2并联,电流表测L1、L2的总电流
B.只闭合开关S1和S2时,电灯L2断路,电流表测通过L1的电流
C.只闭合开关S2和S3时,电灯L1和L2并联,电流表测通过L1的电流
D.开关S1、S2和S3都闭合时,形成短路,电流表将烧坏
5.如图所示的电路中,如果要使甲图中的小灯泡变亮,乙图中的小灯泡变暗,则下列做法中,正确的是( )
P1向上、P2向下
B.P1向下、P2向上
C..
P1向上、P2向上
D.P1向下、P2向下
6.某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流,其调节部分使用了两个滑动变阻器,如图所示.已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的,其中R1的总电阻是200Ω,R2的总电阻5000Ω,开始时两变阻器都处于最大阻值.下面的几种方法中,能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是( )
A.先调节R1,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R2
B.先调节R2,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R1
C.同时调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置
D.交替、反复调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置
7.如图所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的方案是( )
A.
B.
C.
D.
8.现有四段导线,甲、乙、丙都是铜线,丁是镍铬丝,甲与乙等长而甲较粗,乙与丙等粗而丙较长,丙与丁等长而且等粗.关于它们的电阻,有下列几种说法:(1)甲的电阻最小;(2)丙的电阻最大;(3)甲和乙的电阻相等;(4)丁的电阻最大.其中正确的是( )
A.(1)和(2)
B.(2)和(3)
C.(3)和(4)
D.(1)和(4)
9.在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.4.8V,1.2V
B.6V,1.2V
C.1.2V,6V
D.1.2V,4.8V
10.救援人员在“库尔斯克”号发现了记录潜艇各种信息的“黑匣子”,其某部件外壳上三个电压表的示数为U1、U2、U3,三个电流表的示数为I1、I2、I3,它的内部电路结构如图,下列判断正确的是( )
A.U3=U1+U2
B.U1=U2=U3
C.I1=I2+I3
D.I1>I2>I3
11.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻L1和L2两端的电压分别为( )
A.5.6V
1.4V
B.7.0V
5.6V
C.4.0V
1.4V
D.6.8V
5.4V
12.如图甲所示电路中,电源电压为5V,闭合开关S后电压表的示数如图乙所示,则L2两端的电压为( )
A.5V
B.8.5V
C.1.7V
D.3.3V
13.如图甲所示电路,电源电压为6V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则L1两端的电压为
V,L2两端的电压为
V.在通电过程中发现一个灯泡突然变亮且电压表示数为0,产生这一现象的原因可能是
.
14.为了测量灯L1、L2两端的电压,小明同学设计了如图甲所示的电路,a是电压表的负接线柱引出的导线头,开关S闭合后,a接b时,电压表的示数是6V,a接d时,电压表的示数为1.5V,则灯L1两端电压为
V,灯L2两端电压为
V.小刚同学设计了如图乙所示的电路,a导线分别连接b和c,直接读出灯L1、L2两端的电压,比较甲、乙两种电路的设计,
更合理,理由是
.
15.如图电源电压保持不变,当S、S1、S2都闭合时,电压表示数为4.5V;当S、S1闭合,S2断开时,电压表示数为3V;那么S闭合,S1、S2都断开时,电压表示数为
V,L1两端电压为
V.电源由
节干电池串联组成.
16.如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为4.5V,闭合S1断开S2,电压表示数为3V,此时R1两端的电压为
V,R2两端的电压为
V.
1.在如图(a)所示电路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V两个量程的电压表.当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1、R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4V
B.12V,2.4V
C.2.4V,12V
D.2.4V,9.6V
2.如图甲是测量电压的电路图,闭合开关时,图乙、丙是两个电表指针的指示情况,则L1、L2两端的电压分别是( )
A.0.5V和2.5V
B.0.5V和12.5V
C.2.5V和12.5V
D.2.5V和2.5V
3.如图所示,能直接测量通过灯L2电流的电路是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,M、N表示一个电流表的两个接线柱,a、b、c、d表示电路中的四个连接点,若想用此电流表测量小灯泡的电流,则以下连接正确的是( )
A.M接a,N接b
B.M接c,N接d
C.M接d,N接a
D.M接d,N接c
5.如图所示,用电流表测通过灯L1的电流,其中正确的电路图是( )
A.
B.
C.D.
6.如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得,则电灯L1中的电流是( )
A.0.8A
B.0.16A
C.0.52A
D.1.28A
7.如图所示,甲、乙、丙分别可能是灯泡L2、电流表或电压表,关于它们的连接情况,下列说法正确的是( )
A.若甲是灯泡L2,乙是电流表,丙是电压表,灯泡L1和L2并联
B.若甲是电流表,乙是灯泡L2,丙是电压表,灯泡L1和L2并联
C.若甲是电压表,乙是灯泡L2,丙是电流表,灯泡L1和L2串联
D.若甲是灯泡L2,乙是电压表,丙是电流表,灯泡L1和L2串联
8.如图所示的电路,灯L1和L2是
联,如果电源电压是3V,闭合开关S后,两灯均发光,电压表的示数是1.4V,此时灯L1两端的电压是
V;一段时间后,两灯同时熄灭,电压表示数变大,导致这种电路故障的原因可能是
.
9.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,发现两灯均不亮,检查发现L1的灯丝断了,电路其他部分均正常.如果用电压表测量b、c两点间电压,则电压应为
V,测量c、d两点间的电压,电压表的示数应为
V,测量b、d两点间的电压,电压表示数应为
V.
10.将如图(甲)所示的电路开关闭合后,V1表和V2表的示数分别如图(乙)所示,则V1表的示数为
V,L1两端的电压为
V.
11.如图甲所示,电源电压恒定不变,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则L1两端的电压为
V,L2两端的电压为
V,电源电压为
V.
12.如图所示,电源电压为6伏,已知电流表A1的示数为0.4安,电压表V1的示数为2.4伏,则V2的示数为
,V3的示数为
,A2的示数为
.
13.将如图(甲)所示的电路开关闭合后,V1表和V2表的示数分别如图(乙)所示,则V1表的示数为
V,L1两端的电压为
V,L2两端的电压为
V.
14.小明按如图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置如图乙所示,则L2两端的电压为
V,L1两端的电压为
V.
15.某小组同学在研究串并联电路的特点时,有个意外的发现,当L1和L2两灯串联时,L1比L2亮,而当两灯并联时,L1比L2暗,该小组同学很想知道灯的亮暗是由什么因素决定的,他们猜想可能与电流和电压有关.为了验证自己的猜想,做了如图所示三次实验,实验数据记录在电路图中电表的边上.第一次实验中发现L1比L2亮,第二次实验中发现L1比L2暗,第三次实验中发现L1比L2暗.还发现第一次实验中灯L1和第二次实验中灯L1的亮暗是相同的;第一次实验中灯L2和第三次实验中灯L2的亮暗是相同的.
(1)分析图1中数据及相关现象可得:
;
(2)分析图2或图3中数据及相关现象可得:
;
(3)比较图1和图2〔或图1和图3〕中的数据及相关现象可得:
.
参考答案
例1、C
例2、B
例3、B
例4、S1和S2;断开;
例5、甲;丙;变大;
例6、0~15;8.5;0~3;0.6;
例7、1.5;
例8、9.6;灯泡L1短路或灯泡L2短路;
例9、4.5V;4.5V;
例10、6;6;6;3.5;
例11、短路;电源;2.5;
例12、<;=;
例13、
1.B
2.D
3.A
4.D
5.C
6.B
7.C
8.D
9.A
10.A
11.A
12.D
13.1.5;4.5;灯L1短路;
14.1.5;4.5;甲;乙电压表会反偏;
15.0;3;3;
16.1.5;3;
1.A
2.D
3.C
4.D
5.C
6.D
7.A
8.串;1.6;灯L2开路;
9.6;0;6;
10.5.5;3;
11.8;2;10;
12.
3.6V;6V;0.4A;
13.5.5;3;2.5;
14.2.5;3.5;
15.通过灯泡的电流相同时,灯两端的电压越大,灯越亮;当灯泡两端的电压相同时,通过灯泡的电流越大,灯越亮;当灯泡两端的电压和电流都相同时,灯的亮暗程度相同;
(
1
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