13.3 怎样认识和测量电流 练习题（含解析）

13.3　怎样认识和测量电流 　　　　　　　　　　 　　　　 　　　
题组1　电流　　　　　　　
1.有些建筑物的顶端有避雷针,避雷针是针状金属物,它可以利用尖端放电,把云层所带的电荷导入大地。若云层带正电,那么尖端放电时,避雷针中自由电子的运动方向是　　　　 (选填“从云层到大地”或“从大地到云层”)。?
2.关于电流和电路,下列说法正确的是 (　　)
A.只要有电荷移动,就一定会形成电流
B.电路中有电流就一定有电荷发生了定向移动
C.电路中只要有电源就一定有电流
D.电流的方向总是从电源正极流向负极
3.据报道,我国科学家成功观测到了电子的反物质——正电子(除带正电荷外,其他性质与电子相同),以下关于电子和正电子的说法正确的是(　　)
A.正电子和电子互相排斥
B.正电子定向移动不能形成电流
C.正电子定向移动形成电流,电流的方向与正电子定向移动的方向相同
D.电子定向移动形成电流,电流的方向与电子定向移动的方向相同
4.电流看不见、摸不着,但我们可以让电流通过小灯泡,使小灯泡发光来表明电流的存在,这种研究问题的方法是 (　　)
A.转换法 B.等效法 C.类比法 D.比较法
5.如图1所示,取两个相同的验电器A和B,A不带电,使B带负电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,下列说法正确的是(　　)
图1
A.A中正电荷通过金属棒流向B,B金属箔的张角减小
B.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角减小
C.金属棒中瞬间电流的方向从B流向A,A金属箔的张角增大
D.B中负电荷通过金属棒流向A,A中正电荷通过金属棒流向B
题后反思
(1)金属导体中,电流是电子(负电荷)的定向移动形成的,电流的方向与电子移动的方向相反。
(2)电解液中定向移动的既有正离子,也有负离子,两者移动的方向相反,电流的方向与正离子移动的方向相同。
题组2　电流表的使用　　　　　　　
6.使用电流表时,应预先估计被测电流的大小,然后选用合适的量程。若不能预先估计,则应使用电流表　　　　(选填“较大”或“较小”)的量程进行　　　　,从而选择合适的量程。?
7.电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙、丙所示的三种情况。请分析各图在电流表的使用上分别存在什么问题,写在下面的横线上。
图2
甲的问题:　 ;?
乙的问题:　 ;?
丙的问题:　 。?
8.如图3所示是实验室常用的一种电流表,其零刻度不在表盘的最左端。当导线a、b分别与标有“-”和“3”的接线柱相连时,电流表指针偏转情况如图所示。此时,电流是从导线　　(选填“a”或“b”)流入电流表的,其示数是　　　A。为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差,应将导线a与标有“　　”的接线柱相连,b与标有“　　　”的接线柱相连。
　图3
9.下列关于电流表使用的说法中错误的是 (　　)
A.电流表必须和被测用电器并联
B.电流从电流表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出
C.被测电流不能超过电流表的最大测量值
D.电流表两接线柱不能与电源两极直接相连
10.有一名同学在用电流表0~0.6 A的量程测电路中的电流时,由于粗心,误读成2.6 A,则正确的电流表读数应为 (　　)
A.2.6 A B.0.52 A
C.1.3 A D.不可确定
11.如图4所示,粗心的小强把电流表并联在了灯泡L1的两端。此时如果闭合开关,一定会发生 (　　)
图4
A.L1不亮 B.电流表损坏
C.电源短路 D.L2的灯丝烧断
题后反思
(1)开关闭合前,电流表中没有电流通过,若电流表指针指在零刻度线左边,则需校零。
(2)开关闭合后,电流表中有电流通过,若电流表指针指在零刻度线左边,则需调换接电流表正、负接线柱的导线。
题组3　电流的测量　　　　　　　
12.如图5甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过　　　　(选填“干路”“L1”或“L2”)的电流,电流表的指针偏转如图乙所示,电流表的示数为　　　　A。?
图5
13.如图6所示的电路中,当开关闭合后电流表示数为0.3 A,则此时L1中的电流为　　　　A,L2中的电流为　　　　A。?
图6
14.如图7所示,用电流表测干路电流的是图　　　　,测L1中电流的是图　　　　;电流表正、负接线柱接反了的是图　　　　;闭合开关,电源短路的是图　　　　。(均填序号)
图7
15.如图8所示,能正确地测出小灯泡L2中电流的电路是 (　　)
图8
16.在如图9所示电路中,闭合开关,电流表测量的是 (　　)
图9
A.通过灯L1的电流
B.通过灯L2的电流
C.通过灯L2和灯L3的电流之和
D.电路中的总电流
17. (多选)用电流表测量通过小灯泡的电流时,部分电路如图10所示。下列说法正确的是 (　　)
图10
A.用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
B.用导线连接d、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
C.用两根导线分别连接a、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L1的电流
D.用两根导线分别连接b、d和c、e,电流表只能测量通过灯泡L2的电流
18.在图11甲中,闭合开关S后,电流表A1的读数为0.8 A,电流表A2的读数为0.4 A,试根据图甲将图乙中的实物用笔画线代替导线连接起来。
图11
19.某同学用如图12所示的电路来测量通过灯泡的电流。
图12
(1)图中电流表的连接错误是　 。?
(2)现要测量通过灯L1的电流,但只允许改动原图中一根导线一端的接线位置,则应将导线
　　　　(选填“a”“b”或“c”)的一端改接在电流表的　　　　(选填“3”“0.6”或“-”)接线柱上。
(3)在第(2)问已经改动的基础上,若要测量通过两灯的电流之和,而且又只允许再变动一根导线一端接线的位置,则应将导线　　　　(选填“a”“b”或“c”)的一端改接在电流表的
　　　　(选填“3”“0.6”或“-”)接线柱上。?
(4)在第(3)问已经改动的基础上,闭合两个开关,灯L1、L2正常发光,若实验时电路中导线a断开,则电流表的示数将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”),灯泡L1的亮度　　　　(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。?
20.在“用电流表测电流”的实验中:
(1)连接电路时,开关应　　　　,电流表应先用　　　　量程试触。?
(2)若某同学连接的电路如图13甲所示,则电流表测的是通过灯　　　　的电流。闭合开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流为　　　　mA。?
图13
(3)只需改动一根导线就可用电流表测总电流,请在需改动的导线上打“×”,并在原图中画出正确的电路连线。
(4)若闭合开关后,两灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是　　　　(填字母)。?
A.电流表内部开路 B.开关处接触不良
C.电流表短路 D.电源供电不足
21.小华要进行物理实验,到学校物理实验室领取器材时看到一种仪表,这个仪表有两个接线柱,表盘如图14所示。请你根据已有的知识基础为小华判断:
图14
(1)该仪表是测量　　　　的仪表。?
(2)它的量程是　　　　。?
(3)它的示数为　　　　。?
(4)使用它时需要注意什么?(说出一点即可)　 。?
22.物理学上把单位时间里通过导体横截面的电荷量叫电流。若用字母Q表示电荷量,用字母t表示通电时间,则电流的定义式为I=Qt。如图15所示,若流过导体单位体积的电子个数为n,每个电子所带电荷量为e,电子在导体中流动速度为v,导体直径为d,请推导导体中电流I的数学表达式。
图15
　　　　　　　　　　 　　　　 　　
答案
1.从大地到云层
2.B
3.C　[解析] 正电子带正电荷,而电子带负电荷,异种电荷会相互吸引;电荷的定向移动形成电流,所以正电子定向移动也能形成电流;因为规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,所以正电子定向移动形成电流,电流的方向与正电子定向移动的方向相同;因为规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,所以电子定向移动形成电流,电流的方向与电子定向移动的方向相反。
4.A
5.B　[解析] A不带电,B带负电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,自由电子由B向A移动;自由电子定向移动方向与电流方向相反,所以瞬间电流的方向从A流向B;同时验电器B所带负电荷减少,则B的金属箔张角变小,A验电器所带负电荷增多,则A的金属箔张角变大。
6.较大　试触
7.电流表正、负接线柱接反了　电流表量程选择太大了
电流表量程选择太小了
[解析] 图甲中指针反偏,说明电流表正、负接线柱接反了;图乙中指针偏转角度太小,说明电流表量程选择太大了;图丙中指针偏转超过了最大测量值,说明电流表量程选择太小了。
8.a　0.4　0.6　-　9.A
10.B　[解析] 误按0~3 A的量程读数,示数为2.6 A,则按0~0.6 A的量程读数时,示数为2.6 A×15=0.52 A。
11.A　[解析] 电流表在电路相当于导线,所以把电流表并联在L1的两端,闭合开关,灯L1短路,L1不亮,电源不会短路;由于不知道电流的大小,所以电流表和L2的灯丝不一定损坏。
12.L2　0.28
13.0　0.3
[解析] 由电路图可知,当开关闭合时,灯泡L1短路,电路为L2的简单电路,电流表测电路中的电流,则通过L1的电流为0 A,通过L2的电流为0.3 A。
14.B　A　D　C
15.C
16.A　[解析] 由图可知,开关闭合后,电流从电源的正极出发经开关后分支,一支经L1和电流表,另一支经L2,还有一支经L3,然后三条支路汇合后回到电源的负极,所以三盏灯并联,电流表测量通过灯L1的电流。
17.AC　[解析] 用导线连接c、e,此时只有灯泡L1接入电路中,所以电流表只能测量通过灯泡L1的电流,A正确;用导线连接d、e,两个灯泡和电流表串联接入电路中,则此时电流表既能测通过灯泡L1的电流,也能测通过灯泡L2的电流,B错误;用两根导线分别连接a、d和c、e,此时两个灯泡并联,电流表串联在L1的支路中,测量的是通过L1的电流,C正确;用两根导线分别连接b、d和c、e,此时两个灯泡并联,电流表接在干路中,测量的是干路的电流,故D错误。
18.如图所示
19.(1)正、负接线柱接反
(2)c　-　(3)a　3　(4)变小　不变
20.(1)断开　大　(2)L2　460
(3)如图所示　(4)C
21.(1)电流　(2)0~30 mA　(3)22 mA
(4)电流表不能直接接在电源两极上(合理即可)
22.在t时间内电子移动的距离:L=vt,
导体的横截面积:S=πd22=14πd2,
t时间内通过导体某一横截面的电子数:
N=nSL=nπvtd24,
t时间内通过导体某一横截面的电荷量:
Q=Ne=nπevtd24,
则通过导体的电流:I=Qt=nπevd24。