初中物理人教版九年级全册第4节 电流的测量精品达标测试
展开1.理解电流强弱的意义;
2.知道电流的单位、符号,认识生活中常见用电器的电流;
3.认识电流表的结构,掌握电流表的使用规则;
4.通过连接电路测量电流,培养动手操作能力;
5.能够用电流表测电路中的电流,并能准确的读出电流表的示数。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、电流的强弱
1.电流的概念
在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2.电流的单位
(1)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A;
(2)电流常用单位还有毫安(mA)和微安(μA);
(3)换算关系:1A=103mA=106μA。
3.常见用电器的电流值
【典例】下列记录结果中,与实际相符的选项是( )。
A.九年级物理课本的厚度约为9cm;
B.脉搏跳动1次的时间大约为0.8s;
C.一盏家用节能灯的电流大约为1A;
D.人步行的速度约为5km/s
【答案】B。
【解析】A.中学生的食指宽度约1cm,九年级物理课本的厚度与此差不多,在1cm左右。故A不符合题意;
B.正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间约0.8s。故B符合题意;
C.家用节能灯的工作电流在0.1A左右。故C不符合题意;
D.人步行的速度在1.1m/s左右。故D不符合题意。
故选B。
知识点二、电流的测量
1.认识电流表
2.电流表的实验规则
(1)电流表的连接
“试触法”确定电流表量程
确定电流表量程时,应先根据估计的被测电路中电流的大小选择合适的量程。当电流大小不能事先估计的时候,可以先将电流表最大量程接入电路,闭合开关后迅速断开(“试触”),根据开关闭合瞬间指针的偏转情况确定使用哪个量程。
(2)电流表的读数
一、明确所选量程;
二、明确所选量程的分度值
三、由指针所指位置,读数。
(1)量程0-0.6A;
(2)分度值(每小格0.02A);
(3)0.4A+9×0.02A=0.58A。
3.用电流表测电流
【实验步骤】
(1)如图甲所示,连接电路,闭合开关,对电流表进行读数并记录;
(2)如图乙所示,改变电流表在电路中的位置,闭合开关,对电流表进行读数并记录。
【实验现象】两次实验中电流表示数相同。
【实验结论】小灯泡左右两端的电流大小相同,使用电流表测量通过小灯泡电流时,可以把电流表串联在小灯泡的任意一侧。
常见的学生电流表一般有0-0.6A和0-3A两个量程,当指针指在同一位置时,0-3A量程的读数时0-0.6A量程读数的5倍。
【典例一】图中的四个电路图中,能够正确测量通过灯L1电流的是( )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】A.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,但正负接线柱反接,故A不符合题意;
B.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,正负接线柱接线正确。故B符合题意;
C.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过干路的电流,正负接线柱反接,故C不符合题意;
D.如图,两个灯泡并联,一个电流表测量通过灯L2的电流;另一个电流表测量通过干路的电流,正负接线柱反接,故D不符合题意。
故选B。
【典例二】用伏安法测电功率时,某电表的指针位置如图所示。其示数为( )。
A.1.30安B.0.26安C.1.30伏D.0.26伏
【答案】B。
【解析】由图可知,该电表是电流表,由于电流表使用接线柱“-”和“0.6”,所以使用0~0.6A的量程,因为0A到0.2A之间平均分成10个小格,所以分度值是0.02A,那么电流表的示数为
0.2A SKIPIF 1 < 0 0.02 SKIPIF 1 < 0 3A=0.26A
故选B。
【方法帮】
题型一:电流大小的估测
解此类题需要多注意日常生活中的电流值,对常用的家用电器正常工作时的电流值有个大概的认识。
【典例】下列数据中符合生活实际的是( )。
A.家庭节能灯中的电流约为10A;
B.一个苹果的质量约为1kg;
C.课桌的高度约为0.7m;
D.成年人的正常体温是39℃
【答案】C。
【解析】A.家庭节能灯中的电流约为0.1A,故A不符合题意;
B.一个苹果的质量约为200g,故B不符合题意;
C.中学生的身高约为1.6m,课桌差不多是人身高的一半,故课桌的高度约为0.7m,故C符合题意;
D.成年人的正常体温是37℃,若成年人的体温是39℃,则说明是高烧,故D不符合题意。
故选C。
题型二:电流表的连接
【角度1】判断电流表测量的对象
电流表和哪个电器串联,就测量通过哪个电器的电流。
【典例】如图所示的电路中,电流表测量通过灯L1电流的是( )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】A.图中两个灯泡并联,电流表和灯泡L1在一条支路,电流表测量通过灯L1电流,故A符合题意;
B.图中两个灯泡并联,电流表在干路中,电流表测量干路中的电流,故B不符合题意;
C.图中灯泡L1被短路,灯泡L2和电流表串联,电流表测量通过灯L2电流,故C不符合题意;
D.图中两个灯泡并联,电流表和灯泡L2在一条支路,电流表测量通过灯L2电流,故D不符合题意。
故选A。
【角度2】电流表连线
解题通法
连接电路时,首先要根据已知条件,明确用电器时串联还是并联,开关是在支路上还是在干路上,电流表测哪个用电器电流。开关控制单个用电器时,必须连接在所控制的支路;开关控制所有用电器时,连接在干路上;电流表必须与用电器串联。
【典例】在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:(1)L1与L2并联;(2)电流表测L1的电流,电键控制L2。
【解析】两只灯泡的连接方式为并联,电流表与待测电路串联,电流表只测量通过灯L1的电流,故应将电源正极与电流表的“0.6”接线柱;电键与待测电路串联,故电键左侧接线柱与灯泡L1左侧接线柱相连接。如图所示:
题型三:电流表的读数
电流表大量程是小量程的5倍,大量程的分度值也是小量程的5倍,指针位置相同时大量程的示数也是小量程示数的5倍。
【典例】如图甲所示,将铁片和铜片插入稀硫酸中,电流表指针发生偏转,此时指针位置如图乙所示,则电流大小为______A,装置中的虚线框部分相当于电路中的电源,铜片是电源的______极。
【答案】0.1;正。
【解析】[1]由图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.1A。
[2]电流表在使用时,电流要从正接线柱流入,从负接线柱流出,铜片与电流表的正接线柱连接,所以铜片是电源的正极。
【中考帮】
考点一:电流表的连接
【典例】(2022·山东临沂)如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )。
A. 电流表A1只测量灯L2的电流B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光D. 仅断开S1只有一个表有示数
【答案】D。
【解析】A.闭合开关S1、S2,电流表A1在干路上,测量干路电流,故A错误;
B.闭合开关S1、S2,两个灯泡并联,电流表A1在干路上,电流表A2在支路上,故电流表A2的示数比A1的小,故B错误;
C.若灯L1被短路时,则灯泡L2也被短路,故C错误;
D.仅断开S1,只有灯泡L2接入电路,电流表A2没有接入电路,故没有示数,只有电流表A1接入电路,故只有电流表A1有示数,故D正确。故选D。
中考考题要求同学们能根据电流表的使用规则判断电流表的连接是否正确,能正确分析处电流表的测量对象,这是物理核心素养的科学探究的体现。
考点二:电流表的读数
【典例】如图所示,电流表使用前没有______,若小明使用这个电流表直接测电流,若指针最后对准1.9A,则实际的电流值为______A。
【答案】调零(校零);1.8。
【解析】[1]电流表使用前若指针没有指在零刻度上,应先调零。
[2]由图可知,电流表所选的量程为0~3A,分度值是0.1A,一开始其指针指在0.1A位置,若指针最后对准1.9A,则实际的电流值为1.9A-0.1A=1.8A。
电流表读数时要注意两点:一是量程;二是分度值。在考试时,常见的错误是看错量程,将大量程下的读数读成小量程下的读数,或将小量程下的示数读成大量程下的读数,需要多加注意。
【作业帮】
一、基础练(知识巩固)
1.下列用电器通过的电流接近4A的是( )。
A.电风扇 B.电冰箱 C.电饭锅 D.电视机
【答案】C。
【解析】A.电风扇的工作电流约0.5A,故A错误;
B.电冰箱的工作电流约1A,故B错误;
C.电饭锅的工作电流在4A左右,故C正确;
D.电视机的工作电流约0.5A ,故D错误。
故选C。
2.下列有关电流表的使用,不正确的是( )。
A.电流表并联在被测电路中;
B.电流表串联在被测电路中;
C.被测电流不超过电流表的量程;
D.电流从电流表“+”接线柱流入,“-”接线柱流出
【答案】A。
【解析】电流表的电阻很小,使用时若要测量哪个用电器的电流就与哪个用电器串联,A说法错误,符合题意;B说法正确,不符合题意;
电流表使用时被测电流不能超过电流表的量程,否则就烧坏电流表,C说法正确;
电流表使用时让电流从电流表“+”接线柱流入,“-”接线柱流出,否则电流表指针反向偏转,损坏电流表,D说法正确;答案选A。
3.下列数据中,最接近实际情况的是( )。
A.冬季洗澡水的温度大约是 SKIPIF 1 < 0 B.手机的质量约20g
C.医用口罩面积约2dm2D.家用空调制冷时电流大约是1A
【答案】C。
【解析】A.冬季洗澡水的温度大约是 SKIPIF 1 < 0 ,故A不符合题意;
B.手机的质量和苹果的质量差不多,约150g,故B不符合题意;
C.医用口罩长度约为15cm,宽度约为10cm,面积约150m2,约合1.5dm2,故C符合题意;
D.家用空调制冷时电流大约是 SKIPIF 1 < 0 ,故D不符合题意。
故选C。
4.在如图所示的电路中,闭合开关能正确地测出小灯泡L1的电流的电路是( )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】A.由电路图可知,两灯并联,电流表与灯泡L1串联在支路中,且电流从正接线柱流入,负接线柱流出,能正确地测出小灯泡L1的电流,故A符合题意;
B.由电路图可知,两灯并联,电流表与灯泡L1串联在支路中,但电流从负接线柱流入,不能正确地测出小灯泡L1的电流,故B不符合题意;
C.由电路图可知,两灯并联,电流表安装在干路中,不能正确地测出小灯泡L1的电流,故C不符合题意;
D.由电路图可知,两灯并联,电流表与灯泡L2串联在支路中,能正确地测出小灯泡L2的电流,但不能正确地测出小灯泡L1的电流,故D不符合题意。
故选A。
5.在家庭电路中电灯与电视机的连接方式是______;一种节日彩灯上串联着50只小灯泡,如果电源插头处的电流为100mA,那么通过每只小灯泡的电流是______A。
【答案】并联;0.1。
【解析】[1]在家庭电路中电灯、电视机能够独立工作,互不影响,它们是并联的。
[2]因为小灯泡是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,即通过每一只小灯泡的电流和电源插头处的电流都相等,都为100mA=0.1A。
6.如图所示,将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电流表的数示为0.02A,则金属片 _____(选填“A”或“B”)是该“土豆电池”的正极。
【答案】B。
【解析】[1]闭合开关S,电流表示数为0.02A,因为电流从电流表正接线柱流入、从负接线柱流出,所以电流是从B极流出,而在电源外部,电流从电源正极流出,经用电器流回负极,所以B为电源正极。
7.图中,电流表的示数为___________A。
【答案】2.2。
【解析】如图所示,电流表接入的量程为0~3A,分度值为0.1A,故读数为2.2A。
8.如图所示,是某同学练习组装电路时连接的电路图,请根据图中所示的实物图,画出对应的电路图。
【解析】首先根据电流流向分析电路的结构为:L1、L2串联,电流表测干路电流;画电路图时先画出一个由电源、电流表、L1和开关构成的基本闭合回路,再将L2并联在L1的两端即可,如图所示:
二、综合练(能力提升)
9.在如图所示中,能直接测量通过灯L2电流的电路是( )。
A.B.C.D.
【答案】B。
【解析】A.电流表在连入电路时,应与被测用电器串联;电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;图中,一个电流表是位于干路中测干路电流,另一个电流表与L1串联,测量L1的电流,故A不符合题意;
B.图中,电流表是位于灯L2的支路中,且正负接线柱接法正确,故B符合题意;
C.图中,电流表是位于干路中测干路电流,故C不符合题意;
D.图中,电流表是位于灯L2的支路中,但正负接线柱接反了,故D不符合题意。
故选B。
10.如图甲所示电路,两灯正常发光,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数如图乙所示。则( )。
A.两灯是串联连接的B.流过L1的电流是 0.6A
C.流过L2的电流是2.6AD.干路电流是3.2A
【答案】B。
【解析】(1)由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流,故A错误.
(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即干路电流大于任意支路的电流,而从电流表指针偏转位置来看,A2偏转的比A1读数还小,所以电流表A1的量程为0∼0.6A,流过L1的电流为0.6A,故B正确;(3)电流表A2的量程为0∼3A,分度值为0.1A,示数I=2.6A,干路电流为2.6A,故D错误;(4)由于并联电路电流规律:I=I1+I2,故通过灯L2的电流:I2=I−I1=2.6A−0.6A=2A,故C错误。
故选B。
11.已知L1、L2是两个不相同的灯泡,在如图所示的四个电路中,能正确测量通过灯L1电流的电路是( )。
A.B.C.D.
【答案】D。
【解析】A. 电流表在干路上测的是干路的电流,故A错误;
B. 电流表与L1串联,测的是L1的电流,但正负接线柱接反,故B错;
C. 电流表与L2串联,测L2中的电流,并且正负接线柱接反,故C错误;
D. 右边电流表串联在干路上,测量干路电流;下面电流表与L2串联,测的是通过L2的电流,正负接线柱连接都正确,通过L1的电流等于两电流表示数之差,故D正确。
故选D。
12.在虚线框中画出实物图所对应的电路图。
【解析】电流从正极分成两条支路,一条支路经过灯泡L1和开关S1,另一支路经过电流表A和灯泡L2和开关S2,然后两支路再汇合共同回到电源负极;如图所示:
13.小明同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表______;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,______继续进行实验。电流表______直接连到电源两极。
【答案】正负接线柱接反了;换接0~0.6A的量程;不能。
【解析】[1]甲图中闭合开关,发现电流表指针向左偏转0刻线左侧位置,说明电流表正负接线柱接反。
[2]乙图中指针偏转未超过表盘的五分之一,说明量程选取了0~3A,量程太大,应该换接0~0.6A的量程。
[3]电流表在电路中相当于导线,直接接在电源两端,会烧毁电流表或电源。所以电流表不能直接连到电源两端。
三、培优练(挑战自我)
14.如图所示的四个电路中,开关S闭合后,能用电流表测量出通过电阻R1电流的电路是( )。
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】A.要想用电流表测量出通过电阻R1电流,需要将电流表与电阻R1串联。图中电流表与R2串联,故A不符合题意;
B.电流表使用时,电流应从正接线柱流入,从负接线柱流出。图中正接线柱与电源负极相连,电流没有从正接线柱流入,故B不符合题意;
C.图中电流表没有与电阻R1串联,此时电流表接入电路的位置测量的是干路电流,即通过电阻R1、电阻R2的电流的和,故C不符合题意;
D.图中电流表与电阻R1串联,并且电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,故D符合题意。
故选D。
15.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则R1和R2是_________(填“串联”或“并联”),流过R1的电流是_________A,流过R2的电流是_________A。
【答案】并联; SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 。
【解析】电阻R1和R2并列连接,故为并联;由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,A测R2支路的电流,∵并联电路干路电流大于各支路电流之和,且两指针的位置相同,∴A1的量程为0∼3A,分度值为0.1A,干路电流I=1.2A,A的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,通过R2支路的电流I2=0.24A,∴通过R1的电流I1=I−I2=1.2A−0.24A=0.96A。
由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,A2测R2支路的电流,根据并联电路的电流特点确定两电流表的量程,并根据分度值读出其大小和求出通过R1的电流。
16.如图甲是用电流表测量电流的实物图,请按要求回答:
(1)图甲中电流表测量的是通过灯泡 ___________ 的电流。
(2)如果电流表的示数如图乙所示,则电流表测出的电流是 ___________ SKIPIF 1 < 0 。
(3)如果要用电流表测通过 SKIPIF 1 < 0 的总电流,且只允许移动一根导线,请在图甲中用“×”去掉一根导线再用笔画线补上一根导线,完成电路。
【答案】 SKIPIF 1 < 0 ;1.4;如图。
【解析】(1)[1]由图像可知电流表与 SKIPIF 1 < 0 串联,因此电流表测量通过灯泡 SKIPIF 1 < 0 的电流;
(2)[2]由图像可知电流表量程为0-3A,因此电流表测出的电流是1.4A;
(3)[3] 如果要用电流表测通过 SKIPIF 1 < 0 的总电流,即将电流表改接至干路上,因此可做改动如下:
17.在图的电路中只改动一根导线(在连错的导线上打×,再画出正确的连线),符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器的电路。
【解析】开关S控制所有的用电器,说明在干路上,电流表A2测量灯泡L2的电流,电流表A1测量干路电流,电池从正极流出,流经开关后分流,一条经过灯泡L1,另外一条需要经过灯泡L2、电流表A2后再汇合后一同经过电流表A1回到负极,而本电路图电流表A2是负进正出,连接错误,电流经过开关后直接分一条支路经过灯泡L2、A2后再流经A1,故将灯泡L1的右端接线柱与灯泡L2的左端接线柱相连即可,灯泡L2与电流表A1的连线错误,故如下图所示:
电子计算器
手机
荧光灯
电风扇
约100μA
待机电流为15-50mA
约为150mA
约为320mA
冰箱
电熨斗
电饭煲
中央空调
约1A
约2.3A
3.2A-4.5A
可达20A以上
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否最准零刻度线,如有偏差,需用调零旋钮调整指针对准零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
指针完全不动
说明电路断路。应检查电路连接情况,并确定电路中各元件是否完好
指针偏转超过最大值
电流较大,要换用更大的量程
指针偏转很小
换用较小的量程
指针偏转不超过最大量程,但读数超过最小量程
使用当前的量程即可
指针向零刻度线测偏转
“+”“-”接线柱接反了,应检查电路接线情况
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