第24讲 电流 电压 新版初中物理竞赛补充基础版讲练

第24讲 电流  电压

24.1学习提要

24.1. 1 电流

电荷的定向移动形成电流。物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。在金属导体中可以移动的是自由电子，电流方向的规定与自由电子实际移动的方向相反。

1、电荷量

物体所带电荷的多少叫电荷量，用符号Q表示，在国际单位制中的单位是库仑，简称库（C）。

2、电流

每秒钟内通过导体横截面的电荷量，叫做电流，符号为I，数学表达式为。

在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安（A）。1A表示1s内通过导体横截面的电荷量为1 C，即1A=1C/s。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）等。1A = 103mA，1mA = 103μA。

3、电流表

（1）作用：电流表用来测电流的大小，如图24-1所示。在电路图中，它的符号是。

（2）量程：电流表一般有三个接线柱，一负两正（或一正两负），分别对应0〜0.6A和0〜3A两个量程。0〜0.6A量程的最小分度值为0.02A，0〜3A量程的最小分度值为0.1A。电流表的表盘如图24 - 2所示。

                  图24-1                         图24-2

（3）使用规则：①必须把电流表串联在被测电路中。②电流必须从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。③被测电路中的电流不能超过电流表的量程。④使用电流表时，不将两接线柱直接接在电源两极上。

24.1.2电压

1、电压

电压在电路中的作用是使电荷定向移动形成电流，符号为U。电压是由电源提供的，而电源是将其他形式的能转换为电能的装置。在国际单位制中，电压的单位为伏特，简称伏（V），电压的常用单位有千伏（kV）和毫伏（mV）等。1kV=103V，1V=103mV。

我国家庭电路电压为220 V；—节干电池的电压为1.5V；—节蓄电池电压为2V。

2、电压表

（1）作用：电压表是电压的测量仪器，如图24-3所示。在电路图中，它的符号是。

图24-3                     图24-4

（2）量程：电压表有三个接线柱，一负两正（或一正两负），分别对应0〜3V和0〜15两个量程。0〜3V量程的最小分度值为0.1V，0〜15V量程的最小分度值为0.5V。电压表的表盘如图24-4所示。

（3）使用规则：①使用电压表时，必须把电压表并联在被测电路两端。②电压表的正接线柱接在靠近电源正极的一端，负接线柱接在靠近电压负极的一端（相当于电流从正接线往流入，负接线柱流出）。③被测电路两端的电压不能超过电压表的量程。

24.2 难点释疑

电压表和电流表在使用方法上的相同处和不同处

如表24-1所示，电压表和电流表在使用方法上的相同处和不同处。

表 24-1

24.3 例题解析

24.3.1电表的读数

例1 如图24 - 5所示，电压表示数为         V。若使用0〜15V量程，指针仍在如图位置，则电压表示数为          V。

图24-5

【点拨】电压表有两个量程，如图24-5所示，使用0〜3V量程时，刻度盘上每一大格表示1V，每一小格表示0.1V，此时指针指在两大格加两小格上，因此读数应该为（2V + 0.1×2V）。若使用0〜15 V量程而指针位置不变，由于这时刻度盘上每一大格表示5 V，每一小格表示0.5V，指针指在两大格加两小格的位置上，因此读数应该为（10V+0.5×2V）。

【答案】2.2，11。

【反思】对电流表、电压表进行读数时，首先要确认所使用的量程，然后根据该量程的分度值进行正确读数。

24. 3. 2电表的连接

例2 如图24 - 6所示，灯L1、L2串联，某同学先用电压表测L1两端的电压，再测灯L2两端电压时，只将电压表接A的一端改接C，这种接法是否正确？为什么？

图24-6

【点拨】电压表有正、负接线柱，正接线柱必须和电流流进的一端并接，负接线柱应和电流流出的一端并接。

【答案】不正确。因为电压表“+”接线柱应与电流流进的一端相接，所以A接线柱是“+”，如把A的一端改接C，而C点是电流流出的一端，则电压表的正负接线柱接错。

24.3.3在电路图中填电表的问题

例3 如使图24-7(a)中的灯L1、L2串联，三个“〇”中应分别填如电流表还是电压表？如要使图（a）中的L1、L2并联，三个“〇”中应分别填人电流表还是电压表？

（a）                  （b）                 （c）

图 24-7

【点拨】电流表应和被测电路串联，在电路中相当于一根导线。电压表应和被测电路并联，在电路中相当于断开的电键。

    【解析】：要使L1、L2串联连接，则通过L1、L2的电流只有一条通路，又根据电流表应串 联在被测用电器的电路中，所以电流表和L1、L2组成一个串联电路，在图(a)中的②填入电流表，则电流从电源的正极流出，流过L1、电流表和L2回到电源的负极，满足L1、L2串联的要求，①和③是并联在L1和L2两端，所以必须填上电压表，如图（b）所示。

要使L1、L2并联,则通过L1、L2的电流有独立通路且不相干，根据电流表必须与待测灯 串联，电压表须与待测灯并联，所以，①是电流表，电流从电源正极流出，通过电流表再通过回到电源负极形成独立通路；③是电流表，电流也从电源正极流出，通过L2再通过电流表回到电源负极形成独立通路；②连接在电源两端。所以应该填电压表，如图（c）所示。

    【答案】：如图24 - 7(b)所示；如图24 - 7(c)所示。

    【反思】：在解题中要注意串联电路电流只有一条通路，而并联电路中各并联用电器的电流是互不相干的。

27.4 强化训练

A卷

1、在5 min钟内通过导体横截面的电荷量为600 C，则电流为__________A。若通过导体的电流为100 mA,通电时间为5 s，在这段时间内通过导体横截面的电荷量为________C。

2、0. 2 A=_______C/s；  6×102µA=________A

   3A=_______µA；   250mA=________A

   50mV=_______V=_______ µV=_______ kV。

3、如图24-8所示，当使用0〜3 A量程时，刻度盘上每一小格表示_____________A，此时电流表示数为_________A；当使用0〜0. 6 A量程时，刻度盘上每一小格表示_________，此时电流表示数为__________A。

4、如图24-9所示的表盘，示数的数值用________作单位，所选择的量程为________，此时指针的示数为________。改用另一量程，若指针位置不变，那么示数为_________。

          图24-8       图24-9      图24-10

5、如图24-10所示，电压表的示数为_____________。

6、下列关于电流的理解，正确的是           （   ）

A、电路中的电流越大，则通过导体横截面的电荷量越多

    B、在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，则导体中电流越大

    C、通电时间越长，导体中电流越大

D、通过导体电荷量越多，通电时间越长，则导体中的电流越大

7、一个普通家用灯泡正常发光时的电流大约为        （   ）

A、2mA   B、20mA  C、200mA  D、2000mA

8、在用电流表测电流的实验中，为了测量并联电路中通过灯泡M的电流，可采用的电路是图24-11中的                                                                                                                                                                                                                                （   ）

图24-11

9、某同学使用电流表时，根据电路中的待测电流，应选用0〜0.6A的量程，但误将“ + ”和“3”两接线柱接人电路，这样做可能导致                                                                                                                              （   ）

A、指针摆的角度大了      B、指针不动

C、指针摆的角度小了      D、指针摆的角度小了，示数不准确

10、一部录音机要求电源电压为9 V，如杲用千电池作电源，则需要将   （   ）

A、6节干电池并联    B、6节干电祂串联

C、3节干电池并联    D、3节干电池串联

11、有人说，电流表和电压表都不允许直接连到电源两极上，你认为   （   ）

A、他说得对      B、电流表可以，电压表不可以

C、电流表不可以，电压表可以  D、电流表可以，电压表也可以

12、在选择电压表的量程时，正确的是          （   ）

A、尽可能选择大一些的量程

B、先试接大量程，如被测电压不超过小的量程时，改接小量程

C、尽管选用的量程不同，但对测量结果毫无影响

D、为使测量结果更精确，量程选的越小越好

13、如图24-12所示，电压表测L2两端的电压，其中正确的是     （   ）

       A      B     C      D

图24-12

14、在图24-13所示的电路中，闭合电键后，电压表测量的是     （   ）

A、灯L1两端的电压      B、灯L2两端的电压

C、电源的电压       D、灯L1和L2的总电压

    图24-13      图24-14

15、在图24-14所示的电路中，电源电压不变，电键闭合，电压表的示数将  （   ）

A、不变   B、为零   C、变大   D、以上均有可能

16、在图24-15所示的电路中，心6表示电表，试在图中根据电路的要求，标出哪个是电流表，哪个是电压表，并标出正负接线柱，使两灯都能发光                                                                                    （   ）

   （a）      （b）      （c）

                                      图24-15

17、根据图24 - 16(a)所示的电路图，把图24 - 16(b)中所提供的相应实验器材连接成实物电路。

（a）      （b）

              图24 - 16

18、在图25 - 17所示的电路中，用电压表测量灯泡L2两端电压的实物电路图，请按电路的连接情况在方框内画出对应的电路图。

图25 - 17

19、在图24 - 18所示电路的圆圈中，填上适当的电表符号,使两灯能正常工作。

图24-18

B卷

1、在图24-19所示的电路中，若要测量灯L两端的电压，则电压表应该连接在     和      两点之间，且电压表的正接线柱应该靠近        点(选填“a”“b”或“c”）。

图24-19

2、在图24 - 20所示的电路中，灯L1和L2是         联连接，电压表V1测        两端的电压，电压表V2测         两端的电压。

图24-20

3、在图24 - 21所示的电路中，灯L1和L2是       联连接，电流表A1测通过灯       的电流；电流表A2测通过灯       的电流。

图24-21

4、若通过某导体的电流为0. 3 A，则10 s内通过该导体横截面的电荷量为      C。若20 s内通过该导体横截面的电荷量为40 C，则通过该导体的电流为       A。

5、—只有0〜0.6 A和0〜3 A两个量程的电流表，实验时用的是0〜0.6 A量程，但读数时错误地从0〜3 A量程的刻度盘上读出电流为1.4 A,则实际测得的电流值为              （    ）

A、0.28 A       B、0. 14 A        C、1. 4 A         D、2. 8 A

6、通过灯L1、L2的电荷量之比为4: 3，通电时间之比为2: 5，则通过灯L1、L2的电流之比为                                                           （    ）

A、15 : 8           B、8 : 15        C、10 : 3         D、3: 10

7、下列说法中正确的是 （     ）

    A、电路断开后，电路中的电流为零

    B、电路两端只要有电压,电路中就一定有电流

    C、电压表有一定的量程,使用时选择的量程越大越好

D、电路两端只要有电源，电路中就一定有电流

8、在图24 -22中，电表a和b的接法都正确，由图可知（    ）

    A、电表a和b都是电流表             B、电表a和b都是电压表

C、电表a是电压表，电表b是电流表   D、电表a是电流表b是电压表

图24-22

9、如图24 - 23所示，对于a、b、c表示的电表，说法正确的是（    ）

    A、a、b是电压表，c是电流表         B、a、b是电流表，c是电压表

C、a是电压表，b、c是电流表         D、a是电流表，b、c是电压表

图24-23

10、在图24-24所示电路的“〇”内填上适当的电表符号，使之成为正确的电路。

图24-24

11、在图24-25所示电路的“〇”内填上适当的电表符号，使之成为正确的电路。

图24-25

12、在图24 - 26所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线补上。要求：闭合电键S 后，灯L1和L2都能发光，且电流表测量通过灯L2的电流。

图24-26

13、如图24 - 27所示的实验器材如何连接才能使灯L1和L2并联在电路中，并能用电流表测灯L1的电流，用电压表测灯L2两端的电压？

（1）在图（a）中完成实物连接(注意：元件位置不能变动，连线不耍交叉)。

（2）如果灯L2两端电压为6 V，在图（b)所示的表盘中画出所选的盘程和指针所指位置。

图24-27

14、根据图24 - 28所示的实物电路，在方框内画出相应的电路图，并在电路图上标明电流流动的方向。

图24-28

15、在图24 - 29所示的电路中，电阻R1和R2并联，现在用电压表和电流表测量通过R1和R2的电流及R1两端的电压，在“〇”内填上电流表和电压表。

图24-29

16、根据图24 - 30（a）所示的电路，在图（b）中完成相应的实物连接。

图24-30

17、在某种溶液中，分开放A、B两极板，通电后在2 s内有0. 8 C的正离子到达溶液中的A 板，同时有0. 8 C的负离子到达B板，则该溶液中的电流为多少？

作业参考答案

A卷

1、【答案】2,  0.5

2、【答案】0.2， 60， 3×106， 0.25， 0.05， 5×104， 5×10-5   

3、【答案】0.1， 1.2， 0.02， 0.24

4、【答案】V， 0~15V， 12.5V， 2.5V

5、【答案】2.5V

6、【答案】B

7、【答案】C

8、【答案】B

9、【答案】C

10、【答案】B

11、【答案】C

12、【答案】B

13、【答案】D

14、【答案】A

15、【答案】B

16、【答案】略   

17、【答案】略

18、【答案】略

19、【答案】略

B卷

1、【答案】a,  b,  a

2、【答案】串， 电源， 灯L2

3、【答案】并， L2， L1和L2

4、【答案】3， 2

5、【答案】A

6、【答案】C

7、【答案】A

8、【答案】D

9、【答案】C

10、【答案】略

11、【答案】略

12、【答案】略

13、【答案】略

14、【答案】略

15、【答案】略

16、【答案】略

17、【答案】0.3