初中物理人教版九年级全册第十五章 电流和电路第4节 电流的测量学案
展开【学习目标】
1.知道电流的单位、符号,以及生活中常见用电器的电流;
2.理解电流的概念;
3.知道电流表的用途、符号、使用规则;
4.能将电流表正确的接入电路,并能够画出相应的电路图。
【要点梳理】
要点一、电流的强弱
1、概念:表示电流的强弱(大小)的物理量,常用符号I表示。
2、单位:安培 (A)、毫安(mA)、微安(μA)
①安培(Andre M.Ampere 1775-1836):法国物理学家,数学家。
● 安培是个数学天才,年纪很小已学会数学的基本知识和几何学;12岁开始学习微积分;18岁时已能重复拉格朗日的《分析力学》中的某些计算。
● 他不但创造了“电流”这个名词,又将正电荷流动的方向定为电流的方向。
● 根据电流的性质发明了探测和量度电流的电流表。
● 安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中,这是电磁学史上一部重要的经典论著。
②单位换算:1A=1000mA 1mA=1000uA
3、常见电流值:
要点二、电流表
1、电流表的结构
电流表的符号:
两个量程:0--0.6A(大格0.2A,小格0.02A)0--3A(大格1A,小格0.1A)。
三个接线柱:乙图为两个量程共用一个“- ”接线柱,标着 “0.6”和“3”的为正接线柱;甲图为两个量程共用一个“+”接线柱,标着“0.6”和“3”的为负接线柱。
调节点:调节电流表的指针指零。
2、电流表的使用规则
①电流表要和被测用电器串联;
②接线柱的接法要正确,使电流从正接线柱流入,从负接线流柱出;
③被测电流不要超过电流表的量程;在不知被测电流的大小时,应采用试触的方法选择量程。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源两极。
3、电流表量程的选择:
①如果能够估测出电流的大小,可以根据估测值选择合适的量程;
②如果不能估测可用“试触法”选择合适的量程,如下图所示,电流表不要全部接入电路,闭合开关后用线头A点试触较大的量程,如果指针示偏转较小选择小量程,如果指针示偏转较大选择大量程的量程。
4、电流表的读数
明确电流表所选量程;
确定电流表的分度值(一个小格代表多少);
接通电路后,看看表针向右总共偏过多少小格;
电流表的指针没有正对某一刻度,在两个刻度之间,这时指针靠近那个值就读那个值。
要点诠释:
1、使用电流表要选用合适的量程,并不是量程越大越好,如果选择的量程太小测不出电流还会烧坏电表,如果量程太大,读数不准确。如:测量大小是0.08A的电流,如果选择0~3A的量程那么测量的结果是0.1A,如果选用0~0.6A的量程测量结果是0.08A。
2、如果实验室电流表的量程是“0~0.6A”和“0~3A”测量时选择的是小量程,但是小量程的刻度不清楚,大量程刻度清晰,这时可以读出大量程的结果,正好是小量程的5倍。
3、“正进负出” 电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,不是连接电源的正负极。
【典型例题】
类型一、电流表的使用
1.(2016•徐闻县模拟)如图所示电流表的读数为 A。
【思路点拨】电流表的读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数。
【答案】0.48
【解析】电流表使用的是0~0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,示数是0.48A;
故答案为:0.48。
【总结升华】本题考查电流表的读数,类似的测量工具读数应归纳掌握,如:电压表、温度计、刻度尺、弹簧测力计、电能表、天平的读数等。
举一反三:
【变式】实验室,某同学发现一个电流表有两个量程,大量程是0~9A,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.0~0.6A B.0~1A C.0~2A D.0~3A
【答案】D
2.如图所示电路,电路中有三盏灯,两个电流表,两个开关,请回答:
(1)当闭合S1 ,断开S2 时,此电路中哪盏灯能发光,电流表测的是哪部分的电流?
(2)当闭合S2,断开S1 时,电路中哪盏灯能发光?电流表测的是哪部分的电流?
(3)当S1 、S2 都闭合时,此电路是一个什么电路?电流表测的是哪部分的电流?
(4)当S1 、S2 都断开时,电路是什么电路?
【答案】(1)L3灯亮; A1只测通过L3灯的电流。
(2)灯L1 亮;电流表表A2 测量通过灯L1 的电流。
(3)灯L1、L2 、L3 三盏灯都发光; A1 测的是通过L2和L3灯的电流之和,A2 测的是通过L1 和L2 灯的电流。
(4)灯L1 、L2 、L3三盏灯都发光;电流表A1、A2没有接在电路中。
【解析】(1)当只闭合S1 ,断开S2 时,只有L3 灯亮,L1 和L2 灯被短路,此时电流表相当于导线,电流表阻碍电流的作用很小,被视为零,这样电流就不通过L1 和L2 灯,只通过A1 和灯L3 ,这时A1 只测通过L3 灯的电流。
(2)当闭合S2 ,断开S1 时,只有灯L1 亮,L2 和L3 灯被短路,电流表A2 测的是通过L1 灯的电流,此时电流只通过L1 ,不通过L2 和L3 。
(3)当S1 和S2 都闭合时,此时的电路是一个并联电路,灯L1 、L2 、L3 并联,三盏灯都发光,A1 测的是通过L2 和L3 灯的电流之和,A2 测的是通过L1 和L2 灯的电流。
(4)当S1 和S2 都断开时,此时的电路是一个串联电路,此时电流表没有接在电路中。
【总结升华】题目考查了在并联电路中,如何判断电流表测量那些用电器的电流,题目中所示电路图,假设两个开关都闭合,三个灯并联,可以用“断路法”判断。方法如下:①画出电流的三条路径,如图a所示, L1所在支路绿色箭头,L2所在支路黑色箭头,L3所在支路红色箭头。②判断电流表A1测量那一条(或几条)支路的电流可以假设A1所在位置断开,图b所示,三条支路那一条(或几条)断路,A1测量的就是那一条(或几条)支路的电流。同理可以判断A2如图c所示。
举一反三:
【变式】(2015•成都中考)如图1所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过 (选填“电源” “L1”或“L2”)的电流,电流表的指针偏转如图2所示,电流表的示数为 A。
【答案】L2;0.28
3.(2014•株洲中考)下图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 (填“a”或“b”)流入电流表,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。
【思路点拨】使用电流表测量电路电流时,必须:使电流表与用电器串联;电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;根据电流大小选择合适的量程。
【答案】a;0.4;0.6;-
【解析】由图知,电流表指针偏向了0刻度线的左侧,原因是正负接线柱接反了,也就是电流从导线a进入了电流表;此时电流表选择的是0~3A量程,对应的分度值为0.1A,此时的示数是0.4A;为测量正确并且读数误差较小,需要改变进入电流表的电流方向,改接小量程,所以需要将导线a与标有“0.6”的接线柱相连,b与标有“﹣”的接线柱相连。
【总结升华】此题考查的是电流表使用和读数方法,属于基本技能的考查,难度较小,容易解答。
类型三、综合应用
4. 小明在做“组成串联电路”的实验时,电路连好后闭合开关,两灯均不亮。经检查,电路连接无误,老师告诉他是一个小灯泡坏了,请你帮助小明,在图所示的实验器材中任选一种,连入电路,检测出哪只灯泡坏了,请按下面表格的要求填入检测实验的内容。
【答案】
【解析】题目明确指出其中一个灯泡是坏的。(1)将导线与灯L1并联,则灯L1会被导线短路,闭合开关后,如果灯L2亮,则L1是坏的,如果灯L2不亮,则L2是坏的。
(2)将电流表与灯L1并联,由于电流表的作用相当于导线,则灯L1会被电流表短路,闭合开关后,如果电流表有示数,则L1是坏的,如果电流表无示数,则L2是坏的。
(4)将小灯泡与灯L1并联,则整个电路会形成混联。闭合开关后,如果小灯泡发光,则L1是坏的.如果小灯泡不发光,则L2是坏的。
【总结升华】题目考察了利用不同的器材来检测电路故障,根据灯泡是否发光,电流表示数异常等现象来判断电路故障。
5. 请你仔细观察如下图所示实物电路。若此时闭合开关,电路的状态为_________(选填“通路”“断路”或“短路”)。
(1)请在图中去掉一根导线,将电路改成一个串联电路(在不需要的导线上画一个×);
(2)请在图中改一根导线,将此电路改成并联电路,此时电流表测通过_______的电流(在不需要的导线上画一个×,再补画上一条新的导线)。
【答案】短路;电路图a;电路图如图b;L2
【解析】题目中导线直接连到了电源的两端,闭合开关后两个灯泡短路,电流表无示数;如果使两灯串联应该去掉导线如图a所示;如果让两灯并联,应该去掉导线。
【总结升华】此题考查电路故障和电路改错,电路改错相对于按要求连接电路较难,同学没在做题的时候要注意归纳。
举一反三:
【变式】请你仔细观察如下图所示实物电路。若此时闭合开关,电路的状态为_________(选填“通路”“断路”或“短路”)。
(1)请在图中去掉一根导线,将电路改成一个串联电路(在不需要的导线上画一个×);
(2)请在图中改一根导线,将此电路改成并联电路,此时电流表测通过_______的电流(在不需要的导线上画一个×,再补画上一条新的导线)。
【答案】短路;(1)电路图如左下图所示;(2)电路图如右下图所示;两灯泡
选用器材
检测电路图
现象及结论
选用器材
检测电路图
现象及结论
导线
如果灯L2亮,则L1是坏的,
如果灯L2不亮,则L2是坏的。
电流表
当开关闭合后,如果电流表有示数则灯L1是坏的;
如是电流表无示数,则灯L2是坏的。
小灯泡
闭合开关后,如果小灯泡发光,则L1是坏的;
如果小灯泡不发光,则L2是坏的。
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