【暑假提升】人教版物理八年级(八升九)暑假预习-第18讲 电流的测量 讲学案
展开第18讲 电流的测量(解析版)
【学习目标】
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。
【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
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 |
知识点二、电流的测量
1.认识电流表
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 |
2.电流表的实验规则
(1)电流表的连接
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: (1)指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小; (2)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 |
“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。
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 |
(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。
【考点剖析】
考点一:电流大小的估测
下列估算正确的是( )。
A.成年人步行的速度约为10m/s B.中学生跑完百米的时间约为6s
C.节能灯正常工作时的电流约为20A D.一个鸡蛋的质量约为50g
【答案】D。
【解析】A.成年人步行的速度约为4km/h,即,故A不符合题意;
B.中学生跑完百米的速度约为8m/s,所需要的时间约为,故B不符合题意;
C.节能灯的额定功率为44W左右,正常工作时的电流约为,故C不符合题意;
D. 500g鸡蛋一般为10个左右,一个鸡蛋的质量约为50g,故D符合题意。故选D。
考点二:电流表的连接
角度1:判断电流表测量的对象
用一个电源、一个开关、两个电流表、两个灯泡,组成了图所示的四个电路,其中电流表A1 能正确测灯L1 的电流的是( )。
A. B. C. D.
【答案】C。
【解析】用电流表测电流时,电流表必须和用电器串联;且电流从电流表的“+” 接线柱流入,“-” 流出。A中电流表A1 在干路上,且接线柱结反了;B中电流表A1 与L1 并联;D中电流表A1 在干路上;C是正确的。故选C。
角度2:电流表的连接
例一:如图所示,要用电流表测量L1的电流,请你在图中用笔画线代替导线分别将导线A、B正确地连接到相应的接线柱上。
【解析】要用电流表测量L1 的电流,灯泡L1 与电流表串联,灯泡L2 与灯泡L1 和电流表并联,如下图所示:
例二:如图甲所示的电路,电流表测量的是通 过_______(选填“L1和L2”、“L1”或“L2”)的电流,闭合开关S,若发现指针偏向如图乙所示的位置,其原因是______________。
【答案】L2;电流表正负接线柱接反。
【解析】[1]由图像可知电流表与灯L2串联,因此测通过L2的电流;
[2]由图像可知,电流表指针反向偏转,即没有按照正进负出的原则连接电流表接线柱,则故障为电流表正负接线柱接反。
考点三:电流表的读数
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。
【过关检测】
1.某同学用电流表测电路中的电流时,接了0~0.6A的量程,但读数读得2.6A,则电流表的实际读数应该是( )。
A. 0.3A B. 0.52A C. 0.26 A D. 0.32A
【答案】B。
【解析】在电流表的同一刻度处,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍,电流表使用“0~0.6A”的量程时,若按照“0~3A”的量程,读数是2.6A,故正确读数是:2.6A/5=0.52A,故选B。
2. 在使用电源时绝对不允许用导线把电源的正、负两极直接连接起来,这是因为( )。
A.电流太大,会损坏电源; B.电流太大,会损坏用电器;
C.电流太小,用电器不能工作;D.电流太大,会损坏电源和用电器
【答案】A。
【解析】用导线把电源的正、负两极直接连起来,电路短路,电路电流很大,会损坏电源,所以在使用电源时绝对不允许用导线把电源的正、负两极直接连接起来。故选A。
3.如图所示,以下四件家用电器正常工作时电流最接近5A的是( )。
A. 电风扇 B. 笔记本电脑 C. 台灯 D. 电饭锅
【答案】D。
【解析】A. 收音机的工作时的功率约为11W,电流大约为50mA=0.05A左右,故A错误;
B. 笔记本电脑工作时的功率约为100W,电流大约是0.5A,故B错误;
C. 台灯工作时的功率约为40W,电流大约是0.2A,故C错误;
D. 电饭锅的电功率约为1000W,工作电流约为5A,故D正确。
4.如图所示,用电流表测量通过灯的电流的电路图,其中电路连接正确的是( )。
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】电流表的使用,串联在电路中,测量哪个的电流与哪个串联,电流方向正确,即电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。
A图与L1串联,但正负接线柱错误;
B图测量L2的电流;
C图串联在干路中,测量两个灯的电流和;
D图两灯并联,电流表与L1串联,并且电流方向正确,所以测量的是L1的电流,符合题意。故选D。
5.如图所示,能正确地测出小灯泡L2电流的电路是( )。
A.B. C.D.
【答案】C
【解析】A、由图示电路图可知,电流表正负接线柱接反了,也没与L2串联,故不能测出小灯泡L2的电流,故A错误;
B、由图示电路图可知,电流表测量的是两灯泡并联后的总电流,不能测出通过小灯泡L2的电流,故B错误;
C、由图示电路图可知,电流表与小灯泡L2串联,且电流从正极流入,负极流出,测量通过小灯泡L2的电流,故C正确;
D、由图示电路图可知,电流表与小灯泡L2并联,测量的是通过小灯泡L1的电流,不能测出通过小灯泡L2的电流,故D错误。故选:C。
6.下列电路中,电流表测L1灯电流的是( )。
【答案】C。
【解析】电流表使用时与被测电路串联。A图中电流表与L1灯并联,将L1灯短路,不符合题意;
B图中电流表与灯L2串联,测量的是L2灯的电流,不符合题意;
C图中电流表与L1灯串联,测量的是灯L1电流,符合题意,选填C;
D图中电流表在干路上,测量的是并联电路总电流,不符合题意。
7.如图所示是小明连接电流表时存在的问题,请在下面横线上分别写出造成其现象的原因.甲图的问题:_____________________;乙图的问题:____________________________。
【答案】(1)电流表的正、负接线柱接反了;(2)电流表的量程接大了。
【解析】由甲图可知,指针反转,说明正、负接线柱接反了;
由乙图可知,指针偏转角度太小,说明量程选择过大了。
8.必须把电流表____联在电路中,为了测量时不超过电流表的量程,在不能预先估计被测电流大小时,要先进行____。
【答案】串;试触。
【解析】必须把电流表串联在电路中测量电流时,在不能预先估计被测电流大小的情况下,要先用试触法来确定电流表的量程.具体做法是:先选用大量程把表的一个接线柱接入电路,再拿电路的一个线头试触电流表的另一接线柱.若表的指针不超过量程就固定接好;若表的指针指示偏小,说明在小量程范围内,则再改用小量程进行测量.
故答案为:(1)串;(2)试触。
9. 粗心的马虎同学在连接电路时,电路里少连了一根导线,如图所示,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:灯泡L1、L2都能发光,且电流表只测量通过灯泡L1的电流,开关也只控制L1的通断。
【解析】由于电流表只测量通过灯泡L1的电流,开关也只控制L1的通断,所以两个电灯是并联关系,且电流表、开关与L1串联后再与L2并联。
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