第11章3—4节电流、电压。
一)知识要点和要求:
1. 自然界中有两种电荷。
2. 电流(i)
(1)形成:导体中的电荷定向移动形成电流。
(2)方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
金属导体中,电荷实际运动方向:
(3)单位:国:安培(a)
常:毫安(ma) 微安()
换算关系:1安培(a)=103毫安(ma)=106微安()
(4)测量仪表:电流表;电路符号:
①认识电流表。
②电流表使用规则。
(5)串联电路中的电流关系,各处电流相同。
并联电路中的电流关系,干路电流等于各支路电流之和。
3. 电压(u)
(1)电压是使电荷定向移动形成电流的原因。
(2)电源是提供电压的装置。
(3)电压的单位:
国:伏特(v)
常:千伏(kv)、毫伏(mv)、微伏(v)
换算关系:1千伏(kv)=103伏特(v)=106毫伏(mv)=109微伏(v)
(4)测量仪表:电压表。电路符号:
①认识电压表。
②电压表的使用规则。
(5)串联电路中的电压关系:串联电路两端的电压等于各用电器两端的电压之和。
并联电路中的电压关系:并联电路两端的电压等于各支路两端的电压。
要求:①知道电流、电压的概念,知道电流、电压的单位及其换算。
②正确使用电流表、电压表。
③会测串联电路、并联电路的电流、电压,会总结电流、电压规律。
典型例题】例1. 在下图中,要用电流表测小灯泡中的电流,估计小灯泡中的电流是0.3安左右,则接线柱a应接电流表的___接线柱,接线柱b应接电流表的___接线柱。
分析与解:我们用的电流表有两个量程,分别为0~0.6安和0~3安。
现在被测电流是0.3安,比两个量程的最大值都小,所以都可用。但用0~0.
6安量程比用0~3安量程要好些。由于0~0.6安量程的最小刻度值要小,所以测量结果比用0~3安量程精确些。
电流表应串联在a、b间,电路中电流方向是电源正极——a接线柱——电流表“+”接线柱——电流表“-”接线柱——电灯——电源负极。所以接线柱a接电流表的正接线柱,b接电流表的0.6a接线柱。
例2. 某同学用电流表测小灯泡工作时通过的电流,正确顺次连接元件后,闭合开关,发现指针摆动很小,其发生的这种现象的原因是。
分析:在测电流前应先估计被测电流的大小,然后根据合适的量程接入电流表,如果估计不出来,可从最大量程试起。如果指针摆动适中,说明所选量程合适;如果指针摆动很大,超过了最大刻度值,说明所选量程太小,应换一个大些的量程;如果指针摆动很小,甚至都不到一个最小格,说明所选量程太大,应换一个小些的量程。
答案:选用的量程太大。
例3. 如图所示的电路,电流表a1与a的示数分别如图甲、乙所示,则电流表a2的示数为( )
a. 0.5a b. 0.1a c. 1.1a d. 1.7a
分析:这是一道难度较大的习题,要求答题者既要理解并联电路中电流的关系,又要明确正确读取电流表示数的方法。解题思路是:
(1)认清各电流表测量的是哪部分电路中的电流,明确哪个电流表的示数应该较大。
(2)根据甲、乙两图中指针的偏转情况确认两表所选的量程,并读出各表的示数。
(3)根据并联电路中电流的关系求出电流表a2的示数。
要读出电流表的示数,就必须知道电流表所选用的量程。图甲和图乙中的两个电流表都没有给出所选用的量程,这就要求我们判断它们应该选用的量程。因为上图所示的电路是一个并联电路。
因此测干路电流的电流表a的示数应该大于测通过l1的电流的电流表a1的示数。所以图乙中的示数应该大于图甲中的示数,从图中发现图乙中表的指针偏转小于图甲中表指针的偏转,因此可以断定电流表a所选的量程为0~3a。而电流表a1所选的量程应该为0~0.
6a。根据所选量程,我们可以读出干路的电流即a表的示数为1.5a。
通过l1中的电流即a1表的示数为0.4a,则电流表a2的示数即通过l2的电流为。
例4. 如图所示的实验电路,请你回答下列问题:
①图中电流表的连接有什么错误?
②如果要测量通过电灯l2的电流,只允许变**中某一根导线中的一个端点的接线位置,应如何变动?
③在②变动的基础上,如果要测量通过电源的电流,也只允许变动一根导线的一个端点的接线位置,应如何变动?
分析:测量电流时,应把电流表串联在要测的电路中,并使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。用电流表测哪段电路中的电流,就应串联在哪段电路中,或者说测通过哪个用电器中的电流,就跟这个用电器串联。
答案:①从图中看出电流表跟电灯l1串联,测电灯l1的电流,但电流表的“+”和“-”接线柱接反了。
②如果要测通过电灯l2的电流,应使电流表跟电灯l2串联。那么把导线a接电流表“+”接线柱的一端改到电流表的“-”接线柱。
③如果要测通过电源的电流,实际上是测干路中的电流,应将电流表接到干路中或与电源串联。在②的基础上将导线c接电流表“-”接线柱的一端改接到“+”接线柱上。
例5. 如图所示的电路中,估计电灯l2两端的电压为2.5伏,为了测电灯l2两端的电压,则应该在接线柱和之间接一根导线,接线柱接电压表的接线柱,接线柱接电压表的接线柱。
分析与解:我们用的电压表有两个量程,分别为0~3伏和0~15伏。现在所测的电压为2.
5伏,比两个量程的最大值都小,所以都可利用。但0~3伏量程的最小刻度值是0.1伏;0~15伏量程的最小刻度值是0.
5伏,所以用0~3伏量的测量结果要精确些。所以电压表应用“+”接线柱和“3”接线柱。由于电压表应并联在电灯l2的两端,所以应使b接线柱接电压表的“+”接线柱,使c接线柱接电压表的“3”接线柱。
为了使电路成为通路,还应在a接线柱和b接线柱之间接一根导线。
答案:例6. 如图所示,闭合开关后,电灯正常工作,现在用电流表测通过电灯的电流,用电压表测电灯两端的电压,则表a是表,表b是表。
分析与解:由电流表的使用规则知,电流表应和电灯串联,从图中看出表a是串联在电路中,所以表a是电流表。由电压表的使用规则知,电压表应并联在电灯的两端,从图中看出表b并联在电灯的两端,所以表b是电压表。
另外,在前面的重点讲析第4点中谈到可以把电流表看做一根导线,把电压表看做一处开路。现在我们用此“看做”来做一下此题:
在图中把表a看做电流表,则此处是一根导线,对电灯的工作不影响,所以表a是电流表;如果把a看做电压表,则此处是开路,则电灯中无电流通过,不能工作,所以表a不是电压表。
在图中把表b看做电流表,则此处是一根导线,对电灯造成短路,甚至造成电源短路,所以表b不是电流表;如果把表b看做电压表,则此处是开路,对电灯的工作不影响,所以表b是电压表。
答案:电流表、电压表。
例7. 某同学连接某电路如图所示:
①图中电压表的连接有什么错误?
②现要测量电灯l2两端的电压,只允许变**中一根导线的一个端点的接线位置,应如何改动?
③在②中已改动的基础上,如果要测两电灯的总电压,且只允许再变动一根导线上的一个端点的接线位置,应如何改动?
分析:看实物图有时感觉混乱,所以有时候常常是根据实物图画出电路图,然后再根据电路图去分析错误。为此先画出图乙所示的电路图。
答:①在电路中应使电流从电压表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,可以看出图中电压表的两个接线柱接反了。
②要测电灯l2两端的电压,应将电压表并联在电灯l2的两端,同时注意电压表的“+”接线柱。从图中看出,将导线a跟电灯l1连接的一端,改接到电灯l2右边的接线上就可以了。
③要测两电灯的总电压,就把电压表并联在两电灯串联后的两端,即把b导线连电灯l2的一端,改接到电灯l1的左边接线柱就可以了。
模拟试题】(答题时间:60分钟)
一、填空题。
1. 电流是表示的物理量,用符号表示,单位。
2 计算器中的电流很小,大约是100,也就是a。雷电是一种常见的自然现象,发生雷电时的电流高达,相当于ma。
3. 实验室里通常用来测量电路中的电流。测量时,电流表必须和被测的用电器联在电路里,使电流从它的流进,从流出,并选择合适的绝对不允许不经过而直接将它连接在电源的两极上。
4. 读出图中电流表的示数:当导线都接“-”和“0.6”两接线柱时,a图所示为a,b图所示为a;当导线接“-”和“3”两接线柱时,a图所示为a,b图所示为a。
5. 如图所示,只闭合s1和s2时,灯l2电流表测通过电流;要使l1和l2串联,正确的做法是要使两灯并联,正确的做法是这时电流表测电流。
6. (1)如图所示的电路图中,将一只电流表分别接在a、b、c三点处,将每次测得电流分别记作,结果是得出的结论是。
(2)如图所示的电路图中,将一只电流表分别接在a、b、c三点处,依次测得电流分别记作,结果是得出的结论是。
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