13.3电流和电流表的使用

苏科版九年级上册第十三章《电路初探》13.3电流和电流表的使用【知识梳理】一、电流1．电流：电荷的定向移动形成电流。2．电流的方向：规定以正电荷定向移动的方向为电流方向。为了方便理解，我们可以把电荷在导体中的移动类比为水在水管中的流动，即把电流类比为水流。此种方法称为类比法。水流流过水轮机，能使水轮机转动起来,与此类似，电流通过灯丝，能使小灯泡发光。3．电流强度：（1）概念：表示电流的强弱、大小，符号I。（2）单位：安培，简称安。符号A(国际单位)。常用单位：毫安mA、微安μA。（3）单位换算：1A=103mA=106μA。（4）家用电器的电流范围：对于耗电量大的用电器，例如柜式空调、电暖器、电吹风热风挡，电流大约10～20A左右。对于耗电量中等的用电器，例如挂式空调、电视机、电脑、电冰箱、微波炉，电流大约1～5A左右。对于耗电量小的用电器，例如电风扇、日光灯，电流大约0.05～0.5A左右。对于耗电量很小的用电器，例如待机，电子计算器，电流大约0.1mA～0.01A左右。二、电流表1．用途：测量电流强度。2．电流表的结构3．电流表的刻度及量程电流表刻度盘共有30宽度均匀的小格，每一小格表示的电流为量程的。（1）量程一：0～0.6A：对应刻度盘下方的数字，分度值为0.6÷30=0.02A；（2）量程二：0～3A：对应刻度盘上方的数字，分度值为3÷30=0.1A。4．电流表使用注意事项：（1）使用前要检查指针是否指零，如有偏差，要用螺丝刀旋转表盘上的调零旋钮，将指针调零。（2）必须要把电流表与被测量对象串联在电路中，使电流从标有0.6或3的接线柱流入电流表，从“—”流出，简称“正进负出”。（3）被测电流的大小不能超过电流表的量程，否则会烧坏电流表。（4）在不确定被测电流大小范围时，一般先用大量程试触，如电流表示数在小量程范围内，再改用小量程，这样读数更为精确；如果大量程试触时指针满偏，则需更换更大量程的电流表。（5）电流表对电流的影响很小，相当于导线，因此电路中不允许把电流表直接连接到电源的两极。5．电流表的读数：（1）确定电流表所选量程和分度值。（2）接通电路后，看看指针向右总共偏过多少小格。（3）小格数乘分度值即为电流表读数。（4）如果电流表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近哪个值就读哪个值。举例说明：6.电流表常见的非正常现象现象情形开关闭合前，指针未指零开关闭合后，指针向左偏开关闭合前，指针未指零开关闭合后，指针轻微偏转开关闭合后，指针满偏开关闭合后，指针无偏转原因指针未调零“正”“负”接线柱接反了指针未调零量程选大了量程选小了①开关未闭合②电流表被短路影响测量结果偏小指针弯曲，电流表损坏测量结果偏大读数误差大烧坏电流表电流表不工作三、实验：探究串并联电路电流的特点1．探究串联电路电流的特点【实验目的】探究串联电路中各处电流有什么关系【实验器材】几个不同规格的灯泡、导线若干、电源、开关【实验设计】（1）实验电路图如图所示：（2）将灯泡L1、L2与电源，开关用导线串联起来，把电流表串联在电路中的A处，测出A处的电流。然后，再用同样的方法测出B、C两处的电流，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。（3）更换不同的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。各处电流实验序号IAIBIC10.20A0.20A0.20A20.36A0.36A0.36A【实验分析】【实验结论】串联电路中电流处处相等。2．探究并联电路电流的特点【实验目的】探究并联电路中各处电流有什么关系【实验器材】几个不同规格的灯泡、导线若干、电源、开关【实验设计】（1）实验电路图如图所示：（2）将灯泡L1、L2与电源，开关用导线并联起来，把电流表串联在电路中的A处，测出A处的电流。然后，再用同样的方法测出B、C两处的电流，将测得的数据填入表格中（数据仅供参考）。（3）更换不同的灯泡，再次测量A、B、C三处的电流，将测得的数据填入表格（数据仅供参考）。各处电流实验序号IAIBIC10.30A0.12A0.18A20.48A0.20A0.28A【实验分析】【实验结论】并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。3．串、并联电路中的电流规律在串联电路中，电流处处相等；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。【易错点】1．电流方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反，在金属导体中，可定向移动的是电子，故电流方向与电子的定向移动方向相反。2．“正进负出”指的是电流从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，对于电源来说，是“正出负进”。3．两用电器通过的电流相等不一定是串联，两用电器通过的电流不相等一定是并联。4．在并联电路中，要注意电流是先分流再进入电流表还是先经过电流表再分流，或者电流是先经过电流表再合流还是先合流再经过电流表，这决定了电流表的测量对象，请注意区分以下几种情况。电流先分流再经过电流表，电流表测L1支路电流电流先经过电流表再分流，电流表测干路电流电流先经过电流表再合流，电流表测L1支路电流电流先合流再经过电流表，电流表测干路电流【规律总结】1．在分析电路串并联时，把电流表看成导线，可以简化电路，使分析更容易。2．电流表测量的是经过自身的电流，所以它在哪条电路上，就测得该条电路的电流。3．电流表大量程是小量程的5倍，如果两个电流表接入不同量程指针位置却相同，那么这两个电流表读数也是5倍关系。4．串联电路：I=I1=I2=……；并联电路：I=I1+I2+……【典例分析】1．（2022·江苏镇江·九年级期末）下列家用电器中，正常工作时电流最大的是（）A．立式空调B．节能灯C．收音机D．【答案】A【详解】立式空调的工作电流约10A，节能灯的工作电流约0.1A，收音机的工作电流约0.05A，的工作电流约0.1A。所以正常工作时电流最大的立式空调。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2．（2021·江西景德镇·九年级期末）小聪设计了如图所示的四个电路，能正确测量通过灯L1电流的电路是（）A．B．C． D．【答案】C【详解】A．电流表在干路上测的是干路的电流，故A不符合题意；BD．电流表与L1串联，测的是L1的电流，且电流表的正负接线柱接反，故BD不符合题意；C．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C符合题意。故选C。3.（2022·福建莆田·九年级月考）有甲、乙两根镍铬合金丝，甲和乙等长，乙粗些，把它们串联在电路中，流过它们的电流分别为I甲和I乙，下列判断中正确的是（）A．I甲＝I乙 B．I甲＜I乙 C．I甲＞I乙 D．无法判断【答案】A【详解】由题知，两根镍铬合金丝，串联在电路中，根据串联电路的电流规律知通过两根电阻丝的电流相等，即I甲＝I乙，电流大小与两电阻丝的电阻大小无关。故A正确，BCD错误。故选A。4．（2022·湖南湘西·九年级期末）如图电表示数，A1的示数为___________，A2的示数为___________。【答案】

0.7A

0.24A【详解】[1]A1所选的量程为，分度值为0.1A，其示数为0.7A。[2]A2所选的量程为，分度值为0.02A，其示数为0.24A。5．（2022·江苏南京·九年级期末）如图所示，有两根导线没有连接，请用笔画线代替导线，连线要求：L1和L2并联，开关S同时控制L1和L2，电流表测L1的电流。【答案】【详解】L1与L2并联；开关S同时控制L1与L2，S在干路上；电流表测通过L1的电流，则电流表与L1串联，如答案所示。【思路小结】1．在连接电路时，注意分析电流走向，保证电流表“正进负出”。2．电流表测量的是经过它自身的电流，在并联电路中，哪些支路电流经过电流表，电流表就测哪些支路的电流。3．在串联电路中，无论两个用电器有多少不同的地方，但电流一定相同。【精典训练】一、单选题1．（2022·浙江金华·九年级期末）如图甲电路，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，乙图为电流表A1指针的位置，如果电流表A2读数是0.6A，则下列说法正确的是（）A．电流表A1的读数是0.3A B．灯泡L1和L2并联C．电流表A1可以连接“、0.6”接线柱 D．通过灯L1的电流为0.6A【答案】B【详解】由图甲知，电流从正极流出经电流表A1后分成两支，一支通过L1，另一支通过L2和A2，所以两灯并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2的电流。AC．因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表A2读数是0.6A，由图乙知，电流表A1应选择0~3A的量程，连接“、3”接线柱，A1读数为1.5A，故AC错误；B．由以上分析可知，灯泡L1和L2并联的，故B正确；D．因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表A2读数是0.6A，电流表A1读数为1.5A，故通过L1的电流为I1=II2=1.5A0.6A=0.9A故D错误。故选B。2．（2022·江苏盐城·九年级期中）小华想利用电流表测量通过小灯泡的电流，以下设计的电路中最合理的是（）A．B．C．D．【答案】B【详解】A．由图得，当开关闭合时，电流表与灯泡并联，灯泡被短路，故A不符合题意；B．由图得，当开关闭合时，电流表与灯泡串联，电流表测量灯泡的电流，故B符合题意；C．由图得，当开关闭合时，导线与灯泡并联，电流表在干路上，会出现电源短路，故C不符合题意；D．由图得，当开关闭合时，电流表与灯泡串联后与导线并联，电源被短路，故D不符合题意。故选B。3．（2022·河南周口·九年级期末）如图所示电路中，闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A，则通过L2的电流为（）A．0.9A B．0.5A C．0.4A D．1.4A【答案】C【详解】由电路图看出，闭合开关后L1、L2并联，A1测量L1的电流，A2测量干路的电流，已知闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A，根据并联电路中电流的规律可知，干路电路等于各支路电流的和，则通过电灯L2的电流I2=II1=0.9A0.5A=0.4A故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。4．（2022·广东汕头·九年级月考）两个小灯泡接在同一个电路中，分别测出通过它们的电流，下列判断正确的是（）A．如果电流相等，两灯一定是串联 B．如果电流不相等，两灯一定是串联C．如果电流相等，两灯一定是并联 D．如果电流不相等，两灯一定是并联【答案】D【详解】两个小灯泡接在同一个电路中，如果电流相等，两灯可能是串联，也可能是并联（此时两个灯泡的规格是相同的）；如果电流不相等，由于串联电路中电流处处相同，所以两灯一定是并联，故D正确，ABC错误。故选D。5．（2022·四川成都·九年级期末）在“探究并联电路电流的特点”实验中，实验电路如图甲所示，闭合开关S后，电流表A1、A2示数分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是（）A．A1电流表的读数为0.31A B．A2电流表的读数为1.3AC．L1的电流大于L2的电流 D．干路电流的大小为0.54A【答案】C【详解】A．由图甲知，两灯并联，电流表A1测L1支路电流，电流表A2测L2支路电流，由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，A1示数为0.32A，即通过L1的电流为0.32A，故A错误；B．由图丙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，A2示数为0.26A，即通过L2的电流为0.26A，故B错误；C．由A和B选项知，L1的电流大于L2的电流，故C正确；D．并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为故D错误。故选C。6．（2022·湖南邵阳·九年级期末）两个小灯泡串联接入电路，通电后它们的亮度不一样，经测量较亮的灯泡的电流如图所示，则通过较暗灯泡的电流是（）A．等于0.4A B．等于2A C．小于0.4A D．小于2A【答案】A【详解】由图示知，电流表所用量程为小量程，对应的分度值为0.02A，示数为0.4A。两个灯泡串联在电路中，则通过两灯泡的电流相同，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7．（2021·江苏盐城·九年级期末）如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路，电路的连接存在错误，下列操作及说法正确的是（）A．撤掉导线a，电流表测量的是电路的总电流 B．撤掉导线a，电流表测量的是小灯泡L1的电流C．撤掉导线c，电流表测量的是小灯泡L1的电流 D．撤掉导线b，电流表测量的是小灯泡L2的电流【答案】C【详解】AB．由图可知，撤掉导线a，灯L1和L2并联，电流表没有接入电路，所以电流表既不是测总电流，也不是测小灯泡L1的电流，故AB均错误；C．由图可知，撤掉导线c，灯L1和L2并联，电流表串联在L1的支路中，即电流表测量的是小灯泡L1的电流，故C正确；D．由图可知，撤掉导线b，灯L1和L2并联，电流表串联在干路中，即电流表测量的是电路的总电流，故D错误。故选C。二、填空题8．（2022·安徽安庆·九年级期末）某同学利用如图所示电路研究并联电路中电流的规律。闭合开关S再迅速断开，发现接通电路的短时间内，两只小灯泡均发光，电流表的指针正向偏转超过最大刻度。产生这种现象的原因可能是_______。【答案】电流表的量程选择过小【详解】电流表的指针正向偏转超过最大刻度，说明指针会迅速转到最右侧，超过最大刻度，即超过电流表的量程，而两只小灯泡均发光，所以可能是电流表的量程选择过小引起的。9．（2021·湖南邵阳·九年级期末）如图所示的电路，闭合开关后，两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2的电流之比为_____。【答案】4：1【详解】由电路图可知，L1与L2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同；所以A1选用的是大量程，A2选用的是小量程，且指针偏转角度相同时大量程示数是小量程示数的5倍；则干路电流I是L2支路电流I2的5倍，即I＝5I2；所以此时灯L1和L2的电流之比10．（2022·安徽蚌埠·九年级月考）A、B两段是由材料相同、横截面积不同的导体制成的圆柱体，如图所示连接，现圆柱体中通入从左向右的电流，则A、B两段导体中的电流IA______IB（选填>、=或<）。【答案】=【详解】两段导体串联在一起，故根据串联电路各处电流相等的特点可知IA=IB。11．（2022·甘肃平凉·九年级期中）如图甲所示的电路图，L1和L2是______联的。开关闭合时，两个电流表的示数分别如图乙和图丙，判断A2表的读数是______；流过灯L2的电流大小是______。【答案】

并

1A

0.5A【详解】[1]由电路图可知，两灯泡并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测通过L1支路的电流。[2]图乙是0~0.6A量程，所以分度值是0.02A，则示数是0.5A。图丙是0~3A量程，所以分度值是0.1A，则示数是1A。干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A1的示数小于电流表A2的示数，则电流表A1的示数是0.5A，电流表A2的示数1A。[3]因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，流过灯L2的电流大小是三、作图题12．（2022·广东阳江·九年级期末）用笔画线代替导线，将如图所示的元件接入电路。要求：灯泡L1与L2并联，电流表测L1与L2的总电流。（总电流约为1.2A）【答案】【详解】由题知，灯泡L1与L2并联，电流表测L1与L2的总电流，且总电流约为1.2A，所以电流表使用大量程，连接在干路上，如答案所示。13．（2021·河南南阳·九年级期末）在右边虚线方框内画出左边图电路对应的电路图。【答案】【详解】由实物图知，两灯并联，电流表在L1支路上，开关在干路上，所以电路图如答案所示。四、实验题14．（2022·广东汕头·九年级月考）在“探究串联电路的电流特点”的实验中，小红同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a，b，c三处去测电流。请回答下列问题：（1）电流表在使用前发现指针如图乙所示，应先将指针______；（2）正确连接好电路，为避免损坏电流表，闭合开关时，应采用最大量程进行______；（3）闭合开关，发现L1亮，而L2不亮。小红认为L2不亮的原因是L1灯丝断了，你认为她的判断是否正确？答：______，因为______；（4）她排除故障后，重新闭合开关，电流表的指针指示位置如图丙所示，读数为______A；（5）她测量了a，b，c三处的电流，又改变灯泡的规格进行了多次实验，得到了如下表的记录数据，综合分析实验数据，可得到的结论是______。实验次数a点电流Ia/Ab点电流Ib/Ac点电流Ic/A10.20.20.220.30.30.330.220.210.22【答案】

调零

试触

不正确

若L1灯丝断了，电路中没有电流，灯泡L2不会发光

0.22

串联电路中电流处处相等【详解】（1）[1]闭合开关前，没有电流通过电流表，发现电流表的指针在零刻度线的右侧，原因是电流表没有调零，所以应先将指针调零。（2）[2]为避免损坏电流表，闭合开关时，应先用大量程进行试触，同时观察电流表的指针偏转情况。（3）[3][4]图中两灯串联，若L1灯丝断了，电路中没有电流，灯泡L2不会发光，所以L2不亮的原因不可能是L1灯丝断了，故小红判断错误。（4）[5]电流表的指针指示位置如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则所测的电流值为0.22A。（5）[6]由表格数据知串联电路中电流处处相等。15．（2022·辽宁本溪·九年级期末）小明在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图。（1）他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：___________；（2）为了防止损坏电流表，若不能估计电流大小，选择量程时，应先用___________（选填“大”或“小”）量程进行试触，同时观察电流表的指针偏转情况，若指针的偏转角度过小，应用电流表的___________（选填“大”或“小”）量程进行测量；（3）他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是___________；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为___________A；（4）在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了三组电流并记录在表格中，得出了并联电路的电流规律：___________。多次测量的目的是___________。测量次数A处的电流IA/AB处的电流IB/AC处的电流IC/A10.100.3420.200.260.4630.250.300.55（5）实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A2的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】

L1断路

大

小

电流表正负接线柱接反了

0.24

并联电路中，干路电流等于各支路电流之和

避免实验偶然性，得到普遍规律

变大【详解】（1）[1]由图甲可知，两灯并联，他先将电流表接A处，即测L1的电流，闭合开关后，观察到灯L2发光，则L2所在支路和干路为通路，但灯L1不发光，电流表的示数为零，所以电路可能存在的故障是L1断路。（2）[2][3]若不能估计电流的大小，那么为了防止损坏电流表，选择量程时，应先用大量程进行试触，同时观察电流表的指针偏转情况，若指针的偏转角度过小，说明所选量程太大，应选用电流