4.24.5电流的测量电压的测量

4.24.5电流的测量电压的测量【知识网络】【知识掌握】一、电流的测量1、电荷的定向移动称为电流。规定正电荷移动的方向为电流方向。从电源的正极流向负极(金属导体中实际移动的是带负电的自由电子，此时电路中的电流方向与电荷的实际移动的方向相反）。2、电流强度(简称电流)用字母I表示,单位：安培,简称安，符号为A,更小的单位有毫安mA和微安μA，1A=103mA=106μA3、电流表的符号：A使用方法：①正确选择量程。使用前应先检查指针是否指在零刻线处；用试触法确定量程。②必须把电流表串联在电路中。③使电流从电流表“+”接线柱流进,从“”接线柱流出。④绝对不允许不经过用电器把电流表直接接到电源两极，否则，电流表会因通过的电流太大而烧毁。5、试触法：在不能预先估计被测电流大小的情况下，应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱，如果指针偏转太小，再使用较小的量程。6、电池是一种将化学能转化成电能的装置。第5节电压的测量1、电压是使电路中自由电荷发生定向移动形成电流的原因。2、电源的作用：使电路存在一个稳定的电压而使电流得以持续。导体中形成电流的条件：闭合电路、有电压。3、电源是提供电压的装置。电源产生电压，电压产生电流。4、电压：U单位：伏特，简称伏，V1千伏(KV)=103伏(V)=106毫伏(mV)=106微伏(μV)5、重要的电压值：①一节干电池U=1.5V②家庭电路U=220V③对人体的安全U≤36、电压的测量：电压表；电路符号：V7、使用规则：①并联在电路中；②“+”进、“”出；③必须选择正确量程；注:电压表可以直接连到电源两极，测出电源的电压。电压表相当于一段断开的导线,不会对所测的电路产生影响。电流电压电荷定向移动形成电流推动电荷定向移动形成电流表示字母IU单位安(A)伏(V)测量工具电流表电压表测量工具的使用不同点串联并联相同点1.正接线柱流入,负接线柱流出;2.正确选择量程。8、串联电路中，总电压等于各部分电压之和(分压)。并联电路中,各支路的电压相等,都等于电源的电压(等压)。串联电路：等流分压；并联电路：等压分流。【例题精析】例1．如图所示的实物连接图中，电流表A1和A2测的电流分别是（）A．灯泡L1、灯泡L2 B．干路、干路 C．干路、灯泡L2 D．灯泡L1、干路【解答】解：由图可知，闭合开关，电流的路径有两条，为并联电路；电流表A1接在干路中，测量干路的电流；电流表A2与灯泡L2串联在支路中，测量通过灯泡L2的电流。故选：C。例2．如图所示四个电路图中，能正确测量通过L1电流的电路是（）A． B． C． D．【解答】解：A、电流表的正负接线柱接反了，故A错误。B、电流表串联在干路上，测量干路电流，故B错误。C、电流表和L1串联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，故电流表测量L1的电流，故C正确。D、电流表和L2串联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，故电流表测量L2的电流，故D错误。故选：C。例3．导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（）A．电流 B．电阻 C．电压 D．电功【解答】解：自由电子定向移动形成电流，电压是形成电流的原因。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，动力即为电压，故C符合题意，A、B、D不符合题意。故选：C。例4．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，发现电压表的指针发生偏转。下列说法正确的是（）A．电压表的示数是7.5伏 B．导线a中自由电子从锌片移动到“﹣”接线柱 C．可以将电压表换成电流表 D．图中虚线部分相当于电路中的用电器【解答】解：A、电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.5V，故A错误；B、根据图示可知，因为铜片与电压表的正接线柱相连，因此铜片为盐水电池的正极；电流从电源的正极流出，经过电压表回到电源的负极；自由电子定向移动的方向与电流的方向相反，所以导线a中自由电子从锌片移动到“﹣”接线柱，故B正确；C、将电压表换成电流表，电流表直接接在电源的两极上，会损坏电流表和电源，故C错误；D、图中虚线部分可以提供电压，相当于电路中的电源，故D错误。故选：B。例5．如图所示，某兴趣小组用电压表来测量自制水果电池两端的电压。下列说法正确的是（）A．铁片是水果电池的正极 B．该水果电池的电压是3V C．两个水果电池串联后可提供更高电压 D．水果电池中正电荷从铜片向铁片移动【解答】解：A、图中电压表的指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连，其负接线柱与电源的负极相连，因此铜片为水果电池的正极，铁片为水果电池的负极，故A错误；B、由图知电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则水果电池的电压为0.6V，故B错误；C、两节电池串联时，总电压等于各个电池电压之和，所以两个相同水果电池串联后可提供更高电压，故C正确；D、水果电池中负电荷是从正极流向负极，即从铜片向铁片移动，正电荷是从负极流向正极，即从铁片向铜片移动，故D错误。故选：C。例6．小莹同学测量电流时，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，原因是电流表正负接线柱接反了；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，换接0～0.6A的量程继续进行实验。【解答】解：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，说明电流表正负接线柱接反；断开开关，纠正错误后，再闭合开关，发现指针偏至图乙所示位置，指针偏转角度太小，说明所选的量程太大，接下来的操作是：断开开关，换接0～0.6A的量程，继续进行实验。故答案为：正负接线柱接反了；换接0～0.6A的量程。例7．如图是一个电池的示意图，该装置可产生气体和电流。老师告诉同学只要用两种不同的导体做电极，用水果代替实验中的稀硫酸也可以组成一个电池，产生电流的原理是一样的。同学们很感兴趣，在课外实验中，同学们进行了水果电池的制作，记录了以下的实验数据：不同电极时单个西红柿水果电池的电流和电压。注：除电极材料不一样外，其它实验条件相同，请回答以下问题：电极碳棒﹣铜片碳棒﹣铁片碳棒﹣锌片电流强度（mA）1.434.264.63电压（V）0.61.21.3（1）上述装置中能量的转变是化学能转化为电能。该实验经过一段时间后溶液pH的变化是增大（增大、减小、不变）。（2）假如仅改用镁片和碳棒做电极，其它实验条件不变，根据上表的实验数据，你猜想产生的电压应比表中三种电池产生的电压都大（选填“都大”、“都小”、“处在它们之间”或“无法判断”）。（3）将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起来，将铭牌为“2.5V0.3A”的一个小灯泡串联接入该电路，开关闭合后，小灯泡并不正常发光，原因是由于水果电池的内阻太大，与小灯泡串联后，灯分得的电压太小，实际功率太小，无法使灯泡正常发光。【解答】解：（1）上述装置中，发生了Zn和稀硫酸的反应，将化学能转变为电能。由于稀硫酸参与了化学反应，所以稀硫酸中的氢离子的逐渐减少，PH值逐渐增大；（2）根据表中给的信息Cu﹣0.6V、Fe﹣1.2V、Zn﹣1.3V，可以推测，随着金属活动性越强，产生的电压越大；由于镁的活动性更强，镁产生的电压越大，所以改用镁片和碳棒做电极，其它实验条件不变，产生的电压比表中三种电池产生的电压都大；（3）将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起来，电压可以达到1.3V×3＝3.9V；但由于水果电池的内阻太大，与小灯泡串联后，灯分得的电压太小，实际功率太小，无法使灯泡正常发光。故答案为：（1）化学能转化为电能；增大；（2）都大；（3）由于水果电池的内阻太大，与小灯泡串联后，灯分得的电压太小，实际功率太小，无法使灯泡正常发光。例8．如图甲所示，将铁片和铜片插入稀硫酸中，电流表指针发生偏转，此时指针位置如图乙所示，则电流大小为0.1安，装置中的虚线框部分相当于电路中的电源，铜片是电源的正极。在其它都不变时，将铁换成更活泼的金属X，产生了更大的电流，则金属X可能是锌（选填“锌”、“银”或“铜”）。【解答】解：由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.1A；电流表在使用时，电流要从正接线柱流入，从负接线柱流出，铜与电流表的正接线柱连接，所以铜片是电源的正极；“锌”、“银”或“铜”三种金属的活泼性最强的是锌，故金属X可能是锌。故答案为：0.1；正；锌。【巩固提高】1．小宁的探究小组在练习使用电压表时，军军把电压表接成了如图所示的电路。当闭合开关时所发生的现象是（）A．灯泡亮、电压表有示数 B．灯泡亮、电压表无示数 C．灯泡不亮、电压表有示数 D．灯泡不亮、电压表无示数【解答】解：由于电压表的电阻比较大，串联使用时，电路中的电流很小，灯泡不会亮，但电压表有读数，接近于电源电压。故选：C。2．如图所示的电路中，当开关S断开时，下列说法中正确的是（）A．开关两端的电压为零 B．电灯两端的电压为零 C．电源两端的电压为零 D．电源正极到灯泡有电流【解答】解：A、开关S断开时，开关的两个接线柱分别与电源的正负极接通，故开关两端有电压，且电压值等于电源电压；故A错误；B、开关S断开时，灯泡与电源的负极断开，所以电灯两端电压为零；故B正确；C、电源是给电路提供电压的装置，开关S断开时，电源两端（即正负极之间）的电压不为零；故C错误；D、因为B正确，所以D错误；故选：B。3．如图所示，已知两只灯泡L1和L2是串联的，则在①、②和③三个电表中（电流表或电压表）判断正确的是（）A．①是电流表，②和③是电压表 B．①和③是电压表，②是电流表 C．①和②是电流表，③是电压表 D．①②和③都是电流表【解答】解：本题要求两只灯泡串联连接，则电路中只有一条电流的路径，如下图中红线所示，则可以判断电流通过的电表②为电流表，没有通过的电表①和③为电压表。故选：B。4．如图所示电路中，闭合开关S，灯泡发光，电路正常。若将电压表与电流表交换位置，电路可能出现的情况是（）A．电流表、电压表被烧毁 B．电压表示数接近电源电压 C．灯泡正常发光 D．电流表有示数【解答】解：由图可知，电压表并联灯泡的两端，测量的是电源的电压，电流表测电路中电流；当两表互换后，则电压表串接在电路中，因其内阻过大，则由欧姆定律可得，电路中有很小电流的，故电流表示数接近为零，灯泡不亮；而此时相当于电压表并联在电源两端，故测量的仍为电源电压，故电压表示数接近电源电压。ACD错误，B正确。故选：B。5．如图所示电路，各元件完好，下列说法正确的是（）A．若甲乙都是电压表，S1、S2都闭合，则R1和R2并联 B．若甲乙都是电流表，S1闭合、S2断开，则R1和R2是串联 C．若甲电流表，乙是电压表，S1闭合、S2断开，则甲表测R2电流 D．若甲是电压表，乙是电流表，S1闭合S2断开，则甲表测电源电压【解答】解：A、若甲乙都是电压表，S1、S2都闭合，电流只有一条路径，则R1和R2串联，故A错误；B、若甲乙都是电流表，S1闭合、S2断开，电流有两条路径，分别经过两个电阻，则R1和R2是并联，故B错误；C、若甲电流表，乙是电压表，S1闭合、S2断开，电路中R1的简单电路，则甲表测R1电流，故C错误；D、若甲是电压表，乙是电流表，S1闭合S2断开，则甲表串联在了干路中，测的是电源电压，故D正确。故选：D。6．如图所示的电路中，闭合开关，电流表测量的是（）A．通过灯Ll的电流 B．通过灯L2的电流 C．通过灯L1和灯L2的电流之和 D．电源供给电路的总电流【解答】解：由实物图知：当闭合开关，电流有两个路径：正极﹣灯泡L1﹣开关﹣负极；正极﹣灯泡L2﹣电流表﹣开关﹣负极。所以电流表与灯泡L2串联，测量的是通过L2的电流。故选：B。7．如图所示的四个电路中，电源及各灯泡规格均相同。当开关闭合时，电流表读数最大的是（）A．只有甲 B．只有乙 C．甲和丙 D．甲和丁【解答】解：设每个灯泡电阻为R，电源电压为U，由电路图可知，甲丁两电路中，灯泡并联，总电阻为R2电流表测干路电流，I甲＝I丁=U乙图中，两灯泡串联，电流表测干路电流，I乙=U丙图中两灯泡并联，电流表测其中一个支路的电流，I丙=U故甲丁电流表示数最大，乙的示数最小；故选：D。8．在实验室，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【解答】解：大量程的每一个大格是3A，每一个小格是0.3A，示数是1.5A，大小量程的电流表接入的是同一电路，示数应该是相同的，b图中指针的位置是1.5A，所以，小量程为0～3A。故选：D。二．填空题（共3小题）9．如图为实验室常用的电压表内部结构示意图，线圈通过导线与接线柱相连。（1）当线圈中有电流通过时，指针发生偏转，其原理是通电导体在磁场中会受力的作用。（2）该电压表有两个量程，若使用小量程，则应把导线接在图中A、B两个接线柱上。（填字母）【解答】解：（1）当线圈中有电流通过时，指针因受磁场的力的作用而发生偏转，所以其原理是：通电导体在磁场中会受力的作用；（2）电压表有两个量程，指针指在电压表同一位置时，所以测得电压不同，但指针偏转角度相同，即该线圈受到磁场力的作用相等，而磁场没有发生改变，说明通过的电流相同，由I=UR知，所测电压小时，电路电阻较小，所测电压大时，电路电阻较大，由图可知，若使用小量程，应把导线接在图中A、故答案为：（1）通电导体在磁场中会受力的作用；（2）A、B。10．（1）对人体安全的电压为不高于36V。（2）电鳗是生活在南美洲奥里诺科河和亚马逊河一带的一种鱼，它在猎物时可以放出400﹣600V的高压电。它的身体中有80%的细胞可以产生电，通常每个细胞长0.1毫米，产生0.14V的电压。产电细胞的电压如此小，电鳗为什么能放出600V的高压电呢？试用所学的电学知识解释这一现象：鳗鱼的每个细胞相当于一节电池，这些细胞电池是串联的，提供的电压为各细胞提供的电压之和，可以达到600V的高压。【解答】解：（1）人体安全电压为不高于36V；（2）鳗鱼的每个细胞相当于一节电池，这些细胞电池是串联的，提供的电压为各细胞提供的电压之和，可以达到600V的高压。故答案为：（1）不高于36V；（2）鳗鱼的每个细胞相当于一节电池，这些细胞电池是串联的，提供的电压为各细胞提供的电压之和，可以达到600V的高压。11．如图甲所示的电路，当开关闭合，电流表测量的是通过L2（选填“电源”、“L1”或L2”的电流，电流表的指针偏转如图乙所示，电流表的示数为0.28A。【解答】解：由甲图可知，闭合开关后，电流表与灯L2串联在同一支路中，因此测量的是灯L2的电流；读图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.28A。故答案为：L2；0.28。三．实验探究题（共2小题）12．为了观察小灯泡中电流的变化，小宇选用了电流表、电压表、两节干电池、滑动变阻器、开关、导线等器材，（1）请你帮他完成如图实验电路的连接。（2）小明也做了这个实验，但是他接好电路后，无论怎样移动滑片P，电表示数都不变化，且灯光较暗，可能的原因是滑动变阻器同时接下面两个接线柱。（3）某同学用电流表测量电流时，发现电表指针向左边没有刻度的地方偏转，这是因为正负接线柱接反。【解答】解：（1）电源电压是U＝1.5V×2＝3V，电压表选0～3V量程；电流表选0～3A量程；把电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端即可完成电路连接，实物电路图如图所示。（2）滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器全部阻