資源簡介

第24講 電流 電壓
24.1學習提要
24.1. 1 電流
電荷的定向移動形成電流。物理學中規定正電荷定向移動的方向為電流的方向。在金屬導體中可以移動的是自由電子，電流方向的規定與自由電子實際移動的方向相反。
1、電荷量
物體所帶電荷的多少叫電荷量，用符號Q表示，在國際單位制中的單位是庫侖，簡稱庫（C）。
2、電流
每秒鐘內通過導體橫截面的電荷量，叫做電流，符號為I，數學表達式為。
在國際單位制中，電流的單位是安培，簡稱安（A）。1A表示1s內通過導體橫截面的電荷量為1 C，即1A=1C/s。電流的常用單位還有毫安（mA）和微安（μA）等。1A = 103mA，1mA = 103μA。
3、電流表
（1）作用：電流表用來測電流的大小，如圖24-1所示。在電路圖中，它的符號是。
（2）量程：電流表一般有三個接線柱，一負兩正（或一正兩負），分別對應0 0.6A和0 3A兩個量程。0 0.6A量程的最小分度值為0.02A，0 3A量程的最小分度值為0.1A。電流表的表盤如圖24 - 2所示。
圖24-1 圖24-2
（3）使用規則：①必須把電流表串聯在被測電路中。②電流必須從電流表的正接線柱流入，負接線柱流出。③被測電路中的電流不能超過電流表的量程。④使用電流表時，不將兩接線柱直接接在電源兩極上。
24.1.2電壓
1、電壓
電壓在電路中的作用是使電荷定向移動形成電流，符號為U。電壓是由電源提供的，而電源是將其他形式的能轉換為電能的裝置。在國際單位制中，電壓的單位為伏特，簡稱伏（V），電壓的常用單位有千伏（kV）和毫伏（mV）等。1kV=103V，1V=103mV。
我國家庭電路電壓為220 V；—節干電池的電壓為1.5V；—節蓄電池電壓為2V。
2、電壓表
（1）作用：電壓表是電壓的測量儀器，如圖24-3所示。在電路圖中，它的符號是。
圖24-3 圖24-4
（2）量程：電壓表有三個接線柱，一負兩正（或一正兩負），分別對應0 3V和0 15兩個量程。0 3V量程的最小分度值為0.1V，0 15V量程的最小分度值為0.5V。電壓表的表盤如圖24-4所示。
（3）使用規則：①使用電壓表時，必須把電壓表并聯在被測電路兩端。②電壓表的正接線柱接在靠近電源正極的一端，負接線柱接在靠近電壓負極的一端（相當于電流從正接線往流入，負接線柱流出）。③被測電路兩端的電壓不能超過電壓表的量程。
24.2 難點釋疑
電壓表和電流表在使用方法上的相同處和不同處
如表24-1所示，電壓表和電流表在使用方法上的相同處和不同處。
表 24-1
電流表 電壓表
不同處 串聯在被測電路中 并聯在被測電路的兩端
不能直接連在電源兩極 可以直接連在電源兩極而測出電源電壓
相同處 使用前必須調零
使用時為使測量精確度高并且不超出量程，必須先大后小來選擇合量程
接人電路時必須使電流從“+”接線柱流進，“一”接線柱流出
讀數時必須根據使用的量程，確定刻度盤上的每一大格和每一小格所表示物理量的值,然后讀出指針所指相應物理量的值
24.3 例題解析
24.3.1電表的讀數
例1 如圖24 - 5所示，電壓表示數為 V。若使用0 15V量程，指針仍在如圖位置，則電壓表示數為 V。
圖24-5
【點撥】電壓表有兩個量程，如圖24-5所示，使用0 3V量程時，刻度盤上每一大格表示1V，每一小格表示0.1V，此時指針指在兩大格加兩小格上，因此讀數應該為（2V + 0.1×2V）。若使用0 15 V量程而指針位置不變，由于這時刻度盤上每一大格表示5 V，每一小格表示0.5V，指針指在兩大格加兩小格的位置上，因此讀數應該為（10V+0.5×2V）。
【答案】2.2，11。
【反思】對電流表、電壓表進行讀數時，首先要確認所使用的量程，然后根據該量程的分度值進行正確讀數。
24. 3. 2電表的連接
例2 如圖24 - 6所示，燈L1、L2串聯，某同學先用電壓表測L1兩端的電壓，再測燈L2兩端電壓時，只將電壓表接A的一端改接C，這種接法是否正確？為什么？
圖24-6
【點撥】電壓表有正、負接線柱，正接線柱必須和電流流進的一端并接，負接線柱應和電流流出的一端并接。
【答案】不正確。因為電壓表“+”接線柱應與電流流進的一端相接，所以A接線柱是“+”，如把A的一端改接C，而C點是電流流出的一端，則電壓表的正負接線柱接錯。
24.3.3在電路圖中填電表的問題
例3 如使圖24-7(a)中的燈L1、L2串聯，三個“〇”中應分別填如電流表還是電壓表？如要使圖（a）中的L1、L2并聯，三個“〇”中應分別填人電流表還是電壓表？
（a） （b） （c）
圖 24-7
【點撥】電流表應和被測電路串聯，在電路中相當于一根導線。電壓表應和被測電路并聯，在電路中相當于斷開的電鍵。
【解析】：要使L1、L2串聯連接，則通過L1、L2的電流只有一條通路，又根據電流表應串 聯在被測用電器的電路中，所以電流表和L1、L2組成一個串聯電路，在圖(a)中的②填入電流表，則電流從電源的正極流出，流過L1、電流表和L2回到電源的負極，滿足L1、L2串聯的要求，①和③是并聯在L1和L2兩端，所以必須填上電壓表，如圖（b）所示。
要使L1、L2并聯,則通過L1、L2的電流有獨立通路且不相干，根據電流表必須與待測燈 串聯，電壓表須與待測燈并聯，所以，①是電流表，電流從電源正極流出，通過電流表再通過回到電源負極形成獨立通路；③是電流表，電流也從電源正極流出，通過L2再通過電流表回到電源負極形成獨立通路；②連接在電源兩端。所以應該填電壓表，如圖（c）所示。
【答案】：如圖24 - 7(b)所示；如圖24 - 7(c)所示。
【反思】：在解題中要注意串聯電路電流只有一條通路，而并聯電路中各并聯用電器的電流是互不相干的。
27.4 強化訓練
A卷
在5 min鐘內通過導體橫截面的電荷量為600 C，則電流為__________A。若通過導體的電流為100 mA,通電時間為5 s，在這段時間內通過導體橫截面的電荷量為________C。
0. 2 A=_______C/s； 6×102 A=________A
3A=_______ A； 250mA=________A
50mV=_______V=_______ V=_______ kV。
如圖24-8所示，當使用0 3 A量程時，刻度盤上每一小格表示_____________A，此時電流表示數為_________A；當使用0 0. 6 A量程時，刻度盤上每一小格表示_________，此時電流表示數為__________A。
如圖24-9所示的表盤，示數的數值用________作單位，所選擇的量程為________，此時指針的示數為________。改用另一量程，若指針位置不變，那么示數為_________。
圖24-8 圖24-9 圖24-10
如圖24-10所示，電壓表的示數為_____________。
下列關于電流的理解，正確的是 （ ）
A、電路中的電流越大，則通過導體橫截面的電荷量越多
B、在相同時間內，通過導體橫截面的電荷量越多，則導體中電流越大
C、通電時間越長，導體中電流越大
D、通過導體電荷量越多，通電時間越長，則導體中的電流越大
一個普通家用燈泡正常發光時的電流大約為 （ ）
A、2mA B、20mA C、200mA D、2000mA
在用電流表測電流的實驗中，為了測量并聯電路中通過燈泡M的電流，可采用的電路是圖24-11中的 （ ）
圖24-11
某同學使用電流表時，根據電路中的待測電流，應選用0 0.6A的量程，但誤將“ + ”和“3”兩接線柱接人電路，這樣做可能導致 （ ）
A、指針擺的角度大了 B、指針不動
C、指針擺的角度小了 D、指針擺的角度小了，示數不準確
一部錄音機要求電源電壓為9 V，如杲用千電池作電源，則需要將 （ ）
A、6節干電池并聯 B、6節干電祂串聯
C、3節干電池并聯 D、3節干電池串聯
有人說，電流表和電壓表都不允許直接連到電源兩極上，你認為 （ ）
A、他說得對 B、電流表可以，電壓表不可以
C、電流表不可以，電壓表可以 D、電流表可以，電壓表也可以
在選擇電壓表的量程時，正確的是 （ ）
A、盡可能選擇大一些的量程
B、先試接大量程，如被測電壓不超過小的量程時，改接小量程
C、盡管選用的量程不同，但對測量結果毫無影響
D、為使測量結果更精確，量程選的越小越好
如圖24-12所示，電壓表測L2兩端的電壓，其中正確的是 （ ）
A B C D
圖24-12
在圖24-13所示的電路中，閉合電鍵后，電壓表測量的是 （ ）
燈L1兩端的電壓 B、燈L2兩端的電壓
C、電源的電壓 D、燈L1和L2的總電壓
圖24-13 圖24-14
在圖24-14所示的電路中，電源電壓不變，電鍵閉合，電壓表的示數將 （ ）
A、不變 B、為零 C、變大 D、以上均有可能
在圖24-15所示的電路中，心6表示電表，試在圖中根據電路的要求，標出哪個是電流表，哪個是電壓表，并標出正負接線柱，使兩燈都能發光 （ ）
（a） （b） （c）
圖24-15
根據圖24 - 16(a)所示的電路圖，把圖24 - 16(b)中所提供的相應實驗器材連接成實物電路。
（b）
圖24 - 16
在圖25 - 17所示的電路中，用電壓表測量燈泡L2兩端電壓的實物電路圖，請按電路的連接情況在方框內畫出對應的電路圖。
圖25 - 17
19、在圖24 - 18所示電路的圓圈中，填上適當的電表符號,使兩燈能正常工作。
圖24-18
B卷
在圖24-19所示的電路中，若要測量燈L兩端的電壓，則電壓表應該連接在 和 兩點之間，且電壓表的正接線柱應該靠近 點(選填“a”“b”或“c”）。
圖24-19
在圖24 - 20所示的電路中，燈L1和L2是 聯連接，電壓表V1測 兩端的電壓，電壓表V2測 兩端的電壓。
圖24-20
在圖24 - 21所示的電路中，燈L1和L2是 聯連接，電流表A1測通過燈 的電流；電流表A2測通過燈 的電流。
圖24-21
4、若通過某導體的電流為0. 3 A，則10 s內通過該導體橫截面的電荷量為 C。若20 s內通過該導體橫截面的電荷量為40 C，則通過該導體的電流為 A。
5、—只有0 0.6 A和0 3 A兩個量程的電流表，實驗時用的是0 0.6 A量程，但讀數時錯誤地從0 3 A量程的刻度盤上讀出電流為1.4 A,則實際測得的電流值為 （ ）
A、0.28 A B、0. 14 A C、1. 4 A D、2. 8 A
6、通過燈L1、L2的電荷量之比為4: 3，通電時間之比為2: 5，則通過燈L1、L2的電流之比為 （ ）
A、15 : 8 B、8 : 15 C、10 : 3 D、3: 10
下列說法中正確的是 （ ）
A、電路斷開后，電路中的電流為零
B、電路兩端只要有電壓,電路中就一定有電流
C、電壓表有一定的量程,使用時選擇的量程越大越好
D、電路兩端只要有電源，電路中就一定有電流
在圖24 -22中，電表a和b的接法都正確，由圖可知（ ）
A、電表a和b都是電流表 B、電表a和b都是電壓表
C、電表a是電壓表，電表b是電流表 D、電表a是電流表b是電壓表
圖24-22
9、如圖24 - 23所示，對于a、b、c表示的電表，說法正確的是（ ）
A、a、b是電壓表，c是電流表 B、a、b是電流表，c是電壓表
C、a是電壓表，b、c是電流表 D、a是電流表，b、c是電壓表
圖24-23
10、在圖24-24所示電路的“〇”內填上適當的電表符號，使之成為正確的電路。
圖24-24
11、在圖24-25所示電路的“〇”內填上適當的電表符號，使之成為正確的電路。
圖24-25
在圖24 - 26所示的電路中，有兩根導線尚未連接，請用筆畫線補上。要求：閉合電鍵S 后，燈L1和L2都能發光，且電流表測量通過燈L2的電流。
圖24-26
13、如圖24 - 27所示的實驗器材如何連接才能使燈L1和L2并聯在電路中，并能用電流表測燈L1的電流，用電壓表測燈L2兩端的電壓？
（1）在圖（a）中完成實物連接(注意：元件位置不能變動，連線不耍交叉)。
（2）如果燈L2兩端電壓為6 V，在圖（b)所示的表盤中畫出所選的盤程和指針所指位置。
圖24-27
根據圖24 - 28所示的實物電路，在方框內畫出相應的電路圖，并在電路圖上標明電流流動的方向。
圖24-28
在圖24 - 29所示的電路中，電阻R1和R2并聯，現在用電壓表和電流表測量通過R1和R2的電流及R1兩端的電壓，在“〇”內填上電流表和電壓表。
圖24-29
根據圖24 - 30（a）所示的電路，在圖（b）中完成相應的實物連接。
圖24-30
17、在某種溶液中，分開放A、B兩極板，通電后在2 s內有0. 8 C的正離子到達溶液中的A 板，同時有0. 8 C的負離子到達B板，則該溶液中的電流為多少？
作業參考答案與解析
A卷
【答案】2, 0.5
【解析】略
【答案】0.2， 60， 3×106， 0.25， 0.05， 5×104， 5×10-5
【解析】略
【答案】0.1， 1.2， 0.02， 0.24
【解析】略
【答案】V， 0~15V， 12.5V， 2.5V
【解析】略
【答案】2.5V
【解析】略
【答案】B
【解析】略
【答案】C
【解析】略
【答案】B
【解析】略
【答案】C
【解析】略
【答案】B
【解析】略
【答案】C
【解析】略
【答案】B
【解析】略
【答案】D
【解析】略
【答案】A
【解析】略
【答案】B
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
B卷
【答案】a, b, a
【解析】略
【答案】串， 電源， 燈L2
【解析】略
【答案】并， L2， L1和L2
【解析】略
【答案】3， 2
【解析】略
【答案】A
【解析】略
【答案】C
【解析】略
【答案】A
【解析】略
【答案】D
【解析】略
【答案】C
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】略
【解析】略
【答案】0.3
【解析】略
(
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