4.2 电流的测量（解析版）

4.2电流的测量学习目录学习目录目录模块一知识网络 1模块二知识掌握 2知识点一、电流 2知识点二、电流表 4知识点三、串并联电路电流特点 7【巩固提高】 10知识重点知识重点模块一知识网络模块二知识掌握知识点一、电流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=106μA（2022春•慈溪市校级期中）下列说法正确的是（）A．只要导体中有自由电荷就能形成电流 B．电路中有了电源就能形成电流 C．在闭合电路中要得到持续的电流必须要有电源 D．电源是提供电流的装置【解答】解：A．电荷只有发生定向移动，才会形成电流，故A错误；B．电路中有了电源，电路还必须闭合，电路中才会形成电流，故B错误；C．有电源不一定有电流，有持续电流必定有电源，故C正确；D．电路中，电源为电路提供电压，故D错误。故选：C。（2021秋•上城区校级期中）下列有关电流和电路说法正确的是（）A．只有正电荷的定向移动才会形成电流 B．小灯泡正常发光的电路中，在电源外部，电子从电源正极流向电源负极 C．金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相同 D．丝绸与玻璃棒摩擦后，玻璃棒中的电子转移到丝绸上，丝绸带负电【解答】解：A、电荷的定向移动形成电流，无论是正电荷还是负电荷，只要发生定向移动，均可形成电流，故A错误；B、小灯泡正常发光的电路中，有电流通过时，转移的是电荷，在电源外部，电子从电源负极流向电源正极，故B错误；C、正电荷定向移动的方向是电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，所以金属导体中电流方向与自由电子定向移动方向相反，故C错误；D、摩擦起电的实质是电荷（电子）的转移，玻璃棒中的电子转移到丝绸上，丝绸因带有多余的电子带负电，故D正确。故选：D。（2022春•余姚市校级期中）如图甲所示，验电器A带负电，B不带电。用带有绝缘手柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中（）A．电流方向由A到B B．电流方向由B到A C．有电流但方向无法确定 D．始终无电流【解答】解：当金属棒把验电器A、B两金属球相连时，电子会发生定向移动，从A移动到B使验电器B也带上了电。由于电子带的是负电，而电流的方向是正电荷定向移动的方向，所以电流方向与电子定向移动的方向相反，故电流方向由B到A。故选：B。（2021秋•柯桥区月考）雷雨天时，避雷针的尖端就能不断地、向空中释放电子，对此有以下说法正确的是（）A．避雷针中没有电流 B．电流从大地流向尖端 C．电流从尖端流向大地 D．电流方向无法确定【解答】解：避雷针的尖端不断地、向空中释放电子，说明带负电荷的电子移动方向为从大地流向尖端；而这个方向与正电荷的移动方向相反，故电流的方向是由尖端流向大地；故ABD错误；C正确；故选：C。（2022秋•乐清市校级期末）小明购买了一个科学制作包，根据图甲制作小贴士完成盐水动力车的搭建。（1）盐水动力车工作原理如图乙，容器中食盐溶液、碳片和镁片能为电路提供电能，它们的作用相当于电路元件中的。（2）分析图乙可知，导线中电流的方向是。（填“从镁片到碳片”或“从碳片到镁片”）（3）小车装搭完成后，向小桶A中加12克25%的食盐溶液，根据制作小贴士，需向小桶A中再加水克。【解答】解：（1）盐水动力车工作原理如图乙，容器中食盐溶液、碳片和镁片能为电路提供电能，它们的作用相当于电路元件中的电源。（2）分析图乙可知，导线中电子定向移动的方向是从镁片到碳片，电流的方向与电子定向移动的方向相反，是从碳片到镁片。（3）小车装搭完成后，向小桶A中加12克25%的食盐溶液，设需向小桶A中再加水x克，加水后加入食盐水的溶质质量不变，则（x+12g）×15%＝12g×25%解得：x＝8g。故答案为：（1）电源；（2）从碳片到镁片；（3）8。知识点二、电流表1、电流表的符号：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。2、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。（2021秋•余杭区校级期中）家用柜式空调正常工作时的电流约为（）A．10A B．1A C．0.1A D．0.01A【解答】解：家用柜式空调正常工作时的电流约为10A。故BCD错误，A正确。故选：A。（2021秋•丽水期末）如图所示，某同学发明了一辆集照明、健身为一体的自行车。骑行时灯泡会发光，骑行越快，灯泡亮度越亮。（1）骑行时的自行车相当于电路中的（元件名称）；（2）为了测量电路中电流大小，可以在此电路中一个电流表（选填“串联”或“并联”）。【解答】解：（1）骑行时能给灯泡供电，所以自行车相当于电路中的电源；（2）为了测量电路中电流大小，可以在此电路中串联一个电流表。故答案为：（1）电源；（2）串联。（2023•文成县二模）关于电流表（如图）的使用，下列叙述中错误的是（）A．电流表可以直接接在电源两极上 B．被测电流不要超过电流表的量程 C．将电流表串联在被测电路中 D．必须使电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出【解答】解：A、绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源的两极，否则会造成短路，故A错误；B、被测电流不能超过电流表的量程，否则会损坏电流表，故B正确；C、电流表应与被测用电器串联，故C正确；D、让电流从电流表的“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，否则电流表指针会反转，故D正确。故选：A。（2022秋•台州期末）规范使用电流表是必备的实验技能之一。某次实验中电流表指针如图所示，下列关于接线柱选择和读数的描述正确的是（）选项连接的接线柱读数A“﹣”与“0.6”0.3AB“﹣”与“0.6”1.5AC“0.6”与“3”0.3AD“0.6”与“3”1.5A【解答】解：电流表所选的量程是0～0.6A，每一小格是0.02A，连接接线柱“﹣”和“0.6”，根据指针的位置，电流表示数是0.3A，故A正确，C错误；电流表所选的量程是0～3A，连接接线柱“﹣”和“3”，每一小格是0.1A，根据指针的位置，电流表示数是1.5A，“0.6”与“3”都是接线错误，故BD错误。故选：A。（2022秋•台州期末）伏打电堆是世界上首个发电器，1800年由意大利人伏打发明。某同学尝试自制伏打电堆，他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠，用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间，如图所示。两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。（1）该电堆中各“电池”之间的连接方式为。（2）闭合开关，电流表正常工作，则伏打电堆中的一元硬币为极。（3）制作中需用50克溶质质量分数20%的食盐溶液浸泡小纸片，配制时应称取食盐克。【解答】解：（1）根据图示可知，每组小电池首尾相连，因此它们为串联；（2）闭合开关后，电流表正常工作，则它的“+”接线柱肯定与正极相连，因此一元硬币为正极；（3）配制时应称取食盐质量为：50g×20%＝10g。故答案为：（1）串联；（2）正；（3）10。知识点三、串并联电路电流特点串联电路中电流处处相等；并联电路中总电流等于各支路电流之和。（2022秋•温州期末）小明利用如图所示电路研究串联电路的电流特点。闭合开关，观察到L1比L2亮，则1、2、3三处的电流大小情况为（）A．I1＞l2＞I3 B．I1＝l2＝I3 C．I1＜I2＜I3 D．I1＝I2+I3【解答】解：根据串联电路的电流特点，该电路中各处的电流相等，则1、2、3三处的电流大小相等，即I1＝I2＝I3；故B正确。故选：B。（2022秋•青田县期末）兴趣小组的同学在探究串联电路的电流规律时，连接的电路图如图甲所示。小明在电路接通后发现，电流表A1的偏转情况如图乙所示，电流表A2的偏转情况如图丙所示。下列说法最合理的是（）A．A1的偏转角度比A2小，可能是电路未接通之前，有个电流表的指针不在零刻度 B．A1的偏转角度比A2小，可能是两个电流表都不准 C．A1的偏转角度比A2小，可能是电流每流过一个用电器，电流都会减小一点 D．A1的偏转角度比A2小，可能是两个电流表的量程不同【解答】解：图甲可知，灯泡L1与L2以及电流表A1、A2串联在电路中，根据串联电路的电流规律，串联电路中各处电流相等，A1的偏转角度比A2小，原因是两电流表选择的量程不同，A1选择0～3A量程，示数为0.3A，A2选择0～0.6A量程，示数也是0.3A，说明两电流表示数是相同的，只有选项D符合题意。故选：D。（2022春•慈溪市校级期中）用同种材料制成两段长度相等，横截面积不同的圆柱形导体，A比B的横截面积大，如图所示，将它们串联在电路中，通过的电流关系是（）A．IA＞IB B．IA＜IB C．IA＝IB D．无法确定【解答】解：已知A和B是由同种材料制成的且长度相同，A比B的横截面积大，串联时电流相同，即IA＝IB。故选：C。（2022春•海曙区校级月考）如图，R1和R2是材料、厚度相同的正方形导体板，但R1的尺寸比R2的尺寸大，在导体两端加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则R1中的电流R2中的电流，R1中自由电荷定向移动的速率R2的。（填“大于”、“等于”或“小于”）【解答】解：影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积；电阻的大小与长度成正比，与电阻成反比，设正方形导体的边长为L，厚度为d，则电阻为：R＝ρLS=ρLLd所以，由此可知：R1＝R2。在导体两端加相同的电压时，根据I=UR可知R1中的电流等于R根据电流I＝nevS＝nevLd，由于I、n、e、d相同，则L越大，v越小，所以，R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率。故答案为：等于；小于。（2023春•鄞州区期中）在如图所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转均为图所示，则电阻R1和R2中的电流分别为（）A．2.2A，0.44A B．0.44A，1.76A C．1.76A，0.44A D．1.76A，2.2A【解答】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测干路电流，A2测R2支路的电流；因并联电路干路电流大于各支路电流之和，且两指针的位置相同，所以，A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝2.2A，A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R2支路的电流I2＝0.44A，则通过R1的电流：I1＝I﹣I2＝2.2A﹣0.44A＝1.76A。故选：C。【巩固提高】（2021秋•婺城区校级期中）如图，紧密相连的导体AB的长度是BC的2倍，AB的横截面是BC的3倍，已知AB中的电流强度为0.3安，则BC段的电流强度为（）A．0.1安 B．0.3安 C．0.9安 D．0.45安【解答】解：由图知，两导体串联在电路中，串联电路中电流处处相等，所以通过BC中的电流与AB中的电流相等，等于0.3A。故选：B。（2020秋•江山市校级月考）下列说法正确的是（）A．电路中只要有电压，就会有电流 B．只要发生短路现象，电路中就没有电流通过 C．电路中有电源，就一定有电流 D．电路中有电流，则电路两端一定有电压【解答】解：A、电路中有电压，但不一定是闭合通路，所以有电压，不一定有电流，故A错误；B、电路中发生短路现象，电路中有电流通过，且电流会过大，容易引起火灾，故B错误；C、电路中有电源，电路必须是闭合通路，才会有电流，故C错误；D、电压是产生电流的必要条件，电路中有电流，则电路两端一定有电流，故D正确。故选：D。（2020秋•上城区期末）小陈连接了如图所示的电路，当开关S1和S2都闭合后，下列有关的分析正确的是（）A．L1和L2串联，电流表A测通过L1的电流 B．L1和L2并联，电流表A测总电流 C．若再断开S1，则灯L1熄灭、灯L2亮 D．若再断开S2，则电流表示数不变【解答】解：AB．由图知，闭合开关S1、S2后，电流表A、L1在同一支路上，S2、L2在一个支路上，开关S1在干路上，则L1与L2并联，电流表A测L1的电流，故AB错误；C．因为开关S1在干路上，所以若再断开S1，则灯L1、灯L2都熄灭，故C错误；D．当开关S2断开时，L2所在支路断路，而L1所在支路电流不受影响，保持不变，所以电流表示数不变，故D正确。故选：D。（2021春•义乌市校级期中）如图所示，在探究“并联电路的电流规律”时，闭合开关S后，电流表A的示数是0.4A，A1的示数是0.1A，则通过小灯泡L1的电流（）A．0.5A B．0.4A C．0.3A D．0.1A【解答】解：由电路图可知，两灯并联，电流表A测干路电流，电流表A1测L1支路的电流，所以通过小灯泡L1的电流为0.1A。故选：D。（2021春•慈溪市校级期中）如图所示，在探究并联电路的电流关系时，小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中，用电流表测出通过A、B、C三点的电流分别为IA、IB、IC。关于它们之间大小关系，正确的是（）A．IA＝IB＝IC B．IA＝IB+IC C．IA＞IB＝IC D．IA＜IB＜IC【解答】解：由图可知，为并联电路，A点在干路上，B、C两点在两条支路；并联电路电流的特点是：干路电流等于各支路电流之和，因此有IA＝IB+IC；两个灯的阻值不相等，因此IB≠IC。故选：B。（2021春•宁海县期末）学习《电流》一课时，老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上，单位时间内流入的总水量等于流出的总水量，同理，在电路的某连接处，流入的电流总和等于流出的电流总和。如图是某实验电路的一部分，电流表的示数为0.46A，若通过导线ab电流为0.6A，通过电流表的电流方向从“+”接线柱流向“﹣”接线柱，导线cd的电流大小和方向可能的情况是（）A．若导线ab的电流从a→b，则Icd＝0.6A﹣0.46A＝0.14A，方向：d→c B．若导线ab的电流从a→b，则Icd＝0.6A+0.46A＝1.06A，方向：d→c C．若导线ab的电流从b→a，则Icd＝0.6A﹣0.46A＝0.14A，方向：d→c D．若导线ab的电流从b→a，则Icd＝0.6A+0.46A＝1.06A，方向：c→d【解答】解：AB、若导线ab的电流从a→b，根据电流的走向，则ab中的电流及通过电流表的电流，均通过dc导线，因此dc在干路，此时Icd＝0.6A+0.46A＝1.06A，方向：d→c，故A错误，B正确；CD、若导线ab的电流从b→a，根据电流的走向，cd中的电流和电流表的电流都流向ab，因此ab在干路，则Icd＝0.6A﹣0.46A＝0.14A，方向：c→d，故CD错误。故选：B。（2020秋•台州期末）某电表接入电路时的情况，如图所示。下列说法正确的是（）A．该表为电压表 B．该表示数为1.8安 C．使用时，该表应串联在被测的电路中 D．使用时，应使“一”接线柱与电源正极那端相连【解答】解：A、由图可知，表盘上标有A字样，说明该电表是电流表，故A错误；B、电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.36A，故B错误；C、电流表在使用时，应串联在被测的电路中，故C正确；D、使用时，电流应该从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，所以应使“一”接线柱与电源负极那端相连，故D错误。故选：C。（2020秋•东阳市期末）如图甲所示，当开关S闭合时，两只电流表的示数分别由乙、丙两图读得，则电灯L1中的电流是（）A．0.8A B．0.16A C．0.52A D．1.3A【解答】解：由图知，闭合开关，电流从正极出发，首先经过电流表A1，然后分成两支：一支经L1回到负极，另一支经L2、电流表A2回到负极。所以两只灯泡并联，电流表A1测量干路电流，A2测量L2支路电流。因为并联电路干路电流等于支路电流之和，所以A1选择的是0﹣3A量程，示数是1.8A，A2选择的是0﹣0.6A量程，示数是0.5A；通过L1的电流为1.8A﹣0.5A＝1.3A。故选：D。（2020秋•庆元县期末）科学课上，老师让同学们设计电路图，要求用电流表测量通过灯L1的电流。下列电路图正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、电流表与灯L1串联，测的是灯L1的电流，故正确；B、电流表与灯L1并联，灯L1被短路，故B错误；C、电流表在干路上，测的干路电流，故C错误；D、电流表与灯L1串联，但正负接线柱接反了，会损坏电流表，故D错误。故选：A。（2021春•温州期中）小明在研究并联电路电流特点时，根据如图所示电路图连接好电路并闭合开关S和S1。当他再闭合开关S2时，电流表示数变化正确的是（电源电压不变）（）A．A示数变大 B．A1示数变小 C．A1示数变大 D．A示数变小【解答】解：闭合开关S和S1时，电路为R1的简单电路，电流表A1、A测通过R1的电流；再闭合开关S2时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流，电流表A测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，闭合开关S2前后，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，闭合开关S2后，干路电流变大，即电流表A的示数变大，故A正确、BCD错误。故选：A。（2020秋•上虞区期末）如图所示的电路中，闭合开关S1、S2，电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。则下列说法正确的是（）A．开关S1闭合，S2断开，电源外部电流流向为a→b→c→d B．闭合S1、S2中任意一个开关，都会有灯泡发光 C．开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2并联 D．开关S1、S2都闭合，通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流【解答】解：A、开关S1闭合、S2断开，电源外部电流从电源正极流出，依次经过开关S1、电流表、L2，回到电源负极，电流流向为d→c→b→a，故A错；B、若闭合S2，干路开关S1断开，两灯都不亮，故B错；C、开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2并列连接在a、b两点间，为并联，故C正确；D、开关S1、S2都闭合，两灯并联，因为不知道两灯的规格是否相同，不能确定通过灯泡L1的电流和通过灯泡L2的电流大小关系，故D错。故选：C。（2021秋•上城区校级期中）如图所示，某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路。已知通过R1和R2的电流分别为4mA和10mA，则通过R3的电流可能是（）A．4mA B．8mA C．10mA D．14mA【解答】解：由图可知R1、R2、R3的连接方式有以下几种可能：①R1和R2并联后，再和R3串联，此时流过R3的电流为I＝4mA+10mA＝14mA；②R1和R3并联后，再和R2串联，此时流过R3的电流为I＝10mA﹣4mA＝6mA；③R2和R3并联后，再和R1串联，此时R1的电流应该大于R2的电流，而题目R2中电流是10mA，这种情况是不存在的。故流过R3的电流可能是6mA或14mA。故选：D。（2021秋•瑞安市月考）小明用电流表研究并联电路的电流特点时，连接了如图甲所示的电路。（1）当闭合开关，由于致使电流表无示数，但两个灯泡会发光；当拆除导线时，就可以修复电路，并使电流表测其中一条支路电流。（2）如图乙是某次测量中电流表负接线柱接线情况及电流表示数，电流表正接线柱的接线未画出，若通过导线d的电流大小为0.6A，则通过导线c的电流大小是。【解答】解：（1）由图可知，导线b与电流表并联，将电流表短路了，所以电流表没有示数，此时L1、L2并联，两灯均发光；因此去掉c导线即为正常电路，此时电流表测灯泡L1所在支路的电流；（2）电流表正接线柱的接线未画出，则电流表可能选用大量程，也可能选用小量程，则其示数可能为2.7A或0.54A；若电流表示数为2.7A，则大于通过导线d的电流0.6A，此时电流表一定在干路上，由并联电路的电流规律可得通过导线c的电流Ic＝2.7A﹣0.6A＝2.1A；若电流表示数为0.54A，且导线d的电流从左到右，根据电流的走向可知此时c在干路，则通过导线c的电流Ic＝0.6A+0.54A＝1.14A；若导线d的电流从右到左，且通过电流表的电流小于导线d的电流，根据电流的走向可知此时d在干路上，c在支路上，则Ic＝0.6A﹣0.54A＝0.06A。故答案为：（1）电流表被短路；c；（2）2.1A或1.14A或0.06A。（202