2018初中物理竞赛教程(基础篇)：第24讲-电流-电压(附强化训练题及答案)

第24讲电流电压24.1学习提要24.1.1电流电荷的定向移动形成电流。物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。在金属导体中可以移动的是自由电子，电流方向的规定与自由电子实际移动的方向相反。1、电荷量物体所带电荷的多少叫电荷量，用符号Q表示，在国际单位制中的单位是库仑，简称库（C）。2、电流每秒钟内通过导体横截面的电荷量，叫做电流，符号为I，数学表达式为。tQI在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安（A）。1A表示1s内通过导体横截面的电荷量为1C，即1A=1C/s。电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）等。1A=103mA，1mA=103μA。3、电流表（1）作用：电流表用来测电流的大小，如图24-1所示。在电路图中，它的符号是。○A（2）量程：电流表一般有三个接线柱，一负两正（或一正两负），分别对应0〜0.6A和0〜3A两个量程。0〜0.6A量程的最小分度值为0.02A，0〜3A量程的最小分度值为0.1A。电流表的表盘如图24-2所示。图24-1图24-2（3）使用规则：①必须把电流表串联在被测电路中。②电流必须从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。③被测电路中的电流不能超过电流表的量程。④使用电流表时，不将两接线柱直接接在电源两极上。24.1.2电压1、电压电压在电路中的作用是使电荷定向移动形成电流，符号为U。电压是由电源提供的，而电源是将其他形式的能转换为电能的装置。在国际单位制中，电压的单位为伏特，简称伏（V），电压的常用单位有千伏（kV）和毫伏（mV）等。1kV=103V，1V=103mV。我国家庭电路电压为220V；—节干电池的电压为1.5V；—节蓄电池电压为2V。2、电压表（1）作用：电压表是电压的测量仪器，如图24-3所示。在电路图中，它的符号是。○V图24-3图24-4（2）量程：电压表有三个接线柱，一负两正（或一正两负），分别对应0〜3V和0〜15两个量程。0〜3V量程的最小分度值为0.1V，0〜15V量程的最小分度值为0.5V。电压表的表盘如图24-4所示。（3）使用规则：①使用电压表时，必须把电压表并联在被测电路两端。②电压表的正接线柱接在靠近电源正极的一端，负接线柱接在靠近电压负极的一端（相当于电流从正接线往流入，负接线柱流出）。③被测电路两端的电压不能超过电压表的量程。24.2难点释疑电压表和电流表在使用方法上的相同处和不同处如表24-1所示，电压表和电流表在使用方法上的相同处和不同处。表24-1电流表电压表串联在被测电路中并联在被测电路的两端不同处不能直接连在电源两极可以直接连在电源两极而测出电源电压使用前必须调零使用时为使测量精确度高并且不超出量程，必须先大后小来选择合量程接人电路时必须使电流从“+”接线柱流进，“一”接线柱流出相同处读数时必须根据使用的量程，确定刻度盘上的每一大格和每一小格所表示物理量的值,然后读出指针所指相应物理量的值24.3例题解析24.3.1电表的读数例1如图24-5所示，电压表示数为V。若使用0〜15V量程，指针仍在如图位置，则电压表示数为V。图24-5【点拨】电压表有两个量程，如图24-5所示，使用0〜3V量程时，刻度盘上每一大格表示1V，每一小格表示0.1V，此时指针指在两大格加两小格上，因此读数应该为（2V+0.1×2V）。若使用0〜15V量程而指针位置不变，由于这时刻度盘上每一大格表示5V，每一小格表示0.5V，指针指在两大格加两小格的位置上，因此读数应该为（10V+0.5×2V）。【答案】2.2，11。【反思】对电流表、电压表进行读数时，首先要确认所使用的量程，然后根据该量程的分度值进行正确读数。24.3.2电表的连接例2如图24-6所示，灯L1、L2串联，某同学先用电压表测L1两端的电压，再测灯L2两端电压时，只将电压表接A的一端改接C，这种接法是否正确？为什么？图24-6【点拨】电压表有正、负接线柱，正接线柱必须和电流流进的一端并接，负接线柱应和电流流出的一端并接。【答案】不正确。因为电压表“+”接线柱应与电流流进的一端相接，所以A接线柱是“+”，如把A的一端改接C，而C点是电流流出的一端，则电压表的正负接线柱接错。24.3.3在电路图中填电表的问题例3如使图24-7(a)中的灯L1、L2串联，三个“〇”中应分别填如电流表还是电压表？如要使图（a）中的L1、L2并联，三个“〇”中应分别填人电流表还是电压表？（a）（b）（c）图24-7【点拨】电流表应和被测电路串联，在电路中相当于一根导线。电压表应和被测电路并联，在电路中相当于断开的电键。【解析】：要使L1、L2串联连接，则通过L1、L2的电流只有一条通路，又根据电流表应串联在被测用电器的电路中，所以电流表和L1、L2组成一个串联电路，在图(a)中的②填入电流表，则电流从电源的正极流出，流过L1、电流表和L2回到电源的负极，满足L1、L2串联的要求，①和③是并联在L1和L2两端，所以必须填上电压表，如图（b）所示。要使L1、L2并联,则通过L1、L2的电流有独立通路且不相干，根据电流表必须与待测灯串联，电压表须与待测灯并联，所以，①是电流表，电流从电源正极流出，通过电流表再通过回到电源负极形成独立通路；③是电流表，电流也从电源正极流出，通过L2再通过电流表回到电源负极形成独立通路；②连接在电源两端。所以应该填电压表，如图（c）所示。【答案】：如图24-7(b)所示；如图24-7(c)所示。【反思】：在解题中要注意串联电路电流只有一条通路，而并联电路中各并联用电器的电流是互不相干的。27.4强化训练A卷1、在5min钟内通过导体横截面的电荷量为600C，则电流为__________A。若通过导体的电流为100mA,通电时间为5s，在这段时间内通过导体横截面的电荷量为________C。2、0.2A=_______C/s；6×102µA=________A3A=_______µA；250mA=________A50mV=_______V=_______µV=_______kV。3、如图24-8所示，当使用0〜3A量程时，刻度盘上每一小格表示_____________A，此时电流表示数为_________A；当使用0〜0.6A量程时，刻度盘上每一小格表示_________，此时电流表示数为__________A。4、如图24-9所示的表盘，示数的数值用________作单位，所选择的量程为________，此时指针的示数为________。改用另一量程，若指针位置不变，那么示数为_________。图24-8图24-9图24-105、如图24-10所示，电压表的示数为_____________。6、下列关于电流的理解，正确的是（）A、电路中的电流越大，则通过导体横截面的电荷量越多B、在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，则导体中电流越大C、通电时间越长，导体中电流越大D、通过导体电荷量越多，通电时间越长，则导体中的电流越大7、一个普通家用灯泡正常发光时的电流大约为（）A、2mAB、20mAC、200mAD、2000mA8、在用电流表测电流的实验中，为了测量并联电路中通过灯泡M的电流，可采用的电路是图24-11中的（）图24-119、某同学使用电流表时，根据电路中的待测电流，应选用0〜0.6A的量程，但误将“+”和“3”两接线柱接人电路，这样做可能导致（）A、指针摆的角度大了B、指针不动C、指针摆的角度小了D、指针摆的角度小了，示数不准确10、一部录音机要求电源电压为9V，如杲用千电池作电源，则需要将（）A、6节干电池并联B、6节干电祂串联C、3节干电池并联D、3节干电池串联11、有人说，电流表和电压表都不允许直接连到电源两极上，你认为（）A、他说得对B、电流表可以，电压表不可以C、电流表不可以，电压表可以D、电流表可以，电压表也可以12、在选择电压表的量程时，正确的是（）A、尽可能选择大一些的量程B、先试接大量程，如被测电压不超过小的量程时，改接小量程C、尽管选用的量程不同，但对测量结果毫无影响D、为使测量结果更精确，量程选的越小越好13、如图24-12所示，电压表测L2两端的电压，其中正确的是（）ABCD图24-1214、在图24-13所示的电路中，闭合电键后，电压表测量的是（）A、灯L1两端的电压B、灯L2两端的电压C、电源的电压D、灯L1和L2的总电压图24-13图24-1415、在图24-14所示的电路中，电源电压不变，电键闭合，电压表的示数将（）A、不变B、为零C、变大D、以上均有可能16、在图24-15所示的电路中，心6表示电表，试在图中根据电路的要求，标出哪个是电流表，哪个是电压表，并标出正负接线柱，使两灯都能发光（）（a）（b）（c）图24-1517、根据图24-16(a)所示的电路图，把图24-16(b)中所提供的相应实验器材连接成实物电路。（a）（b）图24-1618、在图25-17所示的电路中，用电压表测量灯泡L2两端电压的实物电路图，请按电路的连接情况在方框内画出对应的电路图。图25-1719、在图24-18所示电路的圆圈中，填上适当的电表符号,使两灯能正常工作。图24-18B卷1、在图24-19所示的电路中，若要测量灯L两端的电压，则电压表应该连接在和两点之间，且电压表的正接线柱应该靠近点(选填“a”“b”或“c”）。图24-192、在图24-20所示的电路中，灯L1和L2是联连接，电压表V1测两端的电压，电压表V2测两端的电压。图24-203、在图24-21所示的电路中，灯L1和L2是联连接，电流表A1测通过灯的电流；电流表A2测通过灯的电流。图24-214、若通过某导体的电流为0.3A，则10s内通过该导体横截面的电荷量为C。若20s内通过该导体横截面的电荷量为40C，则通过该导体的电流为A。5、—只有0〜0.6A和0〜3A两个量程的电流表，实验时用的是0〜0.6A量程，但读数时错误地从0〜3A量程的刻度盘上读出电流为1.4A,则实际测得的电流值为（）A、0.28AB、0.14AC、1.4AD、2.8A6、通过灯L1、L2的电荷量之比为4:3，通电时间之比为2:5，则通过灯L1、L2的电流之比为（）A、15:8B、8:15C、10:3D、3:107、下列说法中正确的是（）A、电路断开后，电路中的电流为零B、电路两端只要有电压,电路中就一定有电流C、电压表有一定的量程,使用时选择的量程越大越好D、电路两端只要有电源，电路中就一定有电流8、在图24-22中，电表a和b的接法都正确，由图可知（）A、电表a和b都是电流表B、电表a和b都是电压表C、电表a是电压表，电表b是电流表D、电表a是电流表b是电压表图24-229、如图24-23所示，对于a、b、c表示的电表，说法正确的是（）A、a、b是电压表，c是电流表B、a、b是电流表，c是电压表C、a是电压表，b、c是电流表D、a是电流表，b、c是电压表图24-2310、在图24-24所示电路的“〇”内填上适当的电表符号，使之成为正确的电路。图24-2411、在图24-25所示电路的“〇”内填上适当的电表符号，使之成为正确的电路。图24-2512、在图24-26所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线补上。要求：闭合电键S后，灯L1和L2都能发光，且电流表测量通过灯L2的电流。图24-2613、如图24-27所示的实验器材如何连接才能使灯L1和L2并联在电路中，并能用电流表测灯L1的电流，用电压表测灯L2两端的电压？（1）在图（a）中完成实物连接(注意：元件位置不能变动，连线不耍交叉)。（2）如果灯L2两端电压为6V，在图（b)所示的表盘中画出所选的盘程和指针所指位置。图24-2714、根据图24-28所示的实物电路，在方框内画出相应的电路图，并在电路图上标明电流流动的方向。图24-2815、在图24-29所示的电路中，电阻R1和R2并联，现在用电压表和电流表测量通过R1和R2的电流及R1两端的电压，在“〇”内填上电流表和电压表。图24-2916、根据图24-30（a）所示的电路，在图（b）中完成相应的