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第24講 電流 電壓
24.1學(xué)習(xí)提要
24.1. 1 電流
電荷的定向移動形成電流。物理學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。在金屬導(dǎo)體中可以移動的是自由電子，電流方向的規(guī)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(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，叫做電流，符號為I，數(shù)學(xué)表達(dá)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(nèi)通過導(dǎo)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○A。
（2）量程：電流表一般有三個接線柱，一負(fù)兩正（或一正兩負(fù)），分別對應(yīng)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(guī)則：①必須把電流表串聯(lián)在被測電路中。②電流必須從電流表的正接線柱流入，負(fù)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(zhuǎn)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(jié)干電池的電壓為1.5V；—節(jié)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○V。

圖24-3 圖24-4
（2）量程：電壓表有三個接線柱，一負(fù)兩正（或一正兩負(fù)），分別對應(yīng)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(guī)則：①使用電壓表時，必須把電壓表并聯(lián)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(fù)接線柱接在靠近電壓負(fù)極的一端（相當(dāng)于電流從正接線往流入，負(fù)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(lián)在被測電路中 并聯(lián)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(diào)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(jìn)，“一”接線柱流出
讀數(shù)時必須根據(jù)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?biāo)赶鄳?yīng)物理量的值

24.3 例題解析
24.3.1電表的讀數(shù)
例1 如圖24 - 5所示，電壓表示數(shù)為 V。若使用0?15V量程，指針仍在如圖位置，則電壓表示數(shù)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(shù)應(yīng)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(shù)應(yīng)該為（10V+0.5×2V）。
【答案】2.2，11。
【反思】對電流表、電壓表進(jìn)行讀數(shù)時，首先要確認(rèn)所使用的量程，然后根據(jù)該量程的分度值進(jìn)行正確讀數(shù)。
24. 3. 2電表的連接
例2 如圖24 - 6所示，燈L1、L2串聯(lián)，某同學(xué)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(fù)接線柱，正接線柱必須和電流流進(jìn)的一端并接，負(fù)接線柱應(yīng)和電流流出的一端并接。
【答案】不正確。因為電壓表“+”接線柱應(yīng)與電流流進(jìn)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(fù)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(lián)，三個“〇”中應(yīng)分別填如電流表還是電壓表？如要使圖（a）中的L1、L2并聯(lián)，三個“〇”中應(yīng)分別填人電流表還是電壓表？

（a） （b） （c）
圖 24-7
【點撥】電流表應(yīng)和被測電路串聯(lián)，在電路中相當(dāng)于一根導(dǎo)線。電壓表應(yīng)和被測電路并聯(lián)，在電路中相當(dāng)于斷開的電鍵。
【解析】：要使L1、L2串聯(lián)連接，則通過L1、L2的電流只有一條通路，又根據(jù)電流表應(yīng)串 聯(lián)在被測用電器的電路中，所以電流表和L1、L2組成一個串聯(lián)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(fù)極，滿足L1、L2串聯(lián)的要求，①和③是并聯(lián)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(lián),則通過L1、L2的電流有獨立通路且不相干，根據(jù)電流表必須與待測燈 串聯(lián)，電壓表須與待測燈并聯(lián)，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(fù)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(fù)極形成獨立通路；②連接在電源兩端。所以應(yīng)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(lián)電路電流只有一條通路，而并聯(lián)電路中各并聯(lián)用電器的電流是互不相干的。
27.4 強(qiáng)化訓(xùn)練
A卷
1、在5 min鐘內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為600 C，則電流為__________A。若通過導(dǎo)體的電流為100 mA,通電時間為5 s，在這段時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為________C。

2、0. 2 A=_______C/s； 6×102μA=________A
3A=_______μA； 250mA=________A
50mV=_______V=_______ μV=_______ kV。

3、如圖24-8所示，當(dāng)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(shù)為_________A；當(dāng)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(shù)為__________A。

4、如圖24-9所示的表盤，示數(shù)的數(shù)值用________作單位，所選擇的量程為________，此時指針的示數(shù)為________。改用另一量程，若指針位置不變，那么示數(shù)為_________。

圖24-8 圖24-9 圖24-10
5、如圖24-10所示，電壓表的示數(shù)為_____________。

6、下列關(guān)于電流的理解，正確的是 （ ）
A、電路中的電流越大，則通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多
B、在相同時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，則導(dǎo)體中電流越大
C、通電時間越長，導(dǎo)體中電流越大
D、通過導(dǎo)體電荷量越多，通電時間越長，則導(dǎo)體中的電流越大

7、一個普通家用燈泡正常發(fā)光時的電流大約為 （ ）
A、2mA B、20mA C、200mA D、2000mA

8、在用電流表測電流的實驗中，為了測量并聯(lián)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
9、某同學(xué)使用電流表時，根據(jù)電路中的待測電流，應(yīng)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(dǎo)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(shù)不準(zhǔn)確

10、一部錄音機(jī)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(jié)干電池并聯(lián) B、6節(jié)干電祂串聯(lián)
C、3節(jié)干電池并聯(lián) D、3節(jié)干電池串聯(lián)

11、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(rèn)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

12、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(jié)果毫無影響
D、為使測量結(jié)果更精確，量程選的越小越好

13、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
14、在圖24-13所示的電路中，閉合電鍵后，電壓表測量的是 （ ）
A、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
15、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(shù)將 （ ）
A、不變 B、為零 C、變大 D、以上均有可能
16、在圖24-15所示的電路中，心6表示電表，試在圖中根據(jù)電路的要求，標(biāo)出哪個是電流表，哪個是電壓表，并標(biāo)出正負(fù)接線柱，使兩燈都能發(fā)光 （ ）

（a） （b） （c）
圖24-15
17、根據(jù)圖24 - 16(a)所示的電路圖，把圖24 - 16(b)中所提供的相應(yīng)實驗器材連接成實物電路。

（a） （b）
圖24 - 16
18、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(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖。

圖25 - 17
19、在圖24 - 18所示電路的圓圈中，填上適當(dāng)?shù)碾姳矸?使兩燈能正常工作