如何测量导体中的电流？

问题54.如何测量导体中的电流？◇学生提问如图所示的电路中，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老师，该题中电流表测量的是哪一部分的电流，应当怎样判断？怎样用电流表测量电路中的电流呢？◇问题探究电流表及其用法（重要性：★★★★）老师：别急，咱们先来了解电流表以及它的用法吧。如图所示，你观察一下我们使用的电流表，它有几个接线柱？几个量程？对应的分度值是多少？学生：我看看，它有三个接线柱，从左到右分别是“-”、“0.6”、“3”；它有表盘上有2组刻度值，说明它有两个量程，上面是“0～0.6A”，下面是“0～3A”，对应的分度值分别是0.02A和0.1A；如果把“0.6”和“-”接线柱接入电路，它的量程就是“0～0.6A”，如果把“3”和“-”接线柱接入电路，它的量程就是“0～3A”。老师，我还有几个问题：一是电流表中间有个旋钮，它的作用是什么？二是这块电流表的指针停在最左端的“0”刻度线处，当电流流过电流表时它的指针要向右偏转；是不是对流入电流表的电流有方向性要求？三是怎样选择量程呢？老师：你考虑的很仔细！先看第一个问题，电流表的这个旋钮，所起的作用与弹簧测力计上固定指针的螺母相同，是用来调零的，如果发现指针没有指在零刻度线处，可以用螺丝刀旋转该旋钮，使没有电流通过电流表时指针指在零刻度线上。第二个问题你已经猜到答案了，既然电流表设计了一个“-”接线柱，就是对电流的方向有明确要求，电流要从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出；由于量程越大，分度值会越大，同样的电流值如果大小量程都能测，那误差相同吗？学生：哦，明白了：如果电流小于或等于0.6A，应该选用“0～0.6A”量程；如果电流大于0.6A而又小于或等于3A，就要选用“0～3A”量程。可是老师，如果事先并不知道所测的电流，那应该怎样做呢？老师：如果不知道电流的大小，可以用“0～3A”的量程进行试触：只是连接电流表“3”接线柱的线头未接，然后闭合开关，迅速拿线头接触“3”接线柱。如果指针偏转范围小，不到0.6A，就能确定用“0～0.6A”量程；如果范围较大，超过0.6A而又不到3A，就能确定用“0～3A”量程。学生，我也给你提个问题，怎样连接电流表才能保证电流表与被测用电器中的电流一定相等？学生：我想想，电流表应该与被测用电器串联，因为只有串联电路中电路才一定处处相等。老师：回答得非常好！那你认为应怎样读数呢？学生：这很简单，只要数清从0刻度线向右指针偏转了多少个小格，用分度值乘以转过的小格数，就能读出电流的大小。老师：嗯，老师还要给你提个醒：电流表是不能不经过用电器，直接与电源连接！否则会把电流表烧坏！以后你会明白其中的道理的。学生：谢谢老师！我知道电流表怎样使用了，可以简单的记忆为“一串二正三适当”。也就是在认清电流表的量程和分度值后，一、电流表要与被测用电器串联；二、电流要从电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出；三、要选择适当的量程。电流表位置的判断（重要性：★★★★）学生：老师，尽管我学会了怎样用电流表测量电路中的电流，但上面的题目我在解答时依然感觉困难，我应该用什么方法去做出正确判断呀？老师：你想想，电流表测哪个用电器中的电流，就应与哪个用电器串联，串联的各部分之间有什么关系呢？学生：串联电路中，各部分电路相互影响，如果一处断路，其他部分也断路，不能工作。老师：对，我们可以这样分析：如果电流表断路，它测量的用电器也断路，因为该用电器与电流表是串联的；如果电流表断路，而用电器没有断路，说明没断路的用电器中的电流并未经过电流表；因此我们可以用电流表“断路”的办法去分析。学生：嗯，我明白了！上面题目中可用您教给我的“断路法”来判断，我试一下：假设只有电流表断路，那么灯L1不受影响、未断路；但灯L2与电源断开，所以电流表只与灯L2串联，测的是灯L2中的电流。答案就选B！呵呵，这方法还真好用！◇学生笔记使用电流表测量电流时，要遵循以下原则：①电流表必须与被测的用电器串联。②电流必须从标着“+”号的接线柱流进去，从标着“-”号的接线柱流出来。这样指针才会向右偏转。③被测电流不能超过电流表的量程，不知电流大小可以试触。④绝不允许不经用电器把电流表直接接到电源两极上，否则会烧坏电流表。◇要点训练1.在方框中画出灯泡L1和灯泡L2并联，电流表测灯泡L1电流的电路图，并在图上连接实物图。图4-24答案：如图所示，左图为电路图，右图为实物图。解析：设计电路图，可采用“填空法”。首先用铅笔画出表示支路的小长方形；然后从该长方形左右两边的中点处开始，画出表示干路的大长方形；接着根据题意用橡皮在小长方形上边上擦出二空，画出电灯、电流表的元件符号，标出L1；在下边上擦出一空，画出电灯的元件符号、标出L2；在大长方形下边、侧边各擦出一空，分别画出电源、开关的元件符号。最后把两支路的连接点加黑加大。实物的连接可采用“支并干串法”。（1）“串联支路定两端”：将灯泡L1的右接线柱与电流表的“－”接线柱连接起来，如果测支路电流，电流表一般用小量程，所以确定该支路的两端是L1的左接线柱与电流表的“0.6”接线柱；另一支路的两端是L2的左、右接线柱。（2）“并联两端定分合”，将两条支路的两端分别连接起来，根据电流表的用法，确定出哪根是分流导线、哪根是合流导线。（3）“正极出发至分流”：从电源正极开始，先串联开关，再串联到分流导线最近的线头处；（4）“最后合流回负极”：从合流导线的一个线头开始，直至串联到电源负极为止。2.如图所示的串联电路，闭合开关时（）A．通过A点电流大于B点的电流B．通过B点电流大于C点的电流c．通过A点电流大于c点的电流D．通过A、B、C三点的电流相等答案：D解析：串联电路中的电流处处相等3.如图所示电路，闭合开关后，比较a、b、c、d四处电流的大小，其中正确的是（）A．Ia＝IdB．Ia＜IbC．Ib＞IcD．Ic＝Id答案：A解析：a、d两处在干路中；b、c两处分别在两条支路中。根据欧姆定律可知，两灯电阻关系不确定，两支路中的电流大小关系就不能确定；再根据并联电路的电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，同为干路的a、d两处电流相等。4.丁丁和冬冬同学分别设计了“探究并联电路中电流关系”的实验，他们的实验电路图及数据记录如下所示。(1)根据他们的实验数据可以得到：并联电路中的总电流各支路电流之和．(填“大于”、“小于”或“等于”)(2)冬冬同学根据他的实验数据认为并联电路中各支路的电流一定相等，这是因为他选用的两个电阻1R、2R之间的大小关系是1R2R(填“”、“”或“=”)。(3)你认为丁丁、冬冬同学的实验应如何改进?丁丁：冬冬：答案：（1）等于（2）＝（3）丁丁：再换用其他电阻组成并联电路测出2组数据，使结论具有普遍性；冬冬：应再用不同的电阻并联，消除对支路电流一定相等的错误认识。