细谈电流的认识与测量

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  一、电流产生的原因
  电荷的定向移动形成电流。用水流和电流作类比:水在水管中沿着一定的方向流动,水管中就有了水流;类似地,电荷在电路中沿着一定的方向移动,电路中就有了电流。维持持续电流有两个条件:(1)有电池(有电源);(2)合上开关(闭合电路)。
  例1 关于电流的下列说法正确的是( )。
  A. 电荷运动就会形成电流 B. 电荷的定向移动形成电流
  C. 形成电流时只有正电荷定向移动 D. 形成电流时只有负电荷定向移动
  解析:电荷的定向移动才能形成电流,故A错误,B正确;形成电流可以是正电荷定向移动,也可以是负电荷定向移动,也可以是正、负电荷同时定向移动。故C、D错误。故选B。
  答案:B
  点评:电荷的定向移动形成电流,注意不要误以为发生定向移动的只能是正电荷。
  二、电流的方向
  物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。按照这个规定,在电源外部,电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极的。
  例2(2020·辽宁·营口)用塑料梳子梳理干燥的头发后,梳子能够吸起碎纸屑,这是因为带电体能 ;若塑料的原子核束缚电子的本领强于头发,用该梳子接触不带电的验电器金属球,两金属箔片由于带上同种电荷相互 而张开;接触的瞬间,电流方向 (选填序号即可:①“从梳子到金属球”或②“从金属球到梳子”)。
  解析:塑料梳子梳理干燥的头发后,梳子由于摩擦而带上了电荷,带电体能吸引轻小物体,故梳子能够吸起碎纸屑。由于同种电荷相互排斥,验电器两金属箔片由于带上同种电荷相互排斥而张开。塑料的原子核束缚电子的本领强于头发,则在摩擦过程中,头发上的部分电子转移到梳子上,梳子带负电。用该梳子接触不带电的验电器金属球,则梳子上的电子转移到金属球上,故电流方向是从金属球到梳子。
  答案:吸引轻小物体 排斥 ②
  点评:物理学中把正电荷的定向移动方向规定为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
  三、电流的大小
  同一个灯泡在不同电流下通电时的亮度不同,说明电流是有强弱的,电流的强弱可以用电流表测量。用电流表测量电流时,选用不同的接线柱可选择不同量程:选择“-”和“0.6”接线柱,量程为0~0.6 A;选择“-”和“3”接线柱,量程为0~3 A。使用电流表时要注意:(1)电流表要与被测用电器串联;(2)电流必須从电流表“+”接线柱流入,“-” 接线柱流出;(3)所测电流不得超过所选电流表量程;(4)绝对不允许不经用电器直接把电流表接到电源两极,防止发生短路。
  例3(2020·山东·青岛)(多选) “用电流表测量小灯泡的电流”的部分电路如图1所示。下列说法正确的是( )。
  A. 用导线连接c、e,电流表只能测量通过灯泡L1 的电流
  B. 用导线连接d、e,电流表只能测量通过灯泡L2 的电流
  C. 用两根导线分别连接a、d 和c、e,电流表只能测量通过灯泡L1 的电流
  D. 用两根导线分别连接b、d 和c、e,电流表只能测量通过灯泡L2 的电流
  解析:由图可知,用导线连接c、e,L2没有接入电路,电流表只能测量通过灯泡L1 的电流,A正确;用导线连接d、e,两灯串联,通过它们的电流相等,电流表能测量通过灯泡L1和L2 的电流,B错误;用两根导线分别连接a、d 和c、e,两灯并联,电流表与L1串联,只能测量通过灯泡L1 的电流,C正确;用两根导线分别连接b、d 和c、e,两灯并联,电流表测量灯泡L1和L2的电流之和,D错误。
  答案:AC
  点评:用电流表测电流大小时,要掌握“三要一不准”原则:一要把电流表串联在电路中;二要使电流从标有“+”的接线柱流入电流表,从标有“-”的接线柱流出电流表;三要选择合适的量程;不准把电流表直接连接到电源的两极。需要特别注意的是:(1)在不超过最大测量值的情况下,应尽量使用较小的量程测量,因为对于同一只电流表来说,量程越小测量结果越精确;(2)若不能估计被测电流大小,可先用最大的量程试触,如电流示数在小量程范围内,再改用小量程。
  实战演练:
  1. (2020·山东·烟台)如图2所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒a去接触不带电的验电器金属球b后,验电器的两片金属箔张开,则下列说法正确的是( )。
  A. 与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
  B. 丝绸与玻璃棒a摩擦过程中创造出了新电荷
  C. a、b接触时,a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向b→a
  D. 验电器的两片金属箔张开时,金属箔都带正电荷
  2. (2020·吉林) 下列能正确测出小灯泡L2电流的电路是( )。
  答案:1. D 2. C
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