【物理素材】电流和电路【十五】
一、选择题
1．如图1所示的电路中，电流表测量的是（ ）
图1
A．通过灯L1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．电源供给电路的电流
答案：B
解析：本题考查电路识别及学生使用电流表进行测量的基本能力。这是一个并联电路，电流表与L2串联，测量的是L2支路的电流。可以利用断路的方法来判断电流表测量对象，即如果把电流表断开，分析电路中哪个用电器不工作，则电流表测量的就是这个用电器的电流。
2．有一家庭装饰用的小彩灯上串联着20只小灯泡，如果电源插头处的电流为200mA，那么通过每只小灯泡的电流是（ ）
A．10mA B．0.02A C．0.2A D．100mA
答案：C
解析：家庭装饰用的小彩灯之间是串联的，根据串联电路中电流的特点，电流处处相等，所以每个小灯泡的电流均相等，等于插头处的电流。
3．如图2所示的电路中，能测出灯L1中电流的电路图是（ ）
图2
答案：C
解析：本题考查了电流表的使用，电流表要和被测量的用电器串联，并且要让电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。
4．在探究串联电路中的电流时，某同学用电流表分别测出图3中a、b、c三处的电流大小。若要进一步探究a、b、c三处的电流大小有什么关系，则他下一步的操作应该是（ ）
图3
A．将电源两极对调，再次测量a、b、c三处的电流
B．改变开关S的位置，再次测量a、b、c三处的电流
C．将图中两只灯泡位置对调，再次测量a、b、c三处的电流
D．换用不同规格的灯泡，再次测量a、b、c三处的电流
答案：D
解析：本题考查了探究串联电路中电流特点的实验过程，在本实验中要通过多次实验来总结出串联电路的电流特点。多次实验是使实验结论更具有普遍性，即在不同用电器组成的串联电路中都具有的特点，所以在实验中需要更换不同的用电器进行多次实验。
5．几位同学在测A点电流时，出现了如图4中甲、乙所示的两个现象，针对这两个现象，下列说法正确的是（ ）
图4
A．甲同学所选电流表的量程太大了
B．乙同学所选的电流表的量程太小了
C．乙同学测C点电流，一定要把电流表量程接0～0.6A
D．甲同学要测B点电流大小，要把电流表负接线柱接到灯泡L2左侧接线柱
答案：D
解析：本题考查了电流表的使用及并联电路电流的特点。电流表接在A点，测的是灯L1的电流，B点测的是灯L2的电流，C点测的是电路中的总电流。甲同学使用的电流表正负接线柱接反了，乙同学使用的电流表量程选择太大了。由图可以看出乙同学测量的A点的电流小于0.6A，但灯L2的电流大小不知道，所以C点电流可能大于0.6A，也可能小于0.6A，所以电流表的量程无法确定。D选项中测B点电流要求正负接线柱不能接反，可以在图中画出电流方向确定电流表的正负接线柱。
6．两盏电灯与电源、开关组成一个正确的电路，闭合开关后，用电流表测得两盏灯中的电流相等，则两灯的连接方式为（ ）
A．一定是串联 B．一定是并联 C．可能是串联，也可能是并联
答案：C
解析：根据串联和并联电路的特点，串联电路中电流处处相等，并联电路中干路电流等于各支路电流之和。串联电路中两盏灯的电流相等，但在并联电路中，如果各支路用电器的规格相同，则两支路中的电流也相等。所以不能仅仅根据用电器的电流相等来判断用电器的连接方式。
7．甲、乙两灯组成的串联电路，如果甲灯比乙灯亮，则通过甲灯的电流I甲与通过乙灯的电流I乙大小关系是（ ）
A．I甲>I乙 B．I甲=I乙 C．I甲<I乙 D．无法确定
答案：B
解析：串联电路中电流处处相等，本题中的关键在于电路的连接方式，两灯是串联的，所以电流肯定相等。灯泡的亮度不仅与电流大小有关，还与灯泡的规格有关，在电流相同时，灯泡的规格不同，则亮度也不同。
8．如图5（a）所示，当开关S闭合时，两只电流表的示数分别由（b）、（c）两图读得，则电灯L1中的电流是（ ）
图5
A．0.8A B．0.16A C．0.52A D．1.28A
答案：D
解析：本题中的灯L1和L2并联在电路中，A1测干路中的电流，A2测L2中的电流。由图可知，电流表A1和A2示数分别是1.8A和0.52A，所以L1中的电流为1.8A-0.52A=1.28A。在电流表读数时要分清电流表的量程，并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
9．如图6所示，开关S闭合后，只有一盏灯亮，两只电流表示数相同，则下列故障的原因中可能的是（ ）
图6
A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
答案：B
解析：正常情况下，本题中灯L1、L2是并联的，电流表A1测的是L1中的电流，电流表A2测的是干路电流，根据并联电路中电流的特点，电流表A2的示数肯定大于电流表A1的示数。若两个电流表示数相同，则表示两个表测的都是L1的电流，则L2没有电流，可能是由于灯L2断路。如果L1断路，则电流表A1无示数，A2测的就是灯L2的电流，两表示数不可能相等。若两灯有一盏灯短路，则整个电源短路，会损坏电流表或电源。
10．在如图7所示的电路中，如果通过灯L1和L2的电流分别为0.4A和0.8A。要准确测出电路中电流大小，则电流表A1和A2的量程选择合适的是（ ）
图7
A．0～0.6A，0～3A
B．0～3A，0～0.6A
C．0～0.6A，0～0.6A
D．0～3A，0～3A
答案：D
解析：本题考查了并联电路的电流关系，以及电流表量程的选择。本题中灯泡L1、L2是并联的，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是灯泡L2中的电流。并联电路中干路电流等于各支路电流之和，根据题意可知，两处电流都大于0.6A，因此都应选择0～3A量程。
11．如图8所示的电路中当开关S1、S2均闭合时，灯泡L1、L2都发光，并且两个电流表示数正常。现断开开关S2，则两个电流表的示数变化情况正确的是（ ）
图8
A．电流表A1、A2的示数均减小
B．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数减小
C．电流表A1的示数增大，电流表A2的示数减小
D．电流表A1的示数减小，电流表A2的示数不变
答案：B
解析：本题中当两个开关均闭合时，灯泡L1、L2是并联的，电流表A1测量的是灯L1中的电流，电流表A2在干路中，测的是两个灯泡的总电流。根据前面学习的并联电路的特点，并联电路中各支路是互不影响的，当开关S2闭合或断开时，对灯泡L1是不影响的，所以灯泡L1中的电流不会受影响，当开关S2断开时，电流表A1的示数不变。电流表A2原来测的是两个灯泡的总电流，断开开关S2，少了一条支路，A2测的只有灯L1的电流，所以电流表A2的示数减小。
12．如图9所示的电路中，当开关S闭合后，电流表A1、A2的指针偏转角度相同。小明同学检查电路连接没有问题，两个电流表连接正确。则流过灯泡L1、L2的电流之比为（ ）
图9
A．1:4 B．1:5 C．4:1 D．4:5
答案：A
解析：本题中两灯并联，电流表A1测的是L1中的电流，电流表A2测的是干路电流，根据并联电路中电流的特点，电流表A2的示数肯定大于A1的示数。指针偏转角度相同，说明它们选择的量程不同，电流表A1选择的是0～0.6A的量程，电流表A2选择的是0～3A量程。电流表指针在同一位置时，大量程是小量程读数的5倍，即干路电流是灯泡L1电流的5倍，灯泡L2的电流就是灯泡L1电流的4倍。所以灯泡L1、L2中的电流之比为1:4。
二、填空题
13．某同学家中有一台电视机、一台洗衣机、两盏照明灯，它们工作时的电流分别为200mA、1A、300mA和250mA，当这些用电器同时工作时，干路中的电流是_______A。
答案：1.75
解析：家庭电路中各用电器之间是并联的，并联干路电流等于各支路电流之和，家庭电路中用电器越多，则干路电流越大。
14．李华同学用电流表测图10甲所示的两个灯泡的电流时，电流表A1和A2表盘上指针分别处于图乙、丙所示的位置，则通过灯泡L1的电流是_______A，通过灯泡L2的电流是_______A。
图10
答案：0.36A 0.18A
解析：本题中的灯泡L1、L2是并联的，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是灯L1的电流，根据图乙、丙的表头，可以读出它们的示数分别为0.54A和0.36A，灯泡L2的电流等于两个电流表示数之差。
15．某同学在做“用电流表测电流”的实验中，所用电路如图11甲所示，按电路图正确连接电路并接通开关S后，电流表A1、A2的示数如图乙，则流过电阻R1的电流为_____A；流过电阻R2的电流是_____A。
图11
答案：1.1 0.5
解析：本题考查学生识别电路、电流表的使用和并联电路的电流特点，需要较高的知识综合应用能力。首先分析电路图，可以看出电阻R1和R2并联在电路中；其次分析电流表的测量对象，A1测R2中的电流，A2测干路中的电流；根据并联电路中电流的特点，电流表A2的示数肯定大于电流表A1的示数。由乙图可知，电流表A1指针偏转角度大，如果所选量程相同，则A1的示数大于A2的示数，所以电流表量程不同，A1应为小量程，A2指针偏转角度小，应为大量程。电流表A1的示数为0.5A，A2的示数为1.6A，根据并联电路的电流特点可以分别求出流过两个电阻的电流大小。
三、实验探究题
16．用笔画线表示导线，将图12甲中的电路连线完成。要求：灯泡L1与L2并联；用电流表测L1中的电流。闭合开关后，电流表的指针如图乙所示，则通过L1的电流为 A。
图12
答案：如图13所示 0.44
图13
解析：电流表测量L1的电流，必须要把电流表与L1串联，在连接时要注意电流表的量程选择，根据乙图的表头可以看出电流表选择的是0～0.6A的量程。
17．如图14所示，电流表A1示数为0.4A，电流表A2的示数为1.5A，根据电路图，用笔画线作导线把右边的实物连接起来。（导线不要交叉）
图14
答案：如图15所示
图15
解析：本题中的两灯泡是并联的，电流表A1测的是灯泡L2中的电流，电流表A2测的是干路电流。在连接电流表时要注意电流表量程，根据题意，两个电流表的量程选择不同，A1的示数为0.4A，小于0.6A，选择的是0～0.6A量程；A2的示数为1.5A，大于0.6A，选择的是0～3A。在连接实物图时还要注意正负接线柱不要接反了，一般是沿着电流方向，顺次连接各电路元件。并联电路的实物图可以采用先串后并的方法，先连接并联电路中的一条路径，如本题中可以先连接灯L2所在的支路，再把另一条支路并联到连好的电路中。注意元件的布局，连线时导线不得交叉，在连接时，可以先画大圈，再连内部。
18．以下是小明在探究并联电路中的电流关系时写下的一份实验报告。
提出问题：并联电路中，干路电流与各支路电流有什么关系？
猜想与假设：1．干路中的电流等于支路电流之和；2．并联电路中各支路电流相等。
设计实验：电路如图16所示。
图16
进行实验：闭合开关，记录A、B、C各点的电流值如下表所示。
|
A点电流IA/A |
B点电流IB/A |
C点的电流IC/A |
|
0.4 |
0.4 |
0.8 |
结论：IC=IA+IB，IA=IB。
（1）小明的结论是___________（选填“可靠”或“不可靠”）。
（2）请你分析说明小明同学这一实验方案中的不足：________________________。
（3）实验的改进方法：_______________________________。
答案：（1）不可靠 （2）实验次数太少，结论不具有普遍性；实验中选择的灯泡规格相同，太特殊 （3）换用不同规格的灯泡，进行多次实验
解析：在探究并联电路中的特点时，利用电流表分别测出干路及各支路的电流，找出它们的关系。为了使实验结论更具有普遍性，实验过程中要进行多次实验。在猜想与假设中有“各支路电流相等“的猜想，而且本次实验中两灯电流确实相等，为了检验此结论是否是由于偶然性造成的，就需要利用不同的灯泡进行多次实验，来验证猜想是否正确。
进一步探究串联和并联电路的电流规律
实验目的：
1．探究串联和并联电路中的电流规律；
2．初步了解电路中电流的改变，观察电流对灯泡的亮度的影响；
3．进一步探究串联和并联电路的特点。
实验原理：
1．串联电路中用电器越多，电路中的电流越小；并联电路中并联支路越多，干路电路越大。
2．串联电路用电器间相互影响，并联电路中各支路互不影响。
实验器材：
电池组、开关、导线若干、灯泡、电流表。
实验步骤：
1．设计两个灯泡串联的电路图，利用电流表测串联电路中的电流（如图1）。
图1
2．根据电路图连接实物，检查电路无误后闭合开关，读出电流表的示数，观察灯泡L1的亮度，作记录。
3．断开开关，在电路中再串联一只灯泡（如图2），闭合开关，读出电流表的示数，观察灯泡L1的亮度，作记录。
图2
4．对比灯泡L1在两次实验中的亮度，以及电流表示数的大小，总结出灯泡的亮度与电流表的示数之间的关系。
5．设计两个灯泡的并联电路，利用电流表分别测出一个支路的电流和干路电流（如图3）。
图3
6．根据电路图连接实物，检查无误后闭合开关，观察灯泡L1的亮度，读出电流表A和A1的示数，作记录，比较两个电流表示数的大小。
7．断开开关，在电路中再并联一只灯泡（如图4），闭合开关，读出两个电流表的示数，作记录，观察灯泡的亮度变化。
图4
8．对比两次实验中灯泡L1的亮度，对比电流表A1的两次示数，总结并联电路中电流的变化，得出并联各支路互不影响的另一层意思──电流大小互不影响。对比两次实验中电流表A的示数变化，可以得出并联支路越多，干路电流越大。
操作提示：
1．在连接实物时，要严格按照电路连接要求进行连接，连接电路时开关要断开，电流表接法要正确，量程可以采用试触的方法来确定。
2．实验中使用电池组的电池节数不要太多，以免烧坏灯泡。
3．在串联电路中串联灯泡的数量越多，灯泡的亮度越暗，电路中的电流越小，所以流过同一只灯泡的电流越小，灯泡的亮度越暗。实验中灯泡甚至可能会不亮，此时电路中仍会有电流，并不是故障。此实验也间接说明了串联电路中用电器是相互影响的。
4．在并联电路中，要注意当并联支路增多时，干路电流会增大，注意及时更换电流表的量程。
5．在并联的实验中，灯泡L1的亮度在两次实验中会略有变化，电流表A1的示数也会变小一些，这是由于电池有内阻造成的，实验中使用学生电源效果会更好一些。
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