怎样判断电流表的测量对象

怎样判断电流表的测量对象
在复杂的电路中，不易判断电流表的测量对象。

这里教你一招：将电流表断开，分析哪些用电器不能正常工作，则断开的电流表测量的就是这些用电器的电流。

1. 断开电流表，用电器因断路不能工作
例1 如图1，试判断电流表分别测量哪些灯泡的电流。

分析当断开A3时，L3断路，故A3测的是L3的电流。

当断开A2时，L2、L3均断路，故A2测的是L2、L3并联的总电流。

当断开A1时，L1、L2、L3全都断路，故A1测的是L1、L2、L3三灯并联的总电流。

2. 断开电流表，用电器因短路不能工作
例2 如图2所示的电路，当开关闭合时，电流表的示数分别为和，则通过灯的电流分别为多少？
分析首先判断出三个灯泡是并联的，再依次断开各电流表判断其所测电流。

当断开A1时，三灯断路，故A1测的是三灯并联的总电流。

当断开A2时，如图3，L1、L2被短路，故A2测的是L1、L2两灯并联的电流。

当断开A3时，如图4，L2、L3被短路，故A3测的是L2、L3两灯并联的电流。

所以
解得
练习
1. 如图5，三只电流表的读数分别为，这三个电流的大小关系为（）
A. B.
C. D.
2. 如图6所示，流过灯泡L1的电流为I1，流过灯泡L2的电流为I2，电流表的读数为I3，则三个电流的关系是（）
A.
B.
C.
D.
答案：1. （C）。

2. （C）。

电表示数怎样变化
当电路中滑动变阻器的滑片移动（或电键断开、闭合）时，怎样判断电路中的电流表、电压表的示数变化情况？这类问题不要求进行复杂的运算，一般按照以下步骤分析：
（1）明确电路的连接方式。

可用“去表法”：将电流表看作一根导线，将电压表从电路中去掉，这样可以简化电路，容易弄清电路各元件的连接情况。

（2）明确各电表的测量对象。

（3）分析电路中的总电阻变化情况。

（4）根据电源电压不变，由欧姆定律判断出总电流的变化情况。

再综合运用串并联电路特点判断电流表和电压表示数的变化情况。

例1 如图1所示的电路，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电流表和电压表的变化情况是（）
A. 电流表示数变小，电压表示数变大
B. 电流表、电压表示数都变大
C. 电流表示数变大，电压表示数变小
D. 电流表、电压表示数都变小（03年甘肃）
分析首先用“去表法”分析电路的连接情况，知滑动变阻器和灯泡串联。

易看出电流表测量串联电路的电流，电压表测量滑动变阻器的电压。

滑片P向右移动，总电阻R变大。

而电源电压U不变，根据欧姆定律可知，I变小，即电流表示数变小。

灯两端的电压，不变，I变小，所以变小。

再由，U不变，变小，则变大。

选（A）。

例2 如图2所示，电源电压保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P由图中位置向a端移动，电表、A的示数变化情况是（）
A.减小，减小，A增大。

B. 增大，减小，A增大。

C. 增大，减小，A减小。

D. 减小，增大，A减小。

（04年芜湖）
分析由“去表法”知，灯L与滑动变阻器串联。

电压表V2和V1分别测量灯L和滑动变阻器两端的电压。

当滑片P向a端移动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，则电流减小。

由可知，灯两端的电压U L变小。

由于电源电压U不变，又由可知，滑动变阻器两端的电压变大。

选（C）。

例3 如图3所示的电路中，当P向右移动时（）
A. 电流表示数不变，电压表示数不变。

B. 电流表示数不变，电压表示数变大。

C. 电流表示数变小，电压表示数变大。

D. 电流表示数变小，电压表示数不变。

（98年上海）
分析：用“去表法”分析得出，滑动变阻器和电阻并联。

电流表测量的电流，电压表测量并联电路的电压，也是电源电压。

滑动变阻器的滑片P向右移动，总电阻变大。

因为电阻不变，电源电压U不变，根据可知，不变，即电流表示数不变。

故选（A）。

例4 如图4所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，三只电表
的示数变化情况是（）
A. 不变，减小，A不变。

B. 减小，增大，A减小。

C. 不变，增大，A不变。

D. 增大，减小，A增大。

（03年山东）
分析用“去表法”分析得出，滑动变阻器和电阻串联。

电流表测量串联电路的电流，电压表测量的电压，测量变阻器左半部分的电压。

滑片P向右移动，总电阻不变，又电源电压不变，根据欧姆定律可知，I不变，即电流表A示数不变。

两端的电压不变，I不变，所以不变，即电压表示数不变。

由，因为I不变，变大，所以变大，即电压表示数变大。

选（C）。

例5 如图5所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，（）
A. V表示数不变，A1表示数变大。

B. V表示数变小，A1表示数变小。

C. V表示数不变，A2表示数变大。

D. V表示数变大，A2表示数变小。

（03年桂林）
分析：有“去表法”分析知，滑动变阻器和并联。

表测通过的电流，测干路电流，V测电阻两端的电压，也是电源电压。

由于电阻不变，不变，根据欧姆定律，所以不变，即的示数不变。

当滑动变阻器的滑片P向左移动时，的阻值变小，总电阻变小，则干路电流变大，即示数变大。

选（C）
例6 如图6所示的电路中，电源电压不变，当开关S闭合时，电压表、电流表示数变化情况为（）
A. 电压表示数增大，电流表示数减小。

B. 电压表示数增大，电流表示数增大。

C. 电压表示数减小，电流表示数减小。

D. 电压表示数减小，电流表示数增大。

（99年盐城）
分析：开关断开时，电阻串联，电流表的示数
电压表的示数
当开关闭合时，被短路，电流表的示数
电压表的示数，因此电压表、电流表示数都增大。

答案为（B）。

电流、电路、电阻问答
问：导体导电时，金属是靠自由电子导电的，它的移动方向与电流方向一致吗？
答：平时使用干电池的时候，我们总说是从干电池的正极出发，通过用电器，再流回负极，也就是说，电流沿着“正极用电器负极”的方向流动。

可是，随着电学研究的进入，人们逐渐认识到：“电流就是电子的流动”。

这是一个很大的变化。

因为，最早人们认为是“正电在流动”，而实际是“负电在流动”，这是不完全相反了吗？而且，电学上几乎所有的定律或法则都是按照“从正到负”来考虑的。

假如现在要按电流的真正流动方向��电子从负到正的流动，那么，所有这些定律或法则也必须全都反过来重新考虑，不然就不能成立。

这样一来，影响太大了，所以把电子流动的反方向作为规定的电流方向。

因为，把正电荷从正极到负极规定为电流方向，和电子从负到正的实际电流方向，虽然意义不同，但效果是一样的。

电子流动形成电流并不是绝对的，在金属导体中电子流动形成电流；在酸、碱、盐等化合物的溶液中，正离子向我们规定的电流方向流动，而负离子逆着电流方向流动。

问：电路图是表示电路连接情况的，那么画电路时，应注意什么问题？
答：为了使电路图能够准确的表示电路，画图时应注意规范化。

1. 准确使用各种电路元件符号。

2. 电源等有正、负极的元件，应在电路图中正确表示出其正、负极。

3. 导线交叉处，如果是相连导线应以圆点表示，尽量避免出现交叉不相连的导线。

4. 元件位置安排合理、正确，分布要均匀，不要将元件画在拐角处。

5. 整个电路图有棱有角，导线横要平、竖要直，整个图形最好呈长方形。

问：如何正确使用电流表？
答：电流表的使用可归纳为“三要，一不，两看清”。

“三要”：
（1）要将电流表和被测的用电器串联；
（2）要让电流从电流表的“+”接线柱流入，“－”接线柱流出；
（3）要正确选择量程，在不超过量程的前提下，尽量选择小量程。

“一不”：不允许将电流表直接接在电源两极上。

“两看清”：电流表读数时：
（1）看清电流表所选用的量程；
（2）看清电流表表盘上每个大格表示的电流值和每个小格表示的电流值。

问：有人认为“由于电流是由电源的正极流向负极的，所以在靠近电源正极的地方，电流强；离电源负极越近，电流越弱。

”这种看法对吗？
答：这种看法错在把电源当作电荷之源来看。

事实上，在电流稳定流动的情况下，导体内部某处的电流是不随时间变化的，在导体中的某处不会有电荷堆积。

因此，在导体中取任意两个横截面，那么单位时间内从甲横截面通过（流入）的电量一定等于从乙横截面通过（流出）的电量，即甲、乙两横截面处的电流相等，绝不会因为甲横截面更靠近电源正极而电流大些。

问：导体不通电，其电阻还存在吗？
答：电阻是导体的一种性质，与其是否通电，通电电流大小无关。

因此导体的电阻总是存在的，不会因为导体两端没有加电压，或者没有通电流，它就没有对电流的阻碍作用，就没有电阻。

只是在没加电压或没通电流时，导体阻碍电流的作用没有“表现”出而已。

举个通俗的例子，例如一个水杯具有盛水的性质，不盛水时这种性质依然存在，只是没有表现出来。

电和磁知识问答
问：磁感线不是客观存在的，那么研究它有什么意义？它有什么特点呢？
答：我们知道磁场既看不见，又摸不到，十分抽象。

人们为了直观、形象描述磁场而引入了磁感线，它是人为画出的，实际上并不存在。

磁感线具有以下特点：
（1）磁感线是有方向的，磁场中某一点，磁感线的方向就是该点磁场的方向。

（2）磁感线有疏密，我们可以从条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布看出，两极处磁感线最密，而磁铁的两极处磁场最强。

因此磁感线的疏密可以反映磁场的强弱，磁感线分布密的地方磁场就强，反之则弱。

（3）磁感线是一些闭合的曲线，磁体周围的磁感线都从北极出来，回到南极；在磁体内部则从南极到北极。

（4）磁体周围的磁感线永不相交，这是因为在磁场中某一点只有一个确定的磁感线方向，所以过这一点只能作出一条磁感线。

问：通电线圈的磁场方向是由电流的方向决定吗？
答：通过线圈的磁场方向是通电线圈“绕向”上的电流方向决定的，不能认为电源的“＋”就是磁场的“N”，电源的“－”就是磁场的“S”。

问：如何区分“电磁感应”和“磁场对电流的作用”这两种电磁现象？
答：电磁感应现象是闭合电路的一部分导体靠外力的作用，在磁场中做切割磁感线运动，这时导体中有电流产生，因此在电磁感应现象中是消耗机械能，得到电能。

利用电磁感应现象制成了发电机。

在磁场对电流的作用中，是导体中通入电流，由于磁场对电流的作用，使通电导体在磁场中发生运动，因此在此过程中消耗电能，得到机械能。

利用通电线圈在磁场里受力发生转动的原理制成了电动机。

由此可见，电磁感应现象和磁场对电流的作用，虽然都反映了电和磁的联系，但这是两种不同的电磁现象。

问：光纤通信与有线通信有什么区别？
答：光纤通信与有线通信相似。

但光在光导纤维中传输损耗小，可以长距离传输，通信容量大，不怕雷击，不受电磁干扰。

问：音频电信号能用来直接发射电磁波吗？
答：音频电信号不能用来直接发射电磁波，只有通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上，然后用天线把载有音频电信号的电磁波发射出去。

问：电磁波如何产生？
答：首先要用一种快速变化的交变电流，即高频振荡电流。

产生高频振荡电流的装置叫振荡器，这种高频振荡电流可以产生频率很高的电磁波，这种电磁波的能量越大，传播越远，而且传播时无需介质，在真空中也可以传播
电学部分知识点记忆技巧
初中电学部分的知识点可总结为：一、二、三、四。

一就是掌握好一条规律即欧姆定律；二是掌握两种电路及其特点；三是会使用三大仪器；四是掌握好四个物理量即电荷量、电流、电压和电阻。

1. 欧姆定律内容及应注意的问题。

内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

公式的理解：①公式中的I、U和R必须是同一段电路中、或同一导体、同一时刻的对应关系；
②I、U和R中已知任意的两个量就可求出另一个量；③计算时单位要统一；④欧姆定律适用于金属导体和电解液导电。

2. 两种电路及特点（见表1）：
表1
3. 会使用三大仪器：电流表、电压表和滑动变阻器。

4. 四大物理量：
表2
如果掌握了以上技巧，学生解决问题、灵活应用的能力应会加强。

拆除法的应用
用拆除法可以简化电路，其中的物理思想是：由于电流表的内阻很小，相当于一段导线，将电流表拆除后可用导线将两线头直接连接起来；电压表内阻很大，相当于断路，分析电路组成时，可先直接将电压表拆掉，不予考虑。

例1. 如图1所示的电路，电阻的连接方式是___________联，电流表测量的是
___________的电流。

图1
解析：电流表的内阻很小，相当于一条导线。

为准确判断电阻的连接方式，可先将
两电流表拆除，并用导线连接拆除后的线头，变成图2所示的电路，由图可明显地看出，三个电阻是并联的。

图2
再将两电流表还原到原来的位置，分析两电流表分别测量通过哪些电阻的电流。

电流从电源的正极出发，流到第一个分叉点时分成两条“路”，一条流向电阻，另一条流过电流表后再分开，分别流向电阻和，故电流表测的是通过和的电流。

流过电阻和的电流汇合起来流向电流表，故电流表测的是通过电阻和的电流。

若将两只电流表分别换成两只电压表，同学们，你们知道三只电阻的连接方式吗？电压表分别测量谁的电压吗？
例2. 请你仔细观察如图3所示的实物电路，按下列要求改造电路。

（1）在图中加一根导线，使实物电路成为并联电路；
（2）在图中只改动一根导线的一端，使实物电路成为串联电路。

要求：在被改动的导线上画“×”，然后画出改动的导线。

图3
解析：（1）许多同学之所以无法解答该题，是因为电路连接关系分析不清，图中的电压表是他们思维受阻的一个重要因素。

为了一目了然，我们可先将电压表拆除（如图4），由图4可见，闭合
开关S，电流从电源的正极出发，经过开关S到达灯泡的左端后，可以分成两条路，一条向左流过
灯，另一条向右流过灯，然后必须汇合起来到电源的负极，灯才能组成并联电路。

这样就要在图3中加一根导线（见图5），然后再将电压表还原到原来的位置，即符合题目的要求了。

（2）不少同学误以为拆掉图3中的导线a，两灯就串联了。

事实上，当电压表串接在电
路中时，由于电压表的内阻很大，故灯均不会发光，这时两灯泡的灯丝只相当于一段导线，使电压表的正负接线柱与电源的正负极相连，电压表的示数近似地等于电源电压。

若分析电路时仍把电压表先拆除，变成图4所示的电路，显然这时只要将b导线右端的线头连接
到灯右端的接线柱上，两灯泡就变成了串联电路（如图6）。

这种情况下电压表测的是两端的电压。

图6
怎样处理数据
处理数据的方法很多，下面我们就长度测量来详细讲解一下多次测量求平均值的方法。

多次测量求取平均值是为了提高测量的准确性而采用的一种数学与物理相结合的方法。

其原理是：在测量过程
中由于各类偶然因素使测量值比真实值偏小或偏大，进行多次测量并求平均值可以使偏小与偏大的量抵消一部分，达到提高测量的准确性的目的。

我们在“取”值的过程中要注意：
一. 计算前，必须先剔除错误数据。

多次测量时，尽管由于每次测量误差大小不同，从而每次记录的结果也不相同，但是如果某个数据与其它数据的差异明显超过了误差的范围，那么这个数据就是错误的，必须剔除。

一般有三种情况：
1. 某个数据与其它数据相差过大；
2. 记录数据没有单位；
3. 某次测量结果没有与其它数据保持相同的位数。

二. 计算后，取相同的单位时，保持平均值与测量值小数后相同的位数。

进行测量时，最小分度值下一位必须估读，而且只能估读到分度值的下一位，所以数据小数点后位数的多少与分度值的大小有必然的关系。

多次测量所取的平均值与测量值是由同一测量器材得出来的，应有相同的精确程度，因此取相同的单位记录数据时，必须使平均值与测量值小数点后位数一致。

这也有三种情况：
1. 如果除得小数点后位数超过测量值，只除到比测量值多出一位小数，然后对这一位数进行四舍五入；
2. 如果小数点后位数少于测量值时除尽，在平均值后补零，与测量值小数点后位数一致；
3. 如果小数点后位数与测量值恰好相同时除尽，那么此值即为平均值。

模型法在解题中的应用
初中物理教材在“液体压强”的推导公式时应用了“液柱模型”，在“连通器”部分应用了“液片模型”等。

“模型法”在分析解决某些问题时显得极其简便，大家不妨一试。

例1. 如图1所示，在长约30cm的曲管口A上粘着一层软而不透气的薄膜，管内装满水银，并使开口B向下，则薄膜将会___________。

图1
解析：在管中任一位置假设一小液片MN，然后分析其上下表面所受的压力，如图1，设外界大气压为，A口、B口都受到外界大气压的作用，则
显然，，小液片受到的合力向下，将向B口运动，则A口的薄膜必然向内凹。

例2. 如图2所示，有一圆环形薄铁垫圈，当它均匀受热时，则（）
图2
A. 内径变小，外径变大
B. 内径变大，外径变小
C. 内外径均变大
D. 内外径均变小
解析：方法一：假设用一块材料、厚度与垫圈相同的圆片，正好把垫圈空心部分补齐，使垫圈变成一个完整的圆铁片。

那么当它均匀受热时，整个圆铁片面积将增大，补上的圆片面积也肯定增大，对垫圈来说，显然内外径均变大。

本题应选C。

方法二：假设垫圈是由很多个同心环组成，每个同心环由很多根同心铁丝圈组成。

那么垫圈均匀受热时，每根铁丝圈都要受热膨胀而变长，则每个同心环的周长都变大，故此垫圈的内外径均变大。

电功率计算错解探因
例1一只标有“220V 25W”字样的灯泡，接在210V的电路中，实际消耗的电功率是多少？（设灯丝的电阻不变）
【错解】通过灯泡的电流为，因电灯接在210V的电压上，所以它的实际功率为。

【错因分析】上述解法错在忽视了P、U、I的对应关系。

在求实际功率P实时，必须用实际电流
和实际电压。

而0.11A却是灯泡在额定电压（220V）下正常发光时的额定电流。

事实上，当加在灯泡两端的实际电压不等于它的额定电压时，通过灯泡的实际电流也不会等于它的额定电流。

【正解】解答此题可从求出灯丝的电阻入手。

灯丝电阻可通过它的额定电压和额定功率求得，方法是：由。

灯丝电阻为
例2 灯泡上分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样。

把它们串联后接在某电源上，闭合开关后只有一只灯泡正常发光，另一只灯泡比正常发光时暗淡。

求：（1）该电源电压有多大？（2）两灯消耗的实际功率是多少？
【错解】（1）要使灯正常发光，必须使两端的电压等于它的额定电压。

根据串联电路的特点，电源电压应等于各灯两端额定电压之和，即U=6V+6V=12V。

（2）灯泡在额定电压下消耗的实际功率等于它的额定功率，所以两灯消耗的实际功率应等于各灯的额定功率之和，即P=3W＋6W=9W。

【错因分析】上述解法错在混淆了额定电压、实际电压和额定功率、实际功率的概念，只有正常发光的灯泡，其两端的实际电压才等于它的额定电压，实际功率才等于它的额定功率；而比正常发光暗淡的灯泡，其两端的实际电压小于它的额定电压，实际功率小于它的额定功率。

【正解】（1）求出灯泡的电阻是解这类题的关键，两只灯泡的电阻分别为
如果这两只灯泡都正常发光，其额定电流分别为
当两灯串联时，满足“一灯正常发光，一灯比正常发光暗淡”条件的电路中的实际电流为
，由此可得电源的实际电压为
（2）两灯消耗的实际功率为
巧用分析法活解易错电学题
题目：将“220V 1000W”的电炉改造后，接在110V的电源上，要使之消耗的功率仍是1000W，下列方法中可行的是（）
A. 只将电炉丝的接入电路；
B. 只将电炉丝的接入电路；
C. 只将电炉丝的接入电路；
D. 将电炉丝截成相等的两段并联接入电路。

分析：设“220V 1000W”电炉的电炉丝的电阻为R0，接在110V的电源上，为使之功率仍是1000W，则电炉丝的电阻为R，则有：，所以
很明显，在题目的四个选项中，A、D都符合这一条件，那么是否A、D都正确呢？这很值得讨论。

首先要澄清一个问题，无论电炉丝如何改造，都必须保证使之正常工作，我们知道，用电器只有在其额定电压下，才能正常工作，这时消耗的实际功率等于其额定功率，如果实际电压高于额定电压过多，实际功率就比额定功率大得多，用电器将被烧坏。

因为这个电炉标有“220V 1000W”，可知其电炉丝的额定电压为220V，额定功率为1000W。

那么
电炉正常工作时，加在其中一半电炉丝上的电压应是110V，消耗的功率应为500W；加在其中部分电炉丝上的电压应是55V，消耗的功率应为250W。

这样我们看选项D，将电炉丝截成相等的两段并联接入电路，因为这时电源电压为110V，则加在每一半电炉丝上的电压正好是110V，实际功率正好是500W，当然能正常工作，而选项A就不同了，
只将电炉丝的接入电路，因电源电压为110V，这样加在这部分两端的电压远高于其正常工作时的电压55V，而实际消耗的功率是1000W，更远远超出其正常工作时的功率250W，一旦接入电路，则很快被烧坏，所以这种改造是失败的，本题只能选D。

关于几个电学知识点的理解
1. 欧姆定律：
（1）定律中有两次强调了“这段导体”，它表明定律所涉及的电流、电压和电阻三个量都是对同一个导体或者同一段电路而言的；
（2）定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的前提条件，即当导体的电阻一定时，通过它的电流跟它两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比；
（3）欧姆定律可以变形为U＝IR，但是不能据此认为导体两端的电压跟导体的电流和电阻
成正比，因为电压是形成电流的原因，电压是决定电流的一个条件；公式还可以变形为，同样不能据此认为导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟它的电流成反比。

因为电阻的大小由电阻本身的因素��长度、材料、横截面积以及温度一一决定，跟外加的电压以及因此形成的电流无关，这个公式提供了一种计算电阻大小的方法。

2. 电压表的“开路”和电流表的“短路”：
电压表串联在电路中，由于电压表的电阻很大，对于一定有限电压的电源来说，电路中的实际电流会很小，小到电路中的用电器没有反映。

如此时电路中串联灯泡时，灯泡不能发光，电路中串联一个电流表，电流表几乎不偏转，但是此时灯泡和电流表中有极其微弱电流通过。

可见此时电路近似形成“开路”。

又因为电压表的电阻很大，所以它作为一个大电阻几乎获得了电源的全部电压，因此此时电压表的读数就等于电源的电压；
电流表并联在电路中时，由于电流表的电阻很小，电路中的电流几乎全部从电流表通过，使得与之并联的用电器中几乎没有电流通过，近似形成了“短路”。

3. 电功和电热：。