廖九根
電流表是電學(xué)中最基本的實(shí)驗(yàn)儀器,掌握它的使用方法是一項(xiàng)基本技能,要求同學(xué)們會正確并熟練使用。使用電流表的注意事項(xiàng):(1)電流表要串聯(lián)在被測電路中;(2)電流表的“+”“-”接線柱要接正確,電流須從電流表的“+”接線柱流入,“-”接線柱流出;(3)絕不允許不經(jīng)過用電器直接把電流表接到電源的正、負(fù)極上。因?yàn)殡娏鞅韺?shí)際上相當(dāng)于一根導(dǎo)線,若把電流表直接接到電源兩極上,將會造成電源短路,燒壞電源和電流表;(4)被測電流不能超過電流表的量程。如果被測電流超過了電流表的量程,那么不僅測不出電流值,而且電流表的指針會打彎甚至燒壞電流表。近年來,中考題對電流表的考查主要涉及電流表的錯(cuò)接、量程的選擇及表盤數(shù)值的讀取。因此對電流表的使用規(guī)則要熟練把握。下面舉例說明,供同學(xué)們參考。
例1圖1中的電流表用于測量通過燈泡L1中的電流,在這4個(gè)電路圖中正確的是( )。
解析在A圖中,電流表的“+”“-”接線柱接對了,但是它并聯(lián)在電路中去了,并且該電路為短路,會燒壞電源,所以錯(cuò)了。在B圖中,電流表的“+”“-”接線柱接對了,也串聯(lián)了,但是串聯(lián)錯(cuò)位了。在D圖中,串聯(lián)正確了,但電流表的“+”“-”接線柱接反了,所以錯(cuò)了。本題正確答案應(yīng)選C。
例2甲、乙、丙三位同學(xué)在做“用電流表測電流”的分組實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)前,他們的電流表指針均指在零刻度處。當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動分別出現(xiàn)了如圖2甲、乙、丙所示的三種情況。請分析他們在電流表的使用上分別存在什么問題,并寫在下面的橫線上。
解析甲圖中電流表指針向相反方向偏轉(zhuǎn),說明甲同學(xué)把電流表正、負(fù)接線柱接反了;乙圖中電流表指針偏轉(zhuǎn)角度太小,說明乙同學(xué)電流表所選量程偏大;丙圖中電流表指針偏轉(zhuǎn)角度過大,說明丙同學(xué)電流表所選量程偏小。
例3如圖3所示的電路是小明同學(xué)在用電流表測通過燈泡中的電流時(shí)的電路圖,一合上開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速正向轉(zhuǎn)到電流表的刻度盤外,問題出在哪兒?
解析從圖中可以看出小明 同學(xué)的電路連接沒有問題,但電流表的量程選擇的是0.6A,因此,問題出在電流表的量程選擇偏小。在不能確定電路中電流大小時(shí),要用試觸法來確定。即用電流表的大量程連入電路迅速閉合開關(guān),觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。如果指針偏轉(zhuǎn)角度很大,超過了這個(gè)量程,要更換量程更大的電流表;如果指針偏轉(zhuǎn)角度很小,就改用小量程,因?yàn)樾×砍套x數(shù)更精確。
答案小明的問題出在電流表的量程選擇偏小,即被測電流超過了這個(gè)量程,應(yīng)更換更大的量程。
例4我們知道,測量時(shí)總存在誤差,通常將測量值與真實(shí)值之差叫做絕對誤差。初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用電流表的準(zhǔn)確度等級一般是2.5級的。2.5級電流表的含義是,用該電流表測量時(shí)的最大絕對誤差不超過滿刻度值的2.5%。下表給出了用2.5級電流表測量電流時(shí),電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度與百分誤差(即最大絕對誤差與電流表讀數(shù)之比的百分?jǐn)?shù))之間的關(guān)系。
(1)上表中的最后一空處相應(yīng)的百分誤差應(yīng)是_____________%。
(2)從上表中的數(shù)據(jù)可以看出,該電流表的指針偏轉(zhuǎn)的角度越大,百分誤差___________(選填“越大”“越小”或“不變”)。
(3)如果用準(zhǔn)確度等級是2.5級的電流表進(jìn)行測量時(shí)要求百分誤差小于3.75%,則該電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)大于滿刻度的_______________。
解析(1)對比表格第一列和第三列,可以看出,電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度是滿刻度的幾分之一,百分誤差就是2.5%的幾倍。所以最后一空應(yīng)是20×2.5%=50%。
(2)從表格容易得出:電流表的指針偏轉(zhuǎn)的角度越大,百分誤差越小。
(3)由(1)中得出的規(guī)律,3.75%÷2.5%=1.5,
電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)大于滿刻度的值為:1÷1.5=2/3,即三分之二。