例析電流表的正確使用

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。