《2025年能力培养与测试九年级物理上册教科版》

10. 在用电流表测量电流的实验中：(对应目标：914103)
(1)闭合开关前发现电流表的指针偏转情况如图4-1-9甲所示，这是因为电流表没有调零。
(2)连接的电路如图4-1-9乙所示，则电流表测量的是灯$L_{2}$中的电流。闭合开关后，若电流表的示数如图4-1-9丙所示，则通过该灯的电流是0.7A。
(3)如果闭合开关后，两灯均亮，但电流表指针不发生偏转，那么原因可能是C。(填字母)
A. 电流表内部开路
B. 开关处接触不良
C. 电流表被短路
D. 电源供电不足

答案： （1）电流表没有调零 （2）$L_{2}$ 0.7 （3）C

11. 阅读以下材料，完成填空和推导。(对应目标：914101)

(1)水管中的水朝一定方向流动，就会形成水流。如图4-1-10甲所示，设水流动的速度为v，水管的横截面积为S，水的密度为ρ，则在时间t内流过水管某一横截面的水的体积V = vtS。在时间t内流过该横截面的水的质量m = vStρ，单位时间内流过该横截面的水的质量即水流量I' = $vS\rho$。
(2)导体中的自由电荷发生定向移动就会形成电流。与水流量类似，物理学中把单位时间内通过导体某一横截面的电荷的多少叫作电流，用I表示。这种研究物理问题的方法叫作C。(填字母)
A. 控制变量法
B. 转换法
C. 类比法
(3)如图4-1-10乙所示，已知金属导体的横截面积为S，导体中单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速度为v，请你仿照(1)，推导出电流I的表达式：$I=nS v q$(用已知量的符号表示)。

答案： （1）$vS\rho$ （2）C （3）$I=nS v q$
解析（1）单位时间内流过该横截面的水的质量$I'=\frac{m}{t}=\frac{vSt\rho}{t}=vS\rho$。
（2）找到水流和电流的相同之处进行类比，便于理解电流，这种研究方法叫作类比法。
（3）在时间$t$内电荷移动的距离$l=vt$，已知单位体积内的自由电荷数$n$，则在时间$t$内通过导体某一横截面的电荷数$N=nSl= nSvt$，在$t$时间内通过导体某一横截面的电荷量$Q=Nq=nSvtq$，电流$I=\frac{Q}{t}=\frac{nSvtq}{t}=nS v q$。