电压和电压表.docx

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电压和电压表

课题

电压和电压表

授课日期及时段

教学目的

1．电压的作用；

2．单位及几种常见的电压值；

3．电压表的使用及注意事项

4．串并联电路中电压的规律；

教学内容

★知识网络图解

电压

作用

使电荷定向移动形成电流

单位

伏特：

简称伏（V）

千伏（KV）1KV=1000V

电压表

构造、连接方法

读数

串并联电路中电压的特点

★重难点突破

【重点1】：

电压的作用

考点解析：

电压的作用

可以用水流的形成来理解电压.先分析水流的情形，如图11-4-1（甲）图所示，用两个由乳胶管相连的玻璃瓶A、B，内装一定量的水，由于A、B两瓶内水位不同，存在着水压，也可以说EF两边受到水的压强不相等，所以一旦阀门K打开，CD段就有水流，由此现象可知：

　　水压

水流

　　由类似现象，现在再用两块各带正、负电荷的金属板，分别与电流计相接，如图11-4-1（乙）所示，开关闭合后，电流计指针发生偏转，表示电路中有电流通过，在此过程中，A板有多余的正电荷，B板有多余的负电荷，A、B两板间存在着电位差，即电压，所以开关闭合时有电流产生，由此可知：

　　电压

电流

也就是说：

电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因，电压用符号“U”表示.

〖经典例题1〗：

关于电压的说法中，正确的是（　）

A.电压是使电荷产生定向移动，形成电流的一种压力

B.电压是电路中产生电流的装置，它使金属导体中电子由电源的正极通过电路流向负极

C.电压是电路中形成电流的原因，它使金属导体中的自由电子由电源负极流向正极，形成电流

D.电压使电路中形成电流，而电源是提供电压的装置，不同的电源的电路两端形成的电压都相同

〖解析〗：

电压使电路中的正电荷由电源正极流向负极，或者使电路中负电荷由负极流向正极，在金属导体中是使金属导体中的自由电子由电源负极流向正极，这样在电路中就产生了电流.即电压是使电路形成电流的原因，而不是装置，更不是某种压力，所以A、B两项都是错误的，至于D中所述不同的电源的电路两端形成的电压都相同是错误的，只有C是正确的.

〖答案〗：

C。

〖点评〗：

弄清电源、电压、电流的概念，电压是电路中电流形成的原因，电源是提供电压的装置。

〖变式训练1〗：

下列说法正确的是（　）

A．电源是可以创造电能的设备

B．接有电源的电路中一定会形成电流

C．如果电路中的电源提供3V的电压，那么通过电路中每一点的电压都是3V

D．如果把一个电路中的电源换成电压更高的电源，那么电路中的电流会比原来大

〖变式训练答案〗：

D

【重点2】：

电压的单位，几种常见的电压值

考点解析：

　在国际单位制中电压的单位是伏特，简称伏，符号是V.比伏特大的单位有千伏（kV），比伏特小的单位有毫伏（mV）、微伏（μV）.它们之间的换算关系是：

　　1kV=1000V　　1V=1000mV　　1mV=1000μV

需要记住的电压值有：

1、一节干电池电压U=1.5V.

2、每个铅蓄电池的电压U=2V.

3、照明电路的电压U=220V.

4、对人体的安全电压不高于36V（U≤36V）

〖经典例题2〗：

我们国家规定的家庭电路电压，安全电压和1节干电池电压的值分别是（　）

A．220V，不高于36V，1.5V

B．380V，不高于36V，3V

C．220V，不高于18V，1.5V

D．110V，不高于24V，2V

〖解析〗：

本题考查同学们对常见电压值的记忆及理解.根据规定，我国家庭电路电压为220V，经验证明，对人体安全的电压不高于36V，这里要注意，不高于36V有两层意思，一是等于36V，二是小于36V.此处常见的错误是：

有的同学误认为安全电压为36V，还有的同学误认为安全电压小于36V，这都是不全面的.

〖答案〗：

A

〖点评〗：

一节干电池的电压是1.5V；一节蓄电池的电压是2V；对人体的安全电压不高于36V；我国家庭电路的电压是220V。

〖变式训练2〗：

1、不同的电源在电路两端产生的电压是___________。

一节干电池的电压是__________。

每个铅蓄电池的电压是__________。

家庭电路的电压是___________。

　　2、单位变换，8.3mV=___________V=____________μV

　　　　　　　　245V=___________μV=___________kV

〖变式训练答案〗：

不同的；1.5V；2V；220V

【重点3】：

串并联电路中电压的关系

考点解析：

串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，U=U1+U2

并联电路中，各支路两端的电压相等，U=U1=U2

〖经典例题3〗：

．在图6-19所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为3V.求：

（1）电源电压是多少?

（2）当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?

〖解析〗：

答案

（1）电源电压为9V；

（2）电压表的示数为9V。

〖点评〗：

串联电路中电压的关系，即：

串连电路两端电压等于各部分电路两端的电压之和。

〖变式训练3〗如图示电路，L1、L2、L3是三盏相同的灯泡，V1的示数为6V，V2的示数也为6V，问：

（1）L1、L2、L3的连接方式是怎样的？

（2）V1、V2分别测的是什么电压？

（3）A、B间的电压值为多大？

〖变式训练答案〗：

（1）识别电路的时候，可以采用“取消法”，即将电路中的电压表去掉视为断路，将电流表去掉用导线代替视为短路。

将电路中电压去掉后，可以很清楚地看到，三只电灯是串联在一起的。

（2）将电灯画成容易识别的串联电路，再将电压表接入电路（如图），可以看出电压表

并联在L1L2两端，测的是L1和L2的总电压，电压表

并联在L2和L3两端，测的是L2与L3两端的总电压。

（3）因为三盏电灯完全相同，所以三盏灯两端的电压相同。

由题知，每盏灯两端电压均为3V，因此A、B间的电压值是3V×3=9V。

【重点4】：

电压表及电压表的使用

考点解析：

电压表的构造

1、作用：

测量电路两端电压的大小.

2、符号：

3、量程：

常用的电压表有三个接线柱，两个量程.

（1）如图11-4-3甲所示的电压表，两个量程共用一个“+”接线柱，标着“3”、“15”的为负接线柱.当用“+”和“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一小格表示0.1V；当用“+”和“15”两个接线柱时，量程为O～15V，每一小格表示0.5V.

（2）如图11-4-3乙所示的电压表，两个量程共用一个“-”接线柱，标着“3”、“15”的为正接线柱.当用“-”和“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一小格表示0.1V；当用“-”和“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一格表示0.5V.

　　（3）比较表盘可看出若选用不同量程，当指针位置相同时，读数正好为5倍关系.

4、读数方法：

（1）明确所使用电压表的量程.

（2）认清所使用量程的最小刻度值.

（3）由指针所指的位置读出电压表的示数，必要时要进行估读.

电压表的使用规则

1、电压表要并联在被测电路两端，要测量哪一部分电路两端的电压，必须把电压表跟这部分电路并联起来.

2、电压表的“+”“-”接线柱的接法要正确.连接电压表时，必须使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出.

3、被测电压不要超过电压表的量程.

注意

　　①能估测被测电压大小的，根据估测的电压大小，选择合适量程.

　　②不能估测被测电压大小的，要用最大量程试触法来选择合适的量程.

　　③正确理解电压表的使用，

　　正确使用电压表是本节的重点和难点，也是中考对本章出题的集中点，像电流表的使用一样，电压表的使用也有一些使用规则.

　　使用电压表前，首先要调零，同时弄清电压表的量程和最小刻度值.

　　电压表要并联在被测电路两端.因为电压表实质上相当于阻值无穷大的电阻，将电压表串联在电路中，电路就可以近似看成从电压表处形成开路，电路中也就几乎没有电流.虽然电压表不至于被损坏（量程合适），但这样是测不出被测电路两端电压的.

　　“+”“-”接线柱的接法要正确.这里“正确”的意思是：

电流从“+”接线柱流进电压表，从“-”接线柱流出来.因为电压表的“O”刻度通常也在表盘的左端，如果电流的流向搞反，会使电压表指针反向偏转，造成指针碰弯等损坏电压表的事故.我们检查接线柱的接法是否正确，要抓住电流的流向加以分析.

　　被测电压不要超过电压表的量程.电压表的量程，是指电压表能够测量的电压最大值，如果待测电压超过了电压表的量程，容易把电压表烧坏.选用量程的方法与电流表相同，同学们在使用电压表之前要很好地复习.

　　电压表可以直接连到电源的正、负极上.这一条与电流表是绝然不同的，当把电压表接在电源的两极上时，它所测出的是电源电压.

〖经典例题4〗：

如图所示为电压表的表盘中指针所指示的情况，下列读数正确的是（　）

　　A、若量程为3V，示数为2.4V　　　B、若量程为3V，示数为2.6V

　　C、若量程为15V，示数为10.6V　　D、若量程为15V，示数为13V

〖解析〗：

正确读数的顺序是：

　　当量程为3V时，每个大格为1V，每个小格为0.1V，指针位于2个大格后6个小格位置，所以示数为2V+0.1×6=2.6V，可见选项B正确，A错误。

　　当量程为15V时，每个大格为5V，每个小格为0.5V，指针位于2个大格后6个小格处，所以示数应为10V+0.5V×6=13V，可见选项D正确，选项C错误。

〖答案〗：

D

〖点评〗

（1）量程的确定

（2）最小刻度的考察

〖变式训练4〗：

如图所示，当开关S闭合后，L1两端电压约为4.8V，L2两端的电压约为1.2V，要用电压表测L1两端的电压，应如何连接。

〖变式训练答案〗：

已知L1两端电压约为4.8V，故电压表接入电路的接线柱应为“-”和“15”两接线柱。

用电压表测L1两端的电压，电压表与L1并联，要使电流从电压表的“+”接线柱流入，需使电压表的“+”接线柱（“15”接线柱）与灯L1的右边接线柱相接，“-”接线柱与灯的左边接线柱相接，正确接法见下图。

★易错易混清单

【易错易混点1】：

电压表与电流表的比较

【易错易混点2】电流与电压的对比

〖专项训练〗：

1．物理课上，小明探究了串联电路中电压的规律，他还想知道并联电路中的电压有什么规律，于是在课后请你和他合作进行了以下探究：

（1）提出问题：

并联电路中，各电灯两端的电压有什么关系？

（2）你的猜想是：

；

理由是：

.

（3）设计实验:

图6-17为两个灯泡并联的电路图,用电压表分别测量两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压.请在图上添加测电压的电压表.

所需的实验器材有：

.

（4）进行实验：

按照电路图连接电路，进行实验测量，记录实验数据.

（5）分析论证：

（只要求粗略地写出分析和论证的思路，即怎样得出结论的）

.

（6）实验结论：

两个灯泡L1、L2的电压和电源电压相等.

（7）实验评估：

上述实验中，小明只进行了一次测量，得出的结论偶然性的机会很大.为了使实验结论具有普遍性，你将建议小明怎样做？

.

（8）实验问答：

如果电源电压为3V，那么根据探究的结论，灯L1的电压为V，灯L2的电压为V.结合实验结论分析：

测量电压时，电压表为什么要与被测电路并联。

2．有一种家庭用的小型彩灯，由24只小灯泡串联而成.现把它们接在220V的电源上，这串彩灯中因为某只小灯泡被烧坏，造成彩灯串全部熄灭．由于彩灯上涂有颜色，无法看清是哪一只彩灯的灯丝被烧断.现在给你一只电压表，你如何查找故障所在？

3．如图6-18所示，有两只灯泡L1和L2，还有电池、开关和电压表，电池的电压为2V。

现要求将灯泡L1和L2并联起来，并用电压表测量灯L1两端的电压。

请将图6-18中的实物元件连接起来，并在虚线框内画出对应的电路图。

图6-18

答案1．

（2）串联电路中各电灯两端的电压相等、各个电灯并联在相同的两点间；（3）电源、开关、导线、电灯、电压表；（5）用电压表分别测量出电灯两端的电压U1和U2，并进行比较，若两者相等，即可得出猜想是正确的；（7）改变电源电压小或小灯泡的规格，重做上述实验。

（8）3、3。

2．将电压表依次接在任意两个接线柱上，测出每两个接线柱间的电压.若六次测量值中两次为零，其余四次测量值相等，则两灯为并联；若一次为零，四次测量值相等，另一次测量值是四次测量值的两倍，则两灯为串联．

3．如图答-4所示。

S

图答-4

〖中考真题〗：

1）（08广州）把两种不同的金属片插入柠檬，制成“水果电池”．用电压表测量水果电池的电压，如图2所示．下列说法正确的是（ ）

 A．金属片B是水果电池的正极 　B．水果电池把化学能转化为电能 　C．水果电池把内能转化为电能 　D．水果电池把电能转化为化学能　　　

2）（08宁波）下列电路正确的是

3） （08福州）为了节能，许多奥运场馆采用LED发光二极管照明．二极管的主要材料是（）

 A.纳米材料  B.超导体  C.导体  D.半导体

4）（08衢州）某些物质在温度降低到某一值时电阻会变成零，成为超导体。

如果科学家研制出常温下的超导体，则常温超导体可用来制作（   ）

A．白炽灯的灯丝  D．电炉丝  C输电导线  D．保险丝

5）（08广安）下列措施中，不可能改变导体电阻大小的是（   ）

 A.改变导体的长度       B.改变导体的材料

 C（08广安）改变导体的横截面积    D.改变导体在电路中连接的位置

6）（08杭州）分析复杂电路时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行理想化处理，正确的处理方式是（  ）

A．把电流表看成是一个大电阻        B．把电压表看成是一根导线

C．把电流表看成是断开的            D．把电压表看成是断开的

7）（08江西）如图5所示，是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案，你认为可能达到目的的方案是（　　）

8）（08河南）.根据导电性能可以把物质分为导体、半导体和绝缘体。

在玻璃杯、电炉丝、橡胶手套、热敏电阻这些物品中，利用半导体材料制成的是      。

9）从发电站到用电地区,通常都有一段相当长的距离。

要实现如此远距离的电能输送,在目前的技术水平下一般采用高电压输电。

    材料的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。

10）将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路，其电阻将  

11）（08江西）学习电流与电压概念时，瑞瑞同学想到了用水压、水流类比认识抽象的电压、电流的概念，提出了如下三种猜想：

为了验证关于电压、电流的猜想是否正确，瑞瑞同学选取了以下器材：

电压恒定的电源、电压表、电流表、定值电阻、开关和若干导线。

（1）在实验时，需改变定值电阻两端的电压，瑞瑞还需添加的器材是____________________。

（2）请你根据瑞瑞所选的器材在下面方框内画出设计的实验电路图。

（3）通过实验得到了定值电阻两端的电压和通过它的电流数据如下表：

通过分析表中数据，得出的结论应该和前面的猜想__________相符。

12）（08桂林）如图5所示，当量程为0~3V时，电压表指针的读数为  　 V；当量程为0~15V时，电压表指针的读数为  　 V。

13）（08临沂）李智和周慧做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验。

他们准备在下图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：

导体编号

材料

长度

横截面积

a b

镍铬合金丝

L

S

c d

锰铜合金丝

L

S

e f

镍铬合金丝

2L

S

g h

镍铬合金丝

L

2S

（1）他们应选择编号为________、_________的两根电阻丝来探究；

（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。

实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值___________,同时周慧发现第一次实验中灯泡不亮，你认为原因是____________________________________________

_____________________________________________。

A.根据物质在常温下的形状和体积是否固定，可将物质分为三种状态

B.通过观察木块被运动物体碰撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小

C.水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流

D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同

〖中考真题答案〗：

1）B

2）B

3）D

4）C

5）D

6）D

7）C

8）热敏电阻

9）超导

10）

11）

12）0.6；3

13）

（1）ab；gh 

（2）较小（小）；灯泡的实际功率太小（通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小）（3）B