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