内容正文:
16.1 电压(解析版)
本节学习目标
1.理解电压的概念;
2.知道电压的作用和电源是提供电压的装置;
3.知道电压的单位及其换算关系;
4.了解生活中常见电源电压值;
5.掌握电压表的用途与符号,会使用电压表测量电压。
要点一 电压的概念
1.什么是电压
(1)电压作用是使电路中的自由电荷定向移动,形成电流;电源是提供电压的装置。
(2)电路中获得持续电流的条件:①电路中有电源(或电路两端有电压);②电路是通路。
注:说电压时,要说“某电路或AB”两端的电压(如图所示,1、2两端电压或者2、3两端电压);说电流时,要说通过“某电阻、某支路或某元件(如图,通过电池的电流或者通过电阻R1的电流)”的电流。
2.电压的单位:在国际单位制中,电压单位是伏特(简称为伏,符号是V);电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
(2)生活中常见电压值:一节干电池1.5V,一节蓄电池2V,家庭用电电压220V,安全电压不高于36V。
要点诠释:
1.说电压时,要说“用电器”两端的电压,或“某两点”间的电压。
2.电源的作用是使导体的两端产生电压,电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其它形式的能转化成电能时,使电源的正极聚集正电荷,负极聚集负电荷。
【例】关于电压,下列说法正确的是( )。
A.电路两端存在电压,电路中一定存在电流;
B.只要电路中有电流,在电路两端就一定存在电压;
C.电压的国际单位有伏特、千伏、毫伏、微伏等;
D.经验证明高于36V的电压对人体是安全的
【答案】B。
【解析】电路两端有电压,如果开关没有闭合,电路没有构成通路,则电路中也没有电流,故A选项不正确;
电压是形成电流的原因,一段电路有电流,则两端就一定有电压,故B选项说法正确;
一个物理量只有一个国际单位,而电压的国际单位为伏特,故C选项说法不正确;
不高于36V的电压对人体是安全的,故D选项不正确。
【变式1】下列关于电源的作用的描述中正确的( )。
A.电路中只要有电压,就有电流产生;
B.电路中只要有电流存在,就一定有电压;
C.电路中的电流与电压是同时存在的,只要其中一个存在,另外一个也存在;
D.以上几种说法均不正确
【答案】 B。
【解析】A、电流产生的条件:①电路两端要有电压;②电路必须为通路;只有满足这两个条件,电路中才会有电流,所以电路中有电压,未必就有电流产生,故A错;B、电压是因电流是果,电路中有电流,说明电路两端一定有电压,选项B的说法正确;C、根据电流与电压的关系可知:有电流时电路两端一定有电压,但有电压时电路中不一定有电流,如当开关断开时,开关两端是有电压的,但电路中无电流,所以C不正确;D、因为B的说法正确,所以D不正确;故选 B。
【点睛】电压是产生电流的原因,但电路两端有电压电路中未必就有电流,因为产生电流的条件还有一个,电路必须处处连通。
【考点分析】本题主要考查的是电流和电压的关系以及电流产生的条件,要理解电流和电压的因果关系。
【变式2】某同学用0~3V和0~15V双量程的电压表测量两节干电池串联后的总电压,由于看错量程误读成10V,则这两节干电池串联后的总电压实际值是( )。
A.3V B.1.5V C.2V D.1.2V
【答案】C。
【解析】一节新干电池的电压为1.5V,两节新干电池电压为3V,误读成10V,说明量程读错了,0~3V的量程的分度值是0.1V,而0~15V的量程的分度值为0.5V,后者是前者的5倍,故这两节干电池串联后的总电压实际值是10V/5=2V。
【点睛】电压表有0~3V和0~15V两个量程,指针位置相同时,0~15V量程的读数是0~3V量程读数的5倍。
【考点分析】电压表和电流表都有两个量程,读数的时候要先看量程。指针位置相同时,电压表0~15V量程的读数是0~3V量程读数的5倍。电流表0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍。
【变式3】如图是小明同学用电压表测灯泡L2电压的电路图,当闭合S时,灯泡L1不亮,检查电路、电源、电表连接完好。
(1)请判断电路中的故障是 ;
(2)为了进一步检查故障,小明同学将电流表串联在电路中,闭合S,若电流表有示数,说明故障是 ;若电流表无示数说明 ;
(3)为进一步确定故障,小明又将电压表并在L1两端他能查出故障吗?说明理由: 。
【答案】(1)L1短路或断路;(2)L1短路;L1断路;(3)能判断电路故障,若电压表有示数,说明L1断路;若电压表无示数,