内容正文:
专题十七 电压 电阻
——划重点之精细讲义系列
知识点1:电压
1.电压(U):
(1)电压是使电路中形成电流的原因,电压是由电源提供的。有电压不一定有电流,有电流必定有电压。
(2)电压用符号“U”表示,电压的单位是伏特,符号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。
(3)常见的电压值:
干电池
铅蓄电池
手机电池
对人体安全电压
家庭电路
1.5 V
2.0 V
3.7 V
不高于36 V
220 V
2.电压的测量:
测量仪器:电压表,符号是;
(1)电压表的使用:
①电压表必须与被测用电器并联;
②电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端,“-”接线柱连接靠近电源负极的一端(即:电流正进负出);
③选择合适的量程(0~3V; 0~15V),被测电压不要超过电压表的量程;
④在不超过量程的情况下,允许把电压表直接连接在电源的两极上。
实验室中常用的电压表有两个量程:
①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;
②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏。
①电压表的电阻特点:本身的电阻很大,相当于断开的开关。
②如果电压表所选量程太小,使用时指针偏转角度太大,容易损坏电压表(如图甲);如果电压表所选量程太大,使用时指针偏转角度太小,读数不准确(如图乙)。指针偏转到该刻度的2/3左右时读数最准确。
③电压表指针位置相同时,选用0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的5倍,当其中一个量程的刻度或数字污损时,可据此,进行换算。
3.利用电流表、电压表判断电路故障:
(1)电流表示数正常而电压表无示数,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
(2)电压表有示数而电流表无示数,则故障原因可能是:①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
(3)电流表电压表均无示数,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
【典例1】如图所示,当开关S闭合后,电压表测量灯泡L2两端电压的是( )
A. B.
C. D.
【典例2】在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,制成番茄电池将铜片、锌片与电压表相连,电压表有偏转(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.锌片是番茄电池的正极
B.电压表直接接在番茄电池上,会损坏电压表
C.番茄电池对外供电时,电流将从锌片流出
D.番茄电池可将化学能转化为电能
知识点2:串、并联电路中电压的规律
串、并联电路电压的规律:
1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和(即U串=U1+U2);
2.并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压。(即U并= U1=U2)。
串联分压不分流,并联分流不分压。
实验1
探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
【提出问题】 如图所示,两个灯泡串联在电路中,灯泡两端的电压 UAB、UBC与电源两端电压 UAC有什么关系呢?
【猜想与假设】
(1) 串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压∶UAC=UAB+UBC。
(2) 串联电路中各用电器两端的电压分别与电源电压相等∶ UAC=UAB=UBC。
【设计实验】
(1)如甲、乙、丙图所示,分别把电压表接在 AB、BC、AC处,测量两个灯泡和电源两端的电压。通过比较三个位置电压大小的关系得出结论。
(2)为了保证实验结论的普遍性,需要更换不同规格的灯泡,重复(1)中操作两次。
【进行实验】
(1) 按照"先串后并"的顺序连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
(2) 进行测量∶ ①把电压表接在AB两点,闭合开关,测量电压值并记录;
②把电压表接在 BC 两点,闭合开关,测量电压值并记录;
③把电压表接在 AC 两点,闭合开关,测量电压值并记录。
(3) 换用不同规格的小灯泡重复上述实验两次。
实验次数
UAB / V
UBC / V
UAC / V
1
1.5
1.5
3
2
1
2
3
3
1.8
1.2
3
【实验数据】
【实验结论】通过对实验数据的分析可以得出结论∶串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压。表达式为UAC=UAB+UBC。
事实上,当电路中串联的用电器多于两个时,以上结论仍然成立,表达式为U=U1+U2+…Un,即串联电路有分压作用。其中U1、U2…Un分别为第1、2、…n个用电器两端的电压。
注意1 仪器的选择
(1) 为了使实验结论更具有普遍性,在三次实验中,可使一次实验中两个小灯泡规格相同,其他两次实验中两个小灯泡规格不同。
(2) 使用电压表时,量程要根据电源电压来选择。比如电源电压是3 V,电压表选择0~3 V的量程。