内容正文:
第16-1讲 电压
知识点1:电压
电压:电与我们的生活息息相关,电压一词听起来并不陌生。例如,一节干电池的电压大约是1.5 伏;为我们家里用的电灯、电视机供电的电压是220伏;输电用的高压电线的电压可达一万伏、十万伏甚至更高;起电机两个放电球之间的电压要高达几万伏。
要让一段电路中有电流,它的两端就要有电压(voltage)。电源的作用就是给用电器两端提供电压。通常用字母 U 表示电压,它的单位是伏特(volt),简称伏,符号是 V 。
当电压较高时,常用千伏(kV)做单位;当电压较低时,常用毫伏(mV)做单位。它们的换算关系是
1 kV =1 000 V= 103 V 1 mV =0.001 V= 10−3 V
电压的测量:电压的高低可以用电压表测量。用直流电压表测量某元件两端的电压时,应与这个元件并联。应该使标有“ − ”号的接线柱靠近电源的负极,另一个接线柱靠近电源的正极。所用量程的最大测量值必须大于被测电路两端的电压。在预先不知道被测电压大约值的情况下,如果判定被测电压不会超出15 V,可以先用最大测量值为15 V的量程。如果测得的电压不超过3 V,为提高读数的准确性,可以改用最大测量值为3 V的量程。
【典例探究】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.
【解题思路】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。
【答案】B
【解析】A.电压表并联在灯L1两端,测量的是灯L1的电压,不合题意;
B.电压表并联在灯L2两端,测量的是灯L2的电压,符合题意;
C.电压表并联在灯L1两端,测量的是灯L1的电压,不合题意;
D.电压表并联在灯L1两端,测量的是灯L1的电压,不合题意。
故选B。
【典例探究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
【解题思路】根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极;电池是将化学能转化为电能的装置;根据电流方向确定电子移动的方向;根据电压表的正确使用判断。
【答案】D
【解析】A.根据图示可知,与电压表正接线柱相连的为铜片,因此铜电极为正极,故A错误;
B.根据图示可知,电压表示数较小,小于电压表量程,因此将电压表直接接在该番茄电池上,不会损坏电压表,故B错误;
C.番茄电池形成通路后,电源外部电流从正极流向负极,铜电极为正极,电流从铜片流出,故C错误;
D.番茄电池是将化学能转化为电能,故D正确。
故选D。
【典例探究3】如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两灯均发光,电压表V2的示数为5V,V1的指针位置如图乙所示,则灯L1、L2两端的电压分别为( )
A.6V 5V B.1.2V 3.8V C.1.2V 1.2V D.1.2V 5V
【解题思路】(1)分析电路结构,弄清电压表V1、V2测电路中哪部分电路电压。
(2)根据串联电路的电压特点和两个电表指针偏转角度相同确定电压表V1的量程,然后读出电压表的读数。
(3)根据串联电路的规律特点,求出电灯L1和L2两端的电压。
【答案】B
【解析】由电路图可知,闭合开关后,电灯L1、L2串联,电压表V2测L1和L2两端的电压,即电源电压U=5V,电压表V1测L1两端的电压;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V2的示数应大于V1的示数;电压表V1的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数UV1=1.2V;电压表V2测L1两端的电压,所以L1两端的电压U1=1.2V;由于L1、L2串联,由串联电路的特点可知,L2两端的电压为
U2=UV1-UV2=5V-1.2V=3.8V
故选B。
【归纳总结】1.电压表的使用规则
(1)电压表要与被测用电器并联,如图所示:
(2)“+”“一”接线柱的接法要正确。使电流从“十”接线柱流入,从“一”接线柱流出。
(3)被测电压不要超过电压表的量程。
(4)电压表可以直接与电源两端相连。
(5)先试用大量程,若电压在小量程范围内改用小量程。
2.电压表读数难点
电压表读数过程中经常考查的一类问题,叫作偏转角度相同问题。当偏转角度相同时,可以出现两种情况:
(1)量程选取一样,两电压表示数之比为1:1;
(2)两电压表量程(0~3