14.5 测量电压（教学课件）-【上好课】九年级物理全一册同步高效课堂（沪科版）

第十四章 了解电路 义务教育物理课程标准实验教科书编写组  编著 上海科学技术出版社 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约90MB. 本ppt共有54张、4段视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频 资源 ①动画讲解—《电压与水压》 ②演示实验—《电压表的使用》 ③演示实验—《探究串联电路电压的规律》 ④演示实验—《探究并联电路电压的规律》 免责 声明 ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 测量电压 第十四章 了解电路 第五节 通过类比“水压”理解电压的作用，记住电压的单位及换算。记住一些常见电压及我国家庭电路的电压。（科学思维、物理观念） 01 记住电压表的用途、符号，会正确使用电压表测电压，能正确选择量程和读数。(物理观念) 02 通过实验探究,总结出串联电路和并联电路中的电压关系。(科学探究) 03 学习目标 会利用串、并联电路的电压规律判断、计算出电压大小。(科学思维) 04 课后作业全解 03 学习新课 01 课堂总结 02 综合提升训练 04 目录导航 看一看 请同学们欣赏视频——《神奇的水果电池》 想一想 几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管！发光二极管为什么会亮呢？ 原来水果在这里扮演了“电源”的角色：它为发光二极管提供了“电压”，使自由电荷在电路中定向移动起来。 导入新课 学习新课 01 第5节 测量电压 知识一 电压 1. 认识电压 （1）现象探究：将电压与水压进行类比理解电压的作用 电流的 形成 抽水机使A、B两容器内形成水位差，从而产生水压，在水压作用下，水在水管内定向流动形成持续的水流，水流带动水轮机工作。 水流的 形成 A B 电源使电路两端形成一定的电压，在电压作用下，电路中的电荷定向移动形成持续的电流，电流流过电灯使电灯发光。 知识一 电压 1. 认识电压 （1）现象探究：将电压与水压进行类比理解电压的作用 抽水机使A、B两容器内形成水位差，从而产生水压，在水压作用下，水在水管内定向流动形成持续的水流，水流带动水轮机工作。 电源使电路两端形成一定的电压，在电压作用下，电路中的电荷定向移动形成持续的电流，电流流过电灯使电灯发光。 结论：与水流类似，要产生电流必须要有电压。 探究归纳：接通电路，电路中的电源使电路两端保持一定的电压，在电压作用下，电路中的电荷就会持续地做定向运动，电路中就有持续的电流。 （2）电压的符号及单位 电压用符号U表示， 国际单位为伏特，简称伏，符号是V. 常用单位还有千伏（kV）、 毫伏（mV） 换算关系：1kV＝103V 1V＝103mV 知识一 电压 （3）几种常见的电压值 知识一 电压 （4）部分国家的生活用电电压 知识一 电压 2. 电源的作用 电源在电路中的作用就是提供电压，不同的电源给电路两端所提供的电压是不相同的。 如果某一电路与电源相连接，电压就加在这段电路的两端，使导体中的自由电荷定向移动形成电流。 知识一 电压 一些电源 视频讲解——《电压与水压》 知识一 电压 亚历山德罗·朱塞佩·安东尼奥·安纳塔西欧·伏特。1745年2月18日-1827年3月5日，意大利物理学家，被称为“电源之父”。 人物介绍 主要成就 伏特 物理学家 伏特制造的仪器的一个杰出例子是起电盘。以后发展成为一系列静电起电机。 1800年3月20日他宣布发明了伏打电堆，这一神奇发明，对电学的研究具有划时代的意义。 知识一 电压 【例题1】在学习电学时，小明结合图（甲）、（乙）作出了以下类比，其中不合理的是（　　） A．电流类似于水流，方向从电池负极经用电器到正极 B．灯泡的作用类似于水轮机，有电流流过会发光 C．电源的作用类似于水泵，使电路两端形成电压 D．开关类似于阀门，可以控制电路通断 A A．电流类似于水流，方向从电池正极经用电器到负极 ，故A符合题意； B．水轮机有水流过会转动，灯泡的作用类似于水轮机，有电流流过会发光，故B不符题意； C．水泵使两边水出现水压，电源的作用类似于水泵，使电路两端形成电压 ，故C不符题意； D．阀门可以控制水的流动，开关类似于阀门，可以控制电路通断，故D不符合题意。故选A。 知识一 电压 1. 电压表的构造 电压表是测量电路两端电压大小的仪器。电路符号是 实验室常用学生电压表如图所示。 V 知识二 怎样使用电压表 刻度盘 调零螺母 单 位 指 针 负接线柱 正接线柱 （有2个） （1）量程 表盘上有两排刻度，表示电压表的两个量程，分别是0~3V和0~15V。电压表的大量程是小量程的5倍。 知识二 怎样使用电压表 （2）接线柱 有三个接线柱，分别是“-”、“3”和“15”。“-”表示负接线柱，“3”和“15”两个接线柱都是“+”接线柱（注意不是“+”极和“-”极）。 使用“3”和“-”两个接线柱时，电压表所用量程是0~3V，最大可测3V的电流； 使用“15”和“-”两个接线柱时，电压表所用量程是0~15V，最大可测15V的电流。 量 程：0~3V 分度值：0.1V 示数为：2.0V 2. 电压表的读数方法 （1）看清选用的是哪个量程，从而确定读表盘上的哪排刻度。 （2）根据所使用的量程，确定每一小格表示的电压值（即分度值）。如果使用的是0~3V的量程，则每一小格表示0.1V；如果使用的是0~15V的量程，则每一小格表示0.5V。 （3）接通电路，待指针稳定（不左右摆动）后读数。 量 程：0~15V 分度值：0.5V 示数为：12.5V 知识二 怎样使用电压表 3. 电压表的使用 （1）使用前进行调零 使用电流表前应该先观察指针，是否指在零刻度线上，若不指在零刻度线，则调零旋钮使指针指在零刻度线。 知识二 怎样使用电压表 （2）要测哪部分电路的电压，电压表就和那部分电路并联。 电压表并联在小灯L2两端， 测量L2两端的电压 电压表测小灯两端电压 知识二 怎样使用电压表 （3）电压表接入电路时，应当使电流从其“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出。 电流从“-”接线柱流入，从“+”接线柱流出。指针反向偏转，不能使用 错误使用 电流从其“＋”接线柱 流入，从“－”接线柱流出 知识二 怎样使用电压表 （4）注意观察电压表的量程，被测电压不要超过电压表的量程 如果被测电压超过电压表的最大量程，就无法读数，而且也有可能损坏电压表，这时应该改用更大量程的电压表。 “试触法”选量程：为避免电压过大损坏电压表，在不能事先估算电压的情况下，要先闭合开关然后迅速断开（叫作“试触”），看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。 知识二 怎样使用电压表 4. 小结：电压表的使用 （1）要测哪部分电路的电压，电压表就和那部分电路并联。 （2）电压表接入电路时，应当使电流从其“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出。 （3）注意观察电压表的量程，被测电压不要超过电压表的量程。 知识二 怎样使用电压表 视频演示——《电压表的使用》 知识二 怎样使用电压表 5. 电压表与电流表的异同比较 电压表 电流表 ①使用前要调零，弄清分度值、量程。 ②使用时都要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出； ③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数； ④不能估计出电流、电压值时，可用试触法判断选量程。 相同点 电流表看成一条导线 电压表可看做断路 分析电路时 绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极上 能够直接并联在电源两极上 与电源相连 串联在被测电路中 并联在被测电路两端 连接方式 测量电路中的电流 测量电路两端的电压 用途 符号 知识二 怎样使用电压表 【例题3】下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确的是（　　） A．如图：电流表并联在电路中，把R2、电压表短路，故A错误； B．如图：电压表串联在电路中，电流表并联在了电路中，故B错误； C．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R1两端的电压，故C错误； D．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，故D正确。 故选D. D A B C D 知识二 怎样使用电压表 【例题4】在图所示电路中，用笔画线代替导线把电压表接入电路，使电压表测小灯泡L2两端的电压。 电压表测小灯泡L2两端电压时，电压表并在L2两端，电源电压为两节干电池的电压即3V，所以电压表量程选0~3V。电流从正接线柱流入，负接线柱流出。 知识二 怎样使用电压表 知识三 用电压表测电压 1. 用电压表测干电池的电压 用如图所示的电路。 （1）请同学们测一测一节1号干电池、一节5号干电池、一节7号干电池和一粒纽扣电池的电压。一节干电池的电压是1.5V。 （2）测两节干电池串联的电压是3V，测三节干电池串联的电压是4.5V。 结论： 多节干电池串联的总电压等于每节干电池的电压之和。若每节干电池的电压都相等，则它们串联后的总电压等于每节干电池的电压乘电池节数，即 U=nU1。 用电压表分别测出 A、B 之间，C、D 之 间，A、D 之间的电压，并填入下面的表格中。 通过对测量数据的比较，可得出结论： 串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。 2. 用电压表测测串联电路的电压 UAB/V UCD/V UAD/V 知识三 用电压表测电压 用电压表分别测出 A、B 之间，C、D 之 间，A、D之间以及B、C的电压，并填入下面的表格中。 通过对测量数据的比较，可得出结论： 并联电路中各并联支路两端的电压都相等。 3. 用电压表测测并联电路的电压 UAB/V UCD/V UAD/V UBC/V 知识三 用电压表测电压 知识三 用电压表测电压 实验演示——《探究串联电路电压的规律》 实验演示——《探究并联电路电压的规律》 知识三 用电压表测电压 【例题1】下列说法中正确的是（　　） A．在串联电路中，电流表的位置越靠近电源正极，测得的电流越大 B．电流表既可以串联在电路中，也可以并联在电路中使用 C．两灯泡串联时，即使发光时亮度不同，通过它们的电流也是相同的 D．分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流，所测电流的大小不相同 解析见下页 C 知识三 用电压表测电压 【例题2】小顺利用图1所示电路“探究串联电路的电压规律”。 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和. 解析见下页 实验次序 U1/V U2/V U/V 1 2.0 4.0 6.0 2 3.5 2.5 6.0 3 4.5 1.5 6.0 （1）在图1画出电压表，使其测AB间的电压________。 （2）选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同的，目的是_______。 （3）连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电压表示数为零，则电路故障可能是________。（假设故障只发生在灯L1或L2处） （4）更换不同规格的灯泡进行实验，记录实验数据如表格所示，分析数据可得出结论：在串联电路中________。 得出普遍规律 L2断路 见解析 知识三 用电压表测电压 （1）电压表与待测电路并联，电压表测AB间的电压， 电压表与灯L1并联，如图所示。 （2）为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，选择器材进行实验时，L1与L2的规格要不同，目的是得出普遍性的规律。 （3）两电阻串联，电压表测L1的电压，连接好电路后，闭合开关，若两灯均不亮，电路可能断路，电压表（测L1的电压）示数为零，说明电压表与电源没有连通，则电路故障可能是L2断路，造成整个电路断路。 （4）分析表中数据可得 2.0V+4.0V=6.0V 3.5V+2.5V=6.0V 4.5V+1.5V=6.0V 可以得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。 知识三 用电压表测电压 02 课堂总结 第5节 测量电压 课堂总结 电压 电压表 的使用 测量电压 ①电压的作用：电压是使自由电荷定向移动形成电流。 ②电源的作用：是给用电器两端提供电压。 ③电压的单位：国际单位为伏特，符号是V， 常用单位有kV、mV 1kV=103V 1V=103mV ①电压表与被测用电器（或电源）并联。 ②电压表接入电路时，应使电流从其“＋”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。 ①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。 ②并联电路中各并联支路两端的电压都相等。 串、并联电路中电压的规律　 03 课后作业全解 第5节 测量电压 课后作业全解 1．我国家庭电路的电压是 _______ V，一节新干电池的电压是 _______ V。 我国家庭电路的电压是220V，一节新干电池的电压是 1.5 V。 220 1.5 课后作业全解 2. 如图所示为一电压表的表盘，此时指针示 数为 _______ V；若改用另一量程，指针位置不变，那么， 示数是 ______V。 从题图中可以看出，电压表使用的是0~15V量程，指针偏转了2个大格、3个小格，所以电压表的示数为10 V+0.5V×3=11.5V；若改用0~3V量程，则电压表的示数为2V+0.1V × 3=2.3V。 11.5 2.3 课后作业全解 3．如图所示，要用电压表来测量灯 L 两端电压， 正确的接法是（  ）。 选项A中电压表的正负接线柱接反了，选项C和选项D中电压表与灯L串联了，且选项D中电压表的正负接线柱接反了。故选B。 B 课后作业全解 4． 关于电压表的使用，下列叙述中错误的是（  ）。 A．电压表要并联在被测电路两端 B．被测电压不能超过电压表的量程 C．电流从正接线柱流入电压表，从负接线柱流出 D．绝对不允许不经过用电器而把电压表直接接在 电源两极上 电压表可以直接接在电源两极上，此时测的是电源电压。故选D。 D 课后作业全解 5．在探究串联电路的电压关系时，小明同学使用的实验电路如图所示。他先用电压表正确地测量了灯泡 L1 两端的电压，为了测量灯泡 L2 两端的电压，他想将电压 表接 A 点的那一段导线改接到电路中的 C 点，而保持电压 表接 B 点不动，你认为这种接法是 ________（选填“正确” 或“不正确”）的，理由是 ___________________________。 不正确 电压表的正负接线柱接反了 他想将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点，而保持电压表接B点的导线不动。这样电流从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出，所以这种做法不正确。 课后作业全解 1.用电压表能否测电流？ 答：不能。因为测量电路中的电流需要将仪表串联在电路中,当将电压表串联在电路中时,电压表处相当于开路,，无法测量电路中的电流。 2. 示例：相同电池并联的总电压与并联的每节电池电压之间的关系是什么? 答：相同电池中每节电池的电压相等，将几个电池并联后，总电压等于每节电池的电压。 04 综合提升训练 第5节 测量电压 综合提升训练 1. 如图所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的，若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V，则应将______个小彩灯______（填“串”或“并”）联接在家庭电路两端。 测得第一个灯泡的电流为0.2A， 第5个灯泡的电流为______A。 小彩灯额定电压小于家庭电路电压，家庭电路的电压是220V，小彩灯应串联接入家庭电路；串联的只数n=220V/9=25； 根据串联电路中各处的电流都相等，测得第一个灯泡的电流为0.2A，第5个灯泡的电流为0.2A。 串 25 0.2 综合提升训练 2．在如图所示的电路中，电源电压是6 V，电压表示数是2 V，电压表测的是灯 _____两端的电压，灯L1两端的电压为 _____V． 4  L2 由电路图可知，灯泡L1和L2串联，电压表测L2两端的电压，即电压表的示数为L2两端的电压；根据串联电路的电压特点求出灯L1两端的电压．由电路图可知，L1和L2是串联，电压表测L2两端的电压；由串联电路电压特点可知，灯L1两端的电压U1=U-U2=6V-2V=4V 综合提升训练 3. 在“探究串联电路电压的规律”的实验中，连接电路如图所示，要求用电压表测L2两端的电压。图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并画出正确的电路连接___。 要探究串联电路电压的规律并测L2两端的电压， 两个小灯泡应串联，电压表应该与小灯泡L2并联； 观察实物图可知，电压表与灯泡L1串联了，且 两个小灯泡相当于并联；连错的导线为L2接开关的导线，应将L2接开关的导线改接在电压表的负接线柱上，即可满足实验要求，如图所示. 4. 如图所示，一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一个开关（导线的连接和电源隐藏在盒内），开关闭合，下列说法不正确的是（ ） A．如果两灯都亮，两灯可能是串联，也可能是并联 B．若用电压表测得两灯的电压相等，则两灯一定是并联 C．若用电压表测得两灯的电压不相等，则两灯一定是串联 D．若用电流表测量通过两灯的电流不相等，则两灯一定是并联 解析见下页 B 综合提升训练 A．串联电路中的开关控制整个电路，而并联电路中，干路上的开关也控制整个电路；因此一个开关控制两只灯泡的亮和灭，则两只灯泡既可以串联也可以并联，故A正确，不符合题意； B．在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等；如果两个灯泡完全相同，在串联电路中分得的电压也相同；所以，若用电压表测得两灯电压相等，则两灯的连接可能是串联，也可能是并联，故B错误，符合题意； C．因为在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等，所以，若用电压表测得两灯电压不相等，则两灯的连接是串联，且两灯泡的规格不同，故C正确，不符题意； D．因为在串联电路中通过两灯泡的电流一定相等，所以，如果通过两个灯泡的电流不相等，则两灯一定并联，故D正确，不符题意。故选B。 综合提升训练 综合提升训练 5. 如图所示的测量电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2V，V2的示数为4V，求： （1）电压表V的示数是多少？ （2）此电源需要几个干电池串联而成？ （1）由图知，两灯泡串联，电压表V1测L1两端电压，电压表V2测L2两端电压，电压表V测量电源电压；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，电压表V1的示数为2V，V2的示数为4V，因此电压表V的示数 U=U1+U2=2V+4V=6V （2）已知电源电压为6V，而一节干电池电压为1.5V，因此需要4节干电池串联连接。 6. 在“探究串联电路中电压的规律”的实验中： （1）根据图甲连接电路，与B点相连的是电压表的 ___接线柱； （2）闭合开关，电压表示数如图乙所示，此时电压表的示数为 ___V；为了使实验结果更准确，接下来应该：断开开关，_____； （3）调整后，再次闭合开关，测量电压UAB、UBC和UAC ，把实验数据记录在表格中。分析表格得结论：串联电路中，___________。（写出UAB、UBC和UAC之间的关系式即可） UAB+UBC=UAC     负 解析见下页 实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 2.3 0.7 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 1.8 1.2 3.0 2 电压表换用小量程 综合提升训练 （1）电压表使用时电流从正接线柱流进，负接线柱流出；电流从电源正极流到A后，从左侧流入电压表，在A点接正接线柱，则B点接负接线柱。 （2）图乙电压表的量程为0~15V，分度值为0.5V，电压表的示数为2V，电压表指针偏转角度太小，说明选择量程太大，误差过大，所以接下来需要断开开关，换用较小的0~3V量程重新做实验。 （3）分析表格中数据 2.3V+0.7V=3V 2.0V+1.0V=3.0V 1.8V+1.2V=3V 故串联电路两端的总电压等于各部分电压之和，即UAB+UBC=UAC 综合提升训练 Lavf58.45.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $$