内容正文:
第05讲_电压
辅导讲义(学生版)
主讲内容
认识电压
电压表
串并联电路电压规律
第05讲_电压
[学生版]
课前小测
1 如图所示的四个电路中,开关S闭合后,能用电流表测量出通过电阻电流的电路是( )
A.
B.
C.
D.
2 如图所示的电路中,有可能损坏电流表的是( )
A.
B.
C.
D.
3 小强将灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示,闭合开关S,他发现灯泡L1比L2更亮。他猜想可能有以下两个原因:猜想一:是由于L1更靠近电源正极。猜想二:是由于通过L1的电流比通过L2的电流大。为验证猜想,小强做了以下实验。
(1)为验证猜想一,他断开开关S;对调灯泡L1和L2的位置,闭合开关S,观察到的现象是________。由此说明:猜想一错误。
(2)为验证猜想二,他用电流表分别测量图中A、B、C三点的电流,电流表的示数均相同。由此说明:猜想二________(选填“正确”或“错误”)。
4 小明在探究并联电路电流规律的实验中,设计了如图甲所示的电路。请回答下列问题:
(1)小明首先测量C点的电流,他按图甲连接完电路后,闭合开关,发现电流表指针偏向零刻度线左方,原因是________。
(2)改进后,小明测出了C点的电流。接下来,他准备测量A点的电流。请你在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(3)实验结束后小明记录A、B、C各点的电流值如下表所示,并得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。你认为他的实验结论________(选填“具有”或“不具有”)普遍性,理由是________。
IA/A
IB/A
IC/A
0.28
0.28
0.56
5 在如图所示的电路中,电源两端电压为3 V,电流表A1示数为0.5 A,电流表A2示数为0.3 A,求:
(1)根据图所示的实物电路,在方框内画出它的电路图,并在图中对应的灯泡附近标出L1和L2。
(2)求:通过小灯泡L1和L2的电流I1和I2。
课程目标
知识目标
1.认识电压表,了解电压表的用途与符号,会正确使用电压表测量电压。
2.会利用串、并联电路中电压的规律解决电路中的电压问题。
能力目标
1.能正确使用电压表测量串联电路和并联电路中各用电器两端的电压,解决在实验中遇到的
2.电路故障问题。
3.会灵活使用滑动变阻器改变电路中的电流及用电器两端的电压。
过程与方法
1.经历探究串联电路的电压规律的实验设计、实验记录、分析实验数据得出结论等过程
2.学会分析实验数据得出结论的方法。
知识图谱
课堂引入
当你抬头仰望,高压输电随处可见,这些高压线路构成了全国电网,把电能从发电厂输送到千家万户。如何理解电压,本节课我们开始学习。
认识电压
知识精讲
一. 电压的作用
1. 水流和电流
2. 电压的作用
电压使电荷定向移动形成电流。
电源是提供电压的装置。
电路两端有电压,电路中不一定有电流.电路中有电流,电路两端一定有电压。
二.电压的单位
1.电压用字母表示。
2.电压的国际单位是伏特(V)。
常用的还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
1 kV =1×103 V,1 V =1×103 mV,1 mV =1×103μV。
3.电压是电源提供的,不同的电源所提供的电压不同。
一节干电池电压为1.5V,一节铅蓄电池电压为2V,照明电路正常电压为220V。
三.高电压、低电压和安全电压
1.电压可分为高电压,低电压和安全电压。
2.高低压的区别是:以电气设备的对地的电压值为依据的。对地电压高于1000伏的为高压。对地电压小于或等于1000伏的为低压。
3.一般情况下,也就是干燥而触电危险性较大的环境下,安全电压规定为不高于36V。触电致死的关键是电流的大小。脱毛衣时发出的火花电压达几万伏,但没有形成持续电流。
四、常见的电压值
闪电的电压给可达几百万伏
高压电线的电压可以达到几万伏
电鳗是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类,它输出的电压有300V,有的甚至可达800V,足可以使人致命。在水中3—6米范围内,常有人触及电鳗放出的电而被击昏,甚至因此跌入水中而被淹死。因此有水中的“高压线”之称 。
电压与电流的概念辨析
例题
6 [多选题] 关于电压,下列说法正确的是( )
A.电压是电路中形成电流的原因
B.只要电路两端有电压,电路中就一定有电流
C.电路中有电流时,电路两端就一定有电压
D.电源是提供电压的装置
7 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.电源是电路中产生电流的装置,它使金属导体中的自由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,使用不同电源的电路两端形成的电压都相同
随练
8 [多选题] 关于电流和电压,下列说法中正确的是( )
A.电荷的移动形成电流
B.正负电荷的定向移动都能形成电流
C.电路中的电流是形成电压的原因
D.电路两端有电压,电路中不一定有电流
9 关于电流和电压,下列说法正确的是( )
A.只要导体中有电荷运动,就会形成电流
B.只有自由电子的定向移动才能形成电流
C.电路中只要有电流,就一定有电压
D.电路中只要有电压,就一定有电流
电压的概念和单位
例题
10 下列说法中不符合实际的是( )
A.一节新的干电池电压为1.5V
B.家用电冰箱中的电流约为10A
C.人体安全电压不高于36V
D.家庭节能灯中的电流约为0.1A
11 如图所示,将手机充电器插入家庭电路插座中,即可为手机充电。充电器为手机充电时的输出电压约为( )
A.1.5V
B.5V
C.110V
D.220V
随练
12 一般情况下,物理量要同时用数字和单位来描述。下列单位中和220数字一起较为准确地描述我国家庭电路电压的是( )
A.伏特(V)
B.毫伏(mV)
C.微伏(μV)
D.安培(A)
13 下列数据中最接近实际情况的是( )
A.一节干电池的电压为3V
B.一盏日光灯正常发光时的电流约为2A
C.人以正常速度骑自行车的功率约为70W
D.一位同学从地上拿起一个鸡蛋,并缓慢举过头顶的过程中,对鸡蛋做功约10J
电压表
知识精讲
1. 电压表的构造
1.表盘上的标度分为上下两行,上面的标度从0-15 ,小面的标度从0-3 。读数下面有个醒目的V,以区分电压表和电流表。
2.调零旋钮:在没有电压的情况下调节指针的位置,使指针指向零刻度处。
3.接线柱:常用的电压表有三个接线柱,分别标有“-”、“3”和“15”。
二.读数方法
1.明确所使用电压表的量程。
0~3V,分度为0.1V;
0~15V,分度为0.5V
2.由指针所指的位置读出电压表的示数,一般不需要估读。
三.电压表使用时注意事项:
1 .校零:检查电压表的指针是否对准零刻度线,如有偏差,进行较正。
2 .并联:电压表必须并联在待测电路的两端,应使电流从电压表的 “+” 接线柱 流入,从“-”接线柱流出。
3 .被测电压的大小不能超出电压表量程。一般先选用大量程进行试触,如电压表的示数在小量程范围内,则改用小量程。
4 .允许电压表直接连入电源两极上测电源电压。
四.电流表、电压表的比较:
电压表使用及电路分析
例题
14 [多选题] 如图所示电路中,喜欢动手实验的徐润涛能用电压表能测出电灯L2两端的电压的是( )
A.
B.
C.
D.
15 在图所示的四个电路图中,电流表和电压表的接法都正确的是( )
A.
B.
C.
D.
16 如图所示,电流表的示数为 A,电压表的示数为 V。
17 如图甲所示,电压表与电流表的示数分别是________V和________A。图乙中闭合开关,电压表测量的是________两端的电压。
随练
18 如图所示电路,甲、乙是两只电表,闭合开关S后,两灯泡串联,则下列说法中正确的是( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电压表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲、乙都是电流表
19 如图所示的电路中,当开关闭合时,电压表能直接测出灯泡两端电压的是( )
A.
B.
C.
D.
20 如图所示的四个电路中,电流表或电压表连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
21 如图电压表的示数是 V。
电压表检测电路故障
例题
22 如图所示的电路中,L1和L2为规格相同的小灯泡。闭合开关S,灯L1不发光、L2发光,电压表无示数。若电路中只有一处故障,则电路故障是( )
A.灯L1短路
B.电压表损坏
C.灯L1断路
D.导线ab断路
23 如图所示电路。闭合开关后,两灯都不亮,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是( )
A.灯L2断路
B.灯L1断路
C.灯L1短路
D.灯L2短路
24 某班同学在做电学实验时,将两只小灯泡串联接入电路中,闭合开关,小灯泡均发光。通电一段时间后,有四组同学的两只小灯泡都不亮了。经检查电源、导线、开关正常良好,电路连接都没有问题,且各连接点接触良好。于是他们将两只小灯泡和开关S的接线柱分别用A、B、C、D、E、F表示(如图所示),分别用不同的方法对故障进行检查。下面是不同小组同学的做法和现象,若各组只有一只小灯泡发生故障,其中判断不正确的是( )
A.甲组同学将电流表并联在A、B两点时,两灯均不亮,可判定L2断路
B.乙组同学将一段导线并联在B、D两点时,两灯均不亮,可判定L1断路
C.丙组同学将电压表并联在C、F两点时,电压表示数为电源电压,可判定L2断路
D.丁组同学将另外一个完好的小灯泡L3并联在A、E两点时,只有L3发光,可判定L1断路
25 小明在测量小灯泡电功率的实验中,正确连接电路后,闭合开关S,发现灯泡L不发光,电流表和电压表均无示数。于是小明拆下电压表,利用其查找故障,他将电压表的负接线柱接在电源负极,如图所示,闭合开关S后,他将电压表的正接线柱分别接在电路中的各处,示数如下表所示,若电路中只有一处故障,则可能是( )
电压表正接线柱与其他接线柱连接情况
A
B
C
D
E
F
G
H
电压表示数/V
3
3
3
0
0
0
0
0
A.滑动变阻器断路
B.灯泡L短路
C.连接H处和电源负极的导线断路
D.开关S处断路
随练
26 如图所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯__________(选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是__________(选填“L1短路”“L1断路”或“L2断路”)。
27 如图所示电路,开关闭合后,发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示,用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是( )
电压表接入的位置
a、f
a、e
a、d
a、c
a、b
电压表的示数(V)
3
3
3
3
0
A.L1的灯丝断了
B.L2被短路了
C.连接e、d的导线断了
D.连接b、c的导线断了
28 如图是小丽连接的实验电路,闭合开关S,发现小灯泡L不发光。经检查,全部实验器材均无故障且连接正确。
(1)请你猜想小灯泡L不发光的原因是________。
(2)写出检验你的猜想是否正确的方法:________。
29 如图所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关S后,小灯泡L1、L2均发光;一段时间后,两灯突然同时熄灭,此时电压表示数显示约为3V。若故障只发生在两只灯泡上,那么下列说法中正确的是( )
A.L1的灯丝断了
B.L2的灯丝断了
C.L1发生短路故障
D.此时如果把开关S断开,电压表示数将为零
串并联电路电压规律
知识精讲
一.串联电路电压的特点
1.串联电池组的电压关系
串联电池组的电压规律:串联电池组的电压等于每节电 池电压之和。
2.串联电路中的电压关系的猜想
AB段液体和BC段液体产生的压强与AC段液体的总压强大小有什么关系?
猜想:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和。
3. 实验探究串联电路中的电压关系
实验步骤:
1. 按照电路图连接电路。断开开关,检查电路;
2. 测量灯L1、L2两端的电压,记为U1 、U2;
3. 测量灯L1、L2两端的总电压为U,记入表格;
4. 更换不同规格灯泡,重复步骤2、3、4;
注意:多次测量的目的是使结论更具有普遍性,避免偶然性。
5. 总结总电压和分电压关系。
实验数据记录:
4. 串联电路中的电压关系的实验结论:
在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和。
在串联电路中,各个灯泡规格相同时,各个灯泡两端电压相等。
二.并联电路电压的特点
1.并联电路中用电器两端的电压和电源电压的关系的猜想
水通过水管ABD和水管ACD在D点产生的压强是不是相等?
猜想:并联电路两端的电压等于各条支路两端的电压。
2.实验探究并联电路中用电器两端的电压和电源电压的关系
实验步骤:
1) 按照电路图连接电路。断开开关,检查电路;
2) 测量灯L1两端的电压;
3) 测量灯L2两端的电压;
4) 测量灯电源两端的总电压;
5) 更换不同规格灯泡,重复步骤2、3、4;
6) 总结总电压和分电压的关系。
实验数据:
3.并联电路中用电器两端的电压和电源电压的关系的实验总结
在并联电路中,总电压等于各支路两端电压。
U1=U2=U=...=Un
串联电路的电压规律及探究
例题
30 小哲同学对串联电路电压规律进行了探究,进行了如下操作。
①断开开关,按图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压U1,并记录数据;
③在测L2两端的电压时,小哲同学为了节省实验时间,采用以下方法:断开开关,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,闭合开关用电压表测出L2两端的电压U2,并记录数据;
④断开开关,将电压表并联在AC处,闭合开关,测出AC间的电压U,并记录数据。
【交流与评估】
(1)在拆改电路时,开关必须先________;
(2)小哲同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?______;
(3)方法改进后,分别测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中。分析小哲同学的实验数据,以得出的初步猜想串联电路电压关系(表达式)是_________;
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
(4)小哲想验证上述猜想,需要多测几组数据得出结论,可以进行的操作是_______。
31 小明设计实验探究“串联电路中各部分电压的关系”,用到的器材有若干阻值不同的定值电阻,电压可调的电源及一个滑动变阻器。他首先用电压表测量电阻两端电压,电路如图所示。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到________(填“左”或“右”)端;
(2)小明调节滑片到合适位置,在测量后,断开开关,________(填“保持”或“改变”)滑动变阻器的滑片位置,将电压表分别并联在两端测量电压,及并联在和整体的两端测量电压U,并将数据记录到数据表格中;
(3)________,仿照步骤(2)再实验五次;
32 “探究串联电路电压关系”的实验电路如图甲所示。
(1)小明连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该________。
(2)利用图甲的实验方案测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改测B、C间电压。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将电压表与A点相连的导线改接到C点即可。请你说明这样操作的问题是:________。
33 我校某学习小组的同学在“探究串联电路中电压的特点”活动中:
(1)小雨和同学按照图甲连接电路时,开关处于________状态。实验时,灯L1和灯L2的规格应________(选填“相同”或“不相同”)。
(2)小明把电压表接在AB两点之间测量,电压表示数如图乙所示,电压表所选量程的分度值是________V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,________。
(3)在按照图甲测量了L1两端的电压后,小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端的电压。她能否测出L2两端的电压?________,理由是________。
(4)在同学们的帮助下,小芳分别正确测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请你对小芳的做法进行评价:________,改进方法是________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.6
1.8
4.4
随练
34 如图所示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2的亮度一定相同
B.灯L1与灯L2两端的电压一定相等
C.通过A点的电流大于通过C点的电流
D.若灯L1的灯丝烧断了,灯L2不能发光
35 如图所示,在由灯泡L1、L2和滑动变阻器组成的串联电路中,L1两端的电压用表示,L2两端的电压用表示,L1和L2两端的总电压用U表示。请利用如图所示的电路、电路中的器材和电压表,设计实验证明:。
(1)写出实验步骤。
(2)画出实验数据记录表格。
36 同学们用如图所示电路来探究串联电路的电压特点.
(1)连接电路时,开关应该________;
(2)小雅同学用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为、、.经过多次实验,得到的数据记录在下表中.分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是:________(用公式表示);
/V
/V
/V
0.8
2.2
3.0
0.4
1.1
1.5
1.2
1.8
3.0
(3)同学们实验时进行多次实验的主要目的是________;
(4)小明同学闭合开关后,发现两个灯和串联后,灯亮,灯不亮,于是小明认为灯的灯丝断了,小西认为小明的说法错误.请你帮小西写出理由:________.
37 小强根据实验数据绘制了电阻R1和R2串联时,电阻R2两端的电压U2随电阻R1两端的电压U1变化的图象,如图所示。请你根据该图象和已有知识判断:当U1=7.4V时,U2= V。
并联电路的电压规律及探究
例题
38 如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
39 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,定值电阻阻值R1<R2。闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为IA、IB,C点电流为IC。下列四个选项中,判断正确的是( )
A.U1<U2
B.U1>U2
C.IC<IA
D.IC>IB
40 在探究“并联电路的电压规律”的实验中,小明使用了两个相同的灯泡.
(1)如图所示的电路中,依次将电压表接在电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表的示数相等.由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等.此结论________(选填“科学”或“不科学”),接下来他应该进行的操作是________.
(2)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1________U2(选填“>”、“=”或“<”).你判断的依据是________.
41 把电源、开关、导线和两个不同规格的小灯泡L1、L2连接成如图所示的电路,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )
A.L1和L2是串联关系,通过它们的电流一定相等
B.L1和L2是并联关系,通过它们的电流一定相等
C.L1和L2是串联关系,它们两端的电压一定相等
D.L1和L2是并联关系,它们两端的电压一定相等
随练
42 图所示的电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯和灯串联
B.灯和灯两端的电压一定相等
C.通过灯的电流与通过灯的电流一定相等
D.通过灯的电流与通过电源的电流一定相等
43 如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。下列说法中正确的是( )
A.灯L1一定比灯L2亮
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过电源的电流一定相等
D.若L1的灯丝断了,灯L2一定熄灭
44 如图所示的电路中,灯泡L1和L2的电阻(不计温度对灯丝电阻的影响),闭合开关S后,L1和L2两端的电压分别为和,通过L1和L2的电流分别为和。下列关系式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
45 如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。灯L1的电阻为R1,灯L2的电阻为,且。下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联关系
B.L1两端的电压等于L2两端的电压
C.L1两端的电压大于L2两端的电压
D.通过灯L1的电流等于通过开关的电流
课堂小结
一.电压
电压(U)是形成电流的原因,可以把电压类比于高度差。
电压的国际单位是伏特(V),常用的单位还有千伏(kV),1kV=1000V。
形成持续电流的条件除了有电压,还要求电路必须是闭合的,因此有电流一定有电压,但是有电压不一定有电流。
二.电压表的连接和使用
电压表的量程、接法、读数;与电流表的区别;
注意电压表可以直接串接在电路中,测量的是电源电压,与之串联的电流表和用电器可以视为短路。
三.串、并联电路电压的规律及其探究
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;
并联电路中各支路两端的电压都相等。
拓展
46 “类比”是学习物理概念的一种方法,如图所示,我们可以将甲图中的__________类比为乙图中的水流,__________类比为“水路”中的水压,电路元件中__________类比为“水路”中的抽水机。
47 水果含有果酸,在水果中插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池。如图甲所示,是小明用电压表测量自制的柠檬水果电池两端电压的实验装置,其中他用电压表的“+”接线柱通过导线接铜片,“-”接线柱通过导线接铁片,完成连接后,电压表的示数如图乙所示。请回答下列问题:
(1)铜片相当于该水果电池的________极。(选填“正”或“负”)
(2)该水果电池的电压是________V。
(3)小明将电压表的“-”接线柱通过导线与锌片连接,用锌片替换铁片做水果电池的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,再次测量水果电池两端的电压,发现电压表指针的偏转角度更大。请根据小明的实验步骤及现象,写出他所探究的问题:________。
48 图所示,小灯泡L1、L2与滑动变阻器组成串联电路,其中,小灯泡L1、L2两端的电压分别用U1、U2表示,小灯泡L1、L2串联后两端的总电压用U表示。小华想用此电路证明:“小灯泡L1、L2串联后,L1、L2两端的总电压等于每个小灯泡两端电压之和,即U=U1+U2。”请你根据实验目的完成下列问题:
(1)实验中的因变量是__________。
(2)实验中滑动变阻器可以起到保护电路的作用,还可以________。
(3)画出实验数据记录表格。
49 小瑄用两端电压不变的电源及其他器材做了如图所示的实验。她闭合开关S,观察到当滑动变阻器的滑片P位于A点和B点时,电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量。请你分析并判断电阻R1与R2阻值的大小关系。(请你画等效电路图辅助说明)
50 如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。下列说法中正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联,通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
B.灯L1和灯L2串联,灯L1两端的电压和灯L2两端的电压一定相等
C.灯L1和灯L2并联,通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.灯L1和灯L2并联,灯L1两端的电压和灯L2两端的电压一定相等
51 有甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙,下列判断中正确的是( )
A.U甲=U乙
B.U甲<U乙
C.U甲>U乙
D.无法判断
1
高小思的专属讲义 .
学科网(北京)股份有限公司
$$
第05讲_电压
辅导讲义(解析版)
主讲内容
认识电压
电压表
串并联电路电压规律
第05讲_电压
[解析版]
课前小测
1 如图所示的四个电路中,开关S闭合后,能用电流表测量出通过电阻电流的电路是( )
A.
B.
C.
D.
2 如图所示的电路中,有可能损坏电流表的是( )
A.
B.
C.
D.
3 小强将灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示,闭合开关S,他发现灯泡L1比L2更亮。他猜想可能有以下两个原因:猜想一:是由于L1更靠近电源正极。猜想二:是由于通过L1的电流比通过L2的电流大。为验证猜想,小强做了以下实验。
(1)为验证猜想一,他断开开关S;对调灯泡L1和L2的位置,闭合开关S,观察到的现象是________。由此说明:猜想一错误。
(2)为验证猜想二,他用电流表分别测量图中A、B、C三点的电流,电流表的示数均相同。由此说明:猜想二________(选填“正确”或“错误”)。
4 小明在探究并联电路电流规律的实验中,设计了如图甲所示的电路。请回答下列问题:
(1)小明首先测量C点的电流,他按图甲连接完电路后,闭合开关,发现电流表指针偏向零刻度线左方,原因是________。
(2)改进后,小明测出了C点的电流。接下来,他准备测量A点的电流。请你在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。
(3)实验结束后小明记录A、B、C各点的电流值如下表所示,并得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。你认为他的实验结论________(选填“具有”或“不具有”)普遍性,理由是________。
IA/A
IB/A
IC/A
0.28
0.28
0.56
5 在如图所示的电路中,电源两端电压为3 V,电流表A1示数为0.5 A,电流表A2示数为0.3 A,求:
(1)根据图所示的实物电路,在方框内画出它的电路图,并在图中对应的灯泡附近标出L1和L2。
(2)求:通过小灯泡L1和L2的电流I1和I2。
课程目标
知识目标
1.认识电压表,了解电压表的用途与符号,会正确使用电压表测量电压。
2.会利用串、并联电路中电压的规律解决电路中的电压问题。
能力目标
1.能正确使用电压表测量串联电路和并联电路中各用电器两端的电压,解决在实验中遇到的
2.电路故障问题。
3.会灵活使用滑动变阻器改变电路中的电流及用电器两端的电压。
过程与方法
1.经历探究串联电路的电压规律的实验设计、实验记录、分析实验数据得出结论等过程
2.学会分析实验数据得出结论的方法。
知识图谱
课堂引入
当你抬头仰望,高压输电随处可见,这些高压线路构成了全国电网,把电能从发电厂输送到千家万户。如何理解电压,本节课我们开始学习。
认识电压
知识精讲
一. 电压的作用
1. 水流和电流
2. 电压的作用
电压使电荷定向移动形成电流。
电源是提供电压的装置。
形成电流需要电压和闭合回路。电路两端有电压,电路中不一定有电流。电路中有电流,电路两端一定有电压。
二.电压的单位
1.电压用字母表示。
2.电压的国际单位是伏特(V)。
常用的还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
1 kV =1×103 V,1 V =1×103 mV,1 mV =1×103μV。
3.电压是电源提供的,不同的电源所提供的电压不同。
4. 一节干电池电压为1.5V,一节铅蓄电池电压为2V,手机电池电压约为3.7V
三.高电压、低电压和安全电压
1.电压可分为高电压,低电压和安全电压。
2.高低压的区别是:以电气设备的对地的电压值为依据。对地电压高于1000伏的为高压。对地电压小于或等于1000伏的为低压。
3.一般情况下,也就是干燥而触电危险性较大的环境下,安全电压规定为不高于36V。触电致死的关键是电流的大小。
4.脱毛衣时发出的火花电压达几万伏,但人没有触电是因为没有形成持续电流。
四、常见的电压值
人体安全电压不超过36V,照明电路正常电压为220V,工业用电电压为380V。
闪电的电压给可达几百万伏
高压电线的电压可以达到几万伏
电鳗是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类,它输出的电压有300V,有的甚至可达800V,足可以使人致命。在水中3—6米范围内,常有人触及电鳗放出的电而被击昏,甚至因此跌入水中而被淹死。因此有水中的“高压线”之称。
电压与电流的概念辨析
例题
6 [多选题] 关于电压,下列说法正确的是( )
A.电压是电路中形成电流的原因
B.只要电路两端有电压,电路中就一定有电流
C.电路中有电流时,电路两端就一定有电压
D.电源是提供电压的装置
7 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.电源是电路中产生电流的装置,它使金属导体中的自由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,使用不同电源的电路两端形成的电压都相同
随练
8 [多选题] 关于电流和电压,下列说法中正确的是( )
A.电荷的移动形成电流
B.正负电荷的定向移动都能形成电流
C.电路中的电流是形成电压的原因
D.电路两端有电压,电路中不一定有电流
9 关于电流和电压,下列说法正确的是( )
A.只要导体中有电荷运动,就会形成电流
B.只有自由电子的定向移动才能形成电流
C.电路中只要有电流,就一定有电压
D.电路中只要有电压,就一定有电流
电压的概念和单位
例题
10 下列说法中不符合实际的是( )
A.一节新的干电池电压为1.5V
B.家用电冰箱中的电流约为10A
C.人体安全电压不高于36V
D.家庭节能灯中的电流约为0.1A
11 如图所示,将手机充电器插入家庭电路插座中,即可为手机充电。充电器为手机充电时的输出电压约为( )
A.1.5V
B.5V
C.110V
D.220V
随练
12 一般情况下,物理量要同时用数字和单位来描述。下列单位中和220数字一起较为准确地描述我国家庭电路电压的是( )
A.伏特(V)
B.毫伏(mV)
C.微伏(μV)
D.安培(A)
13 下列数据中最接近实际情况的是( )
A.一节干电池的电压为3V
B.一盏日光灯正常发光时的电流约为2A
C.人以正常速度骑自行车的功率约为70W
D.一位同学从地上拿起一个鸡蛋,并缓慢举过头顶的过程中,对鸡蛋做功约10J
电压表
知识精讲
一. 电压表的构造
1.表盘上的标度分为上下两行,上面的标度从0-15,分度值0.5V,对应右边红色接线柱;下面的标度从0-3,分度值0.1V,对应中间红色接线柱。
读数下面有个醒目的V,以区分电压表和电流表。
2.调零旋钮:在没有电压的情况下调节指针的位置,使指针指向零刻度处。
3.接线柱:常用的电压表有三个接线柱,分别标有“-”、“3”和“15”。
4.电压表对电流阻碍作用非常强,接入电路相当于这部分发生断路。
二.读数方法
1.明确所使用电压表的量程:
0~3V,分度为0.1V;
0~15V,分度为0.5V
2.由指针所指的位置读出电压表的示数,一般不需要估读。
三.电压表使用时注意事项:
1 .校零:检查电压表的指针是否对准零刻度线,如有偏差,进行较正。
2 .并联:电压表必须并联在待测电路的两端,应使电流从电压表的 “+” 接线柱流入,从“-”接线柱流出。
3 .被测电压的大小不能超出电压表量程。一般先选用大量程进行试触,如电压表的示数在小量程范围内,则改用小量程。
4 .允许电压表直接连入电源两极上测电源电压。当电压表串联接入电路中时,电压表正常工作,测量电源电压,其余用电器几乎不工作。
5.电压表测量对象判断:可以测量与其并联的用电器,可以测量与其并联的电源,不能测量与其并联的“电源+用电器”。
四.电流表、电压表的比较:
电压表使用及电路分析
例题
14 [多选题] 如图所示电路中,喜欢动手实验的徐润涛能用电压表能测出电灯L2两端的电压的是( )
A.
B.
C.
D.
15 在图所示的四个电路图中,电流表和电压表的接法都正确的是( )
A.
B.
C.
D.
16 如图所示,电流表的示数为 A,电压表的示数为 V。
17 如图甲所示,电压表与电流表的示数分别是________V和________A。图乙中闭合开关,电压表测量的是________两端的电压。
随练
18 如图所示电路,甲、乙是两只电表,闭合开关S后,两灯泡串联,则下列说法中正确的是( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电压表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲、乙都是电流表
19 如图所示的电路中,当开关闭合时,电压表能直接测出灯泡两端电压的是( )
A.
B.
C.
D.
20 如图所示的四个电路中,电流表或电压表连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
21 如图电压表的示数是 V。
电压表检测电路故障
例题
22 如图所示的电路中,L1和L2为规格相同的小灯泡。闭合开关S,灯L1不发光、L2发光,电压表无示数。若电路中只有一处故障,则电路故障是( )
A.灯L1短路
B.电压表损坏
C.灯L1断路
D.导线ab断路
23 如图所示电路。闭合开关后,两灯都不亮,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是( )
A.灯L2断路
B.灯L1断路
C.灯L1短路
D.灯L2短路
24 某班同学在做电学实验时,将两只小灯泡串联接入电路中,闭合开关,小灯泡均发光。通电一段时间后,有四组同学的两只小灯泡都不亮了。经检查电源、导线、开关正常良好,电路连接都没有问题,且各连接点接触良好。于是他们将两只小灯泡和开关S的接线柱分别用A、B、C、D、E、F表示(如图所示),分别用不同的方法对故障进行检查。下面是不同小组同学的做法和现象,若各组只有一只小灯泡发生故障,其中判断不正确的是( )
A.甲组同学将电流表并联在A、B两点时,两灯均不亮,可判定L2断路
B.乙组同学将一段导线并联在B、D两点时,两灯均不亮,可判定L1断路
C.丙组同学将电压表并联在C、F两点时,电压表示数为电源电压,可判定L2断路
D.丁组同学将另外一个完好的小灯泡L3并联在A、E两点时,只有L3发光,可判定L1断路
25 小明在测量小灯泡电功率的实验中,正确连接电路后,闭合开关S,发现灯泡L不发光,电流表和电压表均无示数。于是小明拆下电压表,利用其查找故障,他将电压表的负接线柱接在电源负极,如图所示,闭合开关S后,他将电压表的正接线柱分别接在电路中的各处,示数如下表所示,若电路中只有一处故障,则可能是( )
电压表正接线柱与其他接线柱连接情况
A
B
C
D
E
F
G
H
电压表示数/V
3
3
3
0
0
0
0
0
A.滑动变阻器断路
B.灯泡L短路
C.连接H处和电源负极的导线断路
D.开关S处断路
随练
26 如图所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯__________(选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是__________(选填“L1短路”“L1断路”或“L2断路”)。
27 如图所示电路,开关闭合后,发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示,用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是( )
电压表接入的位置
a、f
a、e
a、d
a、c
a、b
电压表的示数(V)
3
3
3
3
0
A.L1的灯丝断了
B.L2被短路了
C.连接e、d的导线断了
D.连接b、c的导线断了
28 如图是小丽连接的实验电路,闭合开关S,发现小灯泡L不发光。经检查,全部实验器材均无故障且连接正确。
(1)请你猜想小灯泡L不发光的原因是________。
(2)写出检验你的猜想是否正确的方法:________。
29 如图所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关S后,小灯泡L1、L2均发光;一段时间后,两灯突然同时熄灭,此时电压表示数显示约为3V。若故障只发生在两只灯泡上,那么下列说法中正确的是( )
A.L1的灯丝断了
B.L2的灯丝断了
C.L1发生短路故障
D.此时如果把开关S断开,电压表示数将为零
串并联电路电压规律
知识精讲
一.串联电路电压的特点
1.串联电池组的电压关系
串联电池组的电压规律:串联电池组的电压等于每节电 池电压之和。
2.串联电路中的电压关系的猜想
AB段液体和BC段液体产生的压强与AC段液体的总压强大小有什么关系?
猜想:串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和。
3. 实验探究串联电路中的电压关系
实验步骤:
1. 按照电路图连接电路。断开开关,检查电路;
2. 测量灯L1、L2两端的电压,记为U1 、U2;
3. 测量灯L1、L2两端的总电压为U,记入表格;
4. 更换不同规格灯泡,重复步骤2、3、4;
注意:多次测量的目的是使结论更具有普遍性,避免偶然性。
5. 总结总电压和分电压关系。
实验数据记录:
4. 串联电路中的电压关系的实验结论:
在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和。
在串联电路中,各个灯泡规格相同时,各个灯泡两端电压相等。
二.并联电路电压的特点
1.并联电路中用电器两端的电压和电源电压的关系的猜想
水通过水管ABD和水管ACD在D点产生的压强是不是相等?
猜想:并联电路两端的电压等于各条支路两端的电压。
2.实验探究并联电路中用电器两端的电压和电源电压的关系
实验步骤:
1) 按照电路图连接电路。断开开关,检查电路;
2) 测量灯L1两端的电压;
3) 测量灯L2两端的电压;
4) 测量灯电源两端的总电压;
5) 更换不同规格灯泡,重复步骤2、3、4;
6) 总结总电压和分电压的关系。
实验数据:
3.并联电路中用电器两端的电压和电源电压的关系的实验总结
在并联电路中,总电压等于各支路两端电压。
U1=U2=U=...=Un
串联电路的电压规律及探究
例题
30 小哲同学对串联电路电压规律进行了探究,进行了如下操作。
①断开开关,按图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压U1,并记录数据;
③在测L2两端的电压时,小哲同学为了节省实验时间,采用以下方法:断开开关,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,闭合开关用电压表测出L2两端的电压U2,并记录数据;
④断开开关,将电压表并联在AC处,闭合开关,测出AC间的电压U,并记录数据。
【交流与评估】
(1)在拆改电路时,开关必须先________;
(2)小哲同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?______;
(3)方法改进后,分别测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中。分析小哲同学的实验数据,以得出的初步猜想串联电路电压关系(表达式)是_________;
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
(4)小哲想验证上述猜想,需要多测几组数据得出结论,可以进行的操作是_______。
31 小明设计实验探究“串联电路中各部分电压的关系”,用到的器材有若干阻值不同的定值电阻,电压可调的电源及一个滑动变阻器。他首先用电压表测量电阻两端电压,电路如图所示。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到________(填“左”或“右”)端;
(2)小明调节滑片到合适位置,在测量后,断开开关,________(填“保持”或“改变”)滑动变阻器的滑片位置,将电压表分别并联在两端测量电压,及并联在和整体的两端测量电压U,并将数据记录到数据表格中;
(3)________,仿照步骤(2)再实验五次;
32 “探究串联电路电压关系”的实验电路如图甲所示。
(1)小明连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该________。
(2)利用图甲的实验方案测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改测B、C间电压。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将电压表与A点相连的导线改接到C点即可。请你说明这样操作的问题是:________。
33 我校某学习小组的同学在“探究串联电路中电压的特点”活动中:
(1)小雨和同学按照图甲连接电路时,开关处于________状态。实验时,灯L1和灯L2的规格应________(选填“相同”或“不相同”)。
(2)小明把电压表接在AB两点之间测量,电压表示数如图乙所示,电压表所选量程的分度值是________V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,________。
(3)在按照图甲测量了L1两端的电压后,小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端的电压。她能否测出L2两端的电压?________,理由是________。
(4)在同学们的帮助下,小芳分别正确测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请你对小芳的做法进行评价:________,改进方法是________。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.6
1.8
4.4
随练
34 如图所示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2的亮度一定相同
B.灯L1与灯L2两端的电压一定相等
C.通过A点的电流大于通过C点的电流
D.若灯L1的灯丝烧断了,灯L2不能发光
35 如图所示,在由灯泡L1、L2和滑动变阻器组成的串联电路中,L1两端的电压用表示,L2两端的电压用表示,L1和L2两端的总电压用U表示。请利用如图所示的电路、电路中的器材和电压表,设计实验证明:。
(1)写出实验步骤。
(2)画出实验数据记录表格。
36 同学们用如图所示电路来探究串联电路的电压特点.
(1)连接电路时,开关应该________;
(2)小雅同学用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为、、.经过多次实验,得到的数据记录在下表中.分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是:________(用公式表示);
/V
/V
/V
0.8
2.2
3.0
0.4
1.1
1.5
1.2
1.8
3.0
(3)同学们实验时进行多次实验的主要目的是________;
(4)小明同学闭合开关后,发现两个灯和串联后,灯亮,灯不亮,于是小明认为灯的灯丝断了,小西认为小明的说法错误.请你帮小西写出理由:________.
37 小强根据实验数据绘制了电阻\({{R}_{1}}\)和\({{R}_{2}}\)串联时,电阻\({{R}_{2}}\)两端的电压\({{U}_{2}}\)随电阻\({{R}_{1}}\)两端的电压\({{U}_{1}}\)变化的图象,如图所示。请你根据该图象和已有知识判断:当\({{U}_{1}}=7.4V\)时,\({{U}_{2}}=\) \(V\)。
并联电路的电压规律及探究
例题
38 如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
39 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,定值电阻阻值R1<R2。闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为IA、IB,C点电流为IC。下列四个选项中,判断正确的是( )
A.U1<U2
B.U1>U2
C.IC<IA
D.IC>IB
40 在探究“并联电路的电压规律”的实验中,小明使用了两个相同的灯泡.
(1)如图所示的电路中,依次将电压表接在电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表的示数相等.由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等.此结论________(选填“科学”或“不科学”),接下来他应该进行的操作是________.
(2)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压\(U_1\)和\(U_2\)的大小关系是\(U_1\)________\(U_2\)(选填“>”、“=”或“<”).你判断的依据是________.
41 把电源、开关、导线和两个不同规格的小灯泡L1、L2连接成如图所示的电路,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )
A.L1和L2是串联关系,通过它们的电流一定相等
B.L1和L2是并联关系,通过它们的电流一定相等
C.L1和L2是串联关系,它们两端的电压一定相等
D.L1和L2是并联关系,它们两端的电压一定相等
随练
42 图所示的电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯和灯串联
B.灯和灯两端的电压一定相等
C.通过灯的电流与通过灯的电流一定相等
D.通过灯的电流与通过电源的电流一定相等
43 如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。下列说法中正确的是( )
A.灯L1一定比灯L2亮
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过电源的电流一定相等
D.若L1的灯丝断了,灯L2一定熄灭
44 如图所示的电路中,灯泡L1和L2的电阻(不计温度对灯丝电阻的影响),闭合开关S后,L1和L2两端的电压分别为和,通过L1和L2的电流分别为和。下列关系式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
45 如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。灯L1的电阻为R1,灯L2的电阻为,且。下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联关系
B.L1两端的电压等于L2两端的电压
C.L1两端的电压大于L2两端的电压
D.通过灯L1的电流等于通过开关的电流
课堂小结
一.电压
电压(U)是形成电流的原因,可以把电压类比于高度差。
电压的国际单位是伏特(V),常用的单位还有千伏(kV),1kV=1000V。
形成持续电流的条件除了有电压,还要求电路必须是闭合的,因此有电流一定有电压,但是有电压不一定有电流。
二.电压表的连接和使用
电压表的量程、接法、读数;与电流表的区别;
注意电压表可以直接串接在电路中,测量的是电源电压,与之串联的电流表和用电器可以视为短路。
三.串、并联电路电压的规律及其探究
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;
并联电路中各支路两端的电压都相等。
拓展
46 “类比”是学习物理概念的一种方法,如图所示,我们可以将甲图中的__________类比为乙图中的水流,__________类比为“水路”中的水压,电路元件中__________类比为“水路”中的抽水机。
47 水果含有果酸,在水果中插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池。如图甲所示,是小明用电压表测量自制的柠檬水果电池两端电压的实验装置,其中他用电压表的“+”接线柱通过导线接铜片,“-”接线柱通过导线接铁片,完成连接后,电压表的示数如图乙所示。请回答下列问题:
(1)铜片相当于该水果电池的________极。(选填“正”或“负”)
(2)该水果电池的电压是________V。
(3)小明将电压表的“-”接线柱通过导线与锌片连接,用锌片替换铁片做水果电池的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,再次测量水果电池两端的电压,发现电压表指针的偏转角度更大。请根据小明的实验步骤及现象,写出他所探究的问题:________。
48 图所示,小灯泡L1、L2与滑动变阻器组成串联电路,其中,小灯泡L1、L2两端的电压分别用U1、U2表示,小灯泡L1、L2串联后两端的总电压用U表示。小华想用此电路证明:“小灯泡L1、L2串联后,L1、L2两端的总电压等于每个小灯泡两端电压之和,即U=U1+U2。”请你根据实验目的完成下列问题:
(1)实验中的因变量是__________。
(2)实验中滑动变阻器可以起到保护电路的作用,还可以________。
(3)画出实验数据记录表格。
49 小瑄用两端电压不变的电源及其他器材做了如图所示的实验。她闭合开关S,观察到当滑动变阻器的滑片P位于A点和B点时,电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量。请你分析并判断电阻R1与R2阻值的大小关系。(请你画等效电路图辅助说明)
50 如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。下列说法中正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联,通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
B.灯L1和灯L2串联,灯L1两端的电压和灯L2两端的电压一定相等
C.灯L1和灯L2并联,通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.灯L1和灯L2并联,灯L1两端的电压和灯L2两端的电压一定相等
51 有甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙,下列判断中正确的是( )
A.U甲=U乙
B.U甲<U乙
C.U甲>U乙
D.无法判断
答案解析
课前小测
1
【答案】 D
【解析】 A、开关闭合,两电阻并联,电流表串联在支路,测量通过电阻的电流,故A错误;
B、开关闭合,电阻、电流表被短路,电流表不能测量通过电阻的电流,故B错误;
C、开关闭合,两电阻并联,电流表串联在干路上,测量干路电流,故C错误;
D、开关闭合,两电阻并联,电流表串联在支路,能测量通过电阻的电流,故D正确。
2
【答案】 B
【解析】 A、两灯泡并联,电流表测支路上电流,一般不会损坏。不合题意;
B、两灯泡被短路,电流表测电路中的电流,此时电流会很大,可能会损坏电流表。符合题意;
C、两灯泡并联,电流表测干路电流,一般不会损坏。不合题意;
D、两灯泡并联,电流表测干路电流,一般不会损坏。不合题意。
3
【答案】 (1)灯泡L1比L2更亮
(2)错误。
【解析】 (1)为验证猜想一,他断开开关S;对调灯泡L1和L2的位置,闭合开关S,观察到的现象是灯泡L1比L2更亮,跟所处位置无关。由此说明:猜想一错误。
(2)为验证猜想二,他用电流表分别测量图中A、B、C三点的电流,电流表的示数均相同。由此说明通过L1的电流比通过L2的电流大的说法错误,即猜想二错误。
4
【答案】 (1)电流表正负接线柱接反了
(2)
(3)不具有;没有换用不同灯泡进行多次实验
【解析】 (1)小明首先测量C点的电流,他按图甲连接完电路后,闭合开关,发现电流表指针偏向零刻度线左方,说明电流表正负接线柱接反了;
(2)小明准备测量A点的电流,即通过L1的电流,电流表与L1串联,L2右侧接线柱与正接线柱相连即可,如下所示:
(3)根据并联电路各支路电压相等,由欧姆定律知,并联电路各支路电流相等,是因为相同规格的灯泡做实验了,选用的器材太特殊,没有代表性且实验次数太少,结论不具有普遍性。
5
【答案】 (1)图形见解析
(2)0.3 A;0.2 A
【解析】 (1)由实物图知,两灯并联,开关和电流表A1在干路上,电流表A2在L1支路上,电路图如图所示:
(2)电流表A1测干路电流,即I=0.5 A,电流表A2测通过L1的电流,即I1=0.3 A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L2的电流:
。
课程目标
课堂引入
认识电压
电压与电流的概念辨析
例题
6 [多选题]
【答案】 A C D
【解析】 暂无解析
7
【答案】 C
【解析】 暂无解析
随练
8 [多选题]
【答案】 B D
【解析】 暂无解析
9
【答案】 C
【解析】 A、只有导体中的电荷发生定向移动才能形成电流;故A错误;
B、电荷的定向移动形成电流,无论是正电荷还是负电荷,定向移动都能形成电流;故B错误;
CD、电源提供电压;电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流,故电路中有电流,就会有电压。故C正确,D错误。
电压的概念和单位
例题
10
【答案】 B
【解析】 A、一节新的干电池电压为1.5V,故A符合实际;
B、家用电冰箱的功率约220W,其正常工作的电流,故B不符合实际;
C、人体安全电压不高于36V,故C符合实际;
D、家庭节能灯的电功率在20W左右,电流约为,故D符合实际。
11
【答案】 B
【解析】 充电器为手机充电时的输出电压较小,在5V左右。
随练
12
【答案】 A
【解析】 电压的单位有伏特、毫伏、微伏,,安培是电流的单位,而我国家庭电路电压为220V,故A正确、BCD错误。
13
【答案】 C
【解析】 A、一节干电池的电压为1.5V,故A不符合实际;
B、一盏日光灯的功率为40W,正常发光时的电流,故B不符合实际;
C、人以正常速度骑自行车的功率约为,故C符合实际;
D、一个鸡蛋的质量约为50g,其重力为,从地上拿起一个鸡蛋,并缓慢举过头顶的过程中,举起的高度,做功;故D不符合实际。
电压表
电压表使用及电路分析
例题
14 [多选题]
【答案】 B D
【解析】 A.图中,电压表串联在了电路中,所以电压表使用错误,故A不符合题意;
B.图中,灯L1、L2串联,电压表并联在灯L2两端,测灯L2两端电压,故B符合题意;
C.图中,开关闭合后,电压表并联在灯L1、L2串联电路两端,电压表测两灯的总电压,故C不符合题意;
D.图中两灯并联,并联电路中各支路两端的电压相等,所以电压表测灯L2或L1两端的电压,故D符合题意。
15
【答案】 C
【解析】 A.电压表的正负接线柱接反了,故A错误;
B.电流表与灯泡并联,电压表与灯泡串联且电流表正负接线柱接反了,故B错误;
C.电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,且电流都是从正接线柱流入,负接线柱流出,故C正确;
D.电流表与灯泡并联,故D错误。
16
【答案】 0.22
1.5
【解析】 [1]电流表接0~0.6A路程,分度值为0.02A,读数为0.22A。
[2]电压表接0~3V路程,分度值为0.2V,读数为1.5V。
17
【答案】 2.4;0.3;L2
【解析】 (1)由图甲可知,电压表使用的是0-3V量程,对应的分度值为0.1V,指针在2V后面第4个格,示数为2.4V;电流表使用的是0-0.6A量程,对应的分度值为0.02A,指针在0.2A后面第5个格,示数为0.3A;
(2)电压表并联在L2两端,测量的是L2两端的电压。
随练
18
【答案】 C
【解析】 由图可知,若甲为电流表则L2将被短路,故甲只能为电压表;若乙为电压表,则会使L2断路,所以只能为电流表。
综上所述,两灯泡串联时,甲是电压表,乙是电流表。
19
【答案】 D
【解析】 A、电压表和L2构成一个方框,电压表测量L2两端的电压。故本选项不符合题意。
B、电压表和L2构成一个方框,电压表测量L2两端的电压。故本选项不符合题意。
C、电压表和电源构成一个方框,电压表测量电源两端的电压。故本选项不符合题意。
D、电压表和L1构成一个方框,电压表测量L1两端的电压。故本选项符合题意。
20
【答案】 D
【解析】 A.电流表没有遵循正进负出,所以连接错误,不合题意;
B.因为电压表与灯泡串联,因此电压表连接错误,不合题意;
C.因为电流表与灯泡并联,并且直接接在电源两端,因此电流表连接错误,不合题意;
D.电压表与用电器并联,且接线柱正进负出,连接正确,符合题意。
21
【答案】 12
【解析】 由图可知,电压表选择的量程是大量程0~15V,其分度值为0.5V,由指针所指的位置可得其示数为12V。
电压表检测电路故障
例题
22
【答案】 A
【解析】 :如图是两个灯泡串联的线路,电压表测量L1电压,
A、如果灯泡L1短路,则灯泡L1不发光,灯泡L2发光,电压表被短路,无示数,故A正确;
B、如果电压表损坏,电压表无示数,两个灯不受影响,都应该发光,故B错误;
C、如果灯泡L1断路,则灯泡L1、L2都不发光,电压表有示数,故C错误;
D、如果导线ab断路,整个电路断路,灯泡都不亮,电压表无示数,故D错误。
故选:A。
23
【答案】 A
【解析】 由图可知,闭合开关后两灯串联,电压表测灯L2两端电压,但两个灯泡都不亮,电压表无示数,这说明电路出现了断路故障,电压表示数接近电源电压,此时电压表与电源两极间是接通的,所以灯L1完好,灯L2断路。
24
【答案】 D
【解析】 A.甲组同学将电流表并联在A、B两点时,L1短路,两灯均不亮,可判定L2断路,故A正确;
B.乙组同学将一段导线并联在B、D两点时,L2短路,两灯均不亮,可判定L1断路,故B正确;
C.丙组同学将电压表并联在C、F两点时,电压表示数为电源电压,电压表与电源相通,可判定L2断路,故C正确;
D.丁组同学将另外一个完好的小灯泡L3并联在A、E两点时,只有L3发光,说明电路中有断路,不能判断是那个灯泡断路,故D错误。
25
【答案】 A
【解析】 如图是串联电路,闭合开关S,发现灯泡L不发光,电流表和电压表均无示数,说明电路是断路,将电压表的正接线柱接在电源正极,由表中数据知:将电压表的负接线柱分别接电路中的D、C、B、A各接线柱时,电压表示数为0,说明电源正极到A、B、C是好的,而D与电源正极不在相通,说明CD之间断路,即滑动变阻器断路,故A正确,BCD错误。
随练
26
【答案】 L1;L1断路
【解析】 如图所示电路,小灯泡L1和L2的连接方式为串联;电压表测量L1两端的电压;
一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,电路中无电流,电压表两接线柱到电源是通路,导致这种电路故障的原因可能是L1断路。
27
【答案】 D
【解析】 根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中;开关闭合后,发现L1、L2都不亮,这说明电路出现了断路故障;
根据表格中的数据可知,电压表接在、与、与、与、之间时,电压表都有示数,这说明与电源正极之间是通路、与电源之间是通路;
电压表接在、之间时,电压表示数为0,这说明之间出现了断路故障,故正确。
28
【答案】 (1)小灯泡的实际功率太小(或:滑动变阻器的阻值太大;通过小灯泡的电流太小;小灯泡两端电压太低;电源电压太低)
(2)调节滑动变阻器使其连入电路的阻值变小,增大小灯泡的实际功率(或:增大通过小灯泡的电流;增大小灯泡两端电压)。若小灯泡发光,则猜想正确
【解析】 暂无解析
29
【答案】 B
【解析】 ABC.由图得,两灯泡串联,电压表测量灯泡L2电压,一段时间后,两灯突然同时熄灭,此时电压表示数显示约为3V,故障只发生在两只灯泡上,说明故障为与电压表并联的灯泡L2断路,故AC错误,B正确;
D.如果把开关S断开,电压表仍然接在电源两端,示数接近3V,故D错误。
串并联电路电压规律
串联电路的电压规律及探究
例题
30
【答案】 (1)断开
(2)见解析
(3)U=U1+U2
(4)更换不同规格的小灯泡,多次测量
【解析】 (1)[1]为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开。
(2)[2]当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压。
(3)[3]据实验中的数据可知UAC=UAB+UBC=2.4V+1.4V=3.8V
在串联电路中,电路总电压等于各用电器两端的电压之和,即U=U1+U2。
(4)[4]为验证上述猜想,可以更换不同规格的小灯泡,多次测量,对猜想进行验证。
31
【答案】 (1)右
(2)保持
(3)移动滑动变阻器的滑片
【解析】 (1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即右端;
(2)上图中,两电阻串联后再与变阻器串联,根据题意要研究两定值电阻的两端的总电压与每个定值电阻两端电压的关系;小明调节滑片到合适位置,在测量后,断开开关,保持滑动变阻器的滑片位置,将电压表分别并联在两端测量电压,及并联在和整体的两端测量电压U,并将数据记录到数据表格中;
(3)为得出普遍性的结论,要多次测量,故移动滑动变阻器的滑片(从而改变两定值电阻的电压大小),仿照步骤(2)再实验五次。
32
【答案】 (1)断开开关,将电压表改接0~3 V量程;
(2)电压表的正负接线柱接反了。
【解析】 (1)根据图乙电压表所示情况可知,电压表指针偏转角度太小,误差过大,所以接下来需要断开开关,换用较小量程(0~3 V量程)重新做实验;
(2)测出L1两端的电压,A与电压表的负接线柱相连。小明将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入了,所以小明的办法是错误的。
33
【答案】 (1)断开;不相同
(2)0.5;换接电压表0~3 V的量程
(3)不能;电压表的正负接线柱接反了
(4)不具有普遍性,更换不同规格的小灯泡多次实验
【解析】 (1)连接电路时,开关应断开。实验时,为得出普遍性的结论,灯L1和灯L2的规格应不相同;
(2)小明把电压表接在AB之间测量,电压表选用大量程,示数如图乙所示,电压表的分度值是0.5 V,电压为2 V,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,换接电压表0~3 V;
(3)当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;
(4)只凭一组数据得出结论,不具有普遍性,更换不同规格的小灯泡多次实验。
随练
34
【答案】 D
【解析】 ABC、由图知,两只灯泡串联,串联电路中电流处处相等,因此通过A点的电流等于通过C点的电流,规格不相同的两灯泡串联时电压不相同,由可知,两灯的实际功率不相等,则亮度也不相同,故ABC错误;
D、因串联电路中各用电器相互影响,所以若灯L1的灯丝烧断了,灯L2不能发光,故D正确。
故选:D。
35
【答案】 (1)实验步骤:
①断开开关,按照电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端。
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片到适当位置,用电压表分别测出L1两端的电压,L2两端的电压,L1和L2两端的总电压U,并记录。
③改变滑动变阻器滑片的位置,用电压表分别测出L1两端的电压,L2两端的电压,和L2两端的总电压U,并记录。
④仿照步骤③再做四次实验。
⑤计算六次实验的并记录。
(2)实验数据记录表
U1/V
U2/V
(U1+U2)/V
U/V
【解析】 暂无解析
36
【答案】 (1)断开
(2)
(3)寻找普遍规律
(4)如果灯的灯丝断了,电路处于断路状态,两灯泡不亮,不符合条件,因此小明的说法错误
【解析】 (1)[1]连接电路时,开关必须断开,防止短路,烧坏电路.
(2)[2]AB两点间的电压为两端的电压,BC两点间的电压为两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压.由表中的数据可以看出,
第一次实验为、
第二次实验为、
第三次实验为、
由上可得
因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和.
(3)[3]实验过程中,同学们进行多次实验
的主要目的是:总结规律,避免结论的片面性.
(4)[4]如果灯的灯丝断了,电路处于断路状态,两灯泡不亮,不符合条件,因此小明的说法错误.
37
【答案】 0.6
【解析】 已知这两个电阻的连接方式为串联,串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和,
由图象可知,当增大时在减小,
当时,;所以此电路的电源电压为;
因为,所以当时,。
并联电路的电压规律及探究
例题
38
【答案】 C
【解析】 AB、由并联电路的电压特点可知,、两端的电压都等于电源电压,即,故AB错误;
CD、由欧姆定律可知,电压相同时,电阻越大,电流越小,因为电阻阻值,所以通过的电流大于通过的电流,即,故C正确、D错误。
故选:C。
39
【答案】 D
【解析】 暂无解析
40
【答案】 (1)不科学;更换不同规格灯泡,多次实验
(2)=;家庭电路中各用电器属于并联,并联电路各支路电压相等
【解析】 暂无解析
41
【答案】 D
【解析】 暂无解析
随练
42
【答案】 B
【解析】 AB.由电路图可知,两灯泡并列连接,此时各支路两端的电压一定相等,即灯L1和灯L2两端的电压一定相等,故B正确、A错误;
C.由电路图可知,两灯泡并列连接,当两灯泡的规格相同时,通过灯泡的电流相等,若两灯泡的规格不同,则通过两灯光的电流不相等,故错误;
D.由电路图可知,两灯泡并列连接,电源的电流是两条支路的电流之和,通过灯的电流比通过电源的电流小,故错误.
43
【答案】 B
【解析】 AC.由电路图知道,灯L1与灯L2并联,由于灯的规格未知,所以不能判断两灯的亮度关系和通过它们的电流大小关系,故AC错误;
B.因为并联电路各支路两端的电压相等,所以灯L1和灯L2两端的电压一定相等,故B正确;
D.并联电路各支路互不影响,若L1的灯丝断了,灯L2仍能发光,故D错误。
44
【答案】 B
【解析】 由图可知:两灯泡并联接入电路,
AB、由于并联电路各支路两端的电压相等,所以L1和L2两端的电压相等,即,故A错误,B正确;
CD、已知灯泡L1和L2的电阻(不计温度对灯丝电阻的影响),且,根据可知:,故CD错误。
故选:B。
45
【答案】 B
【解析】 A、由图可知,电路中电流有两条路径,两灯是并联关系,故A错误;
BC、并联电路中各支路两端电压相等,所以L1两端的电压等于L2两端的电压,故B正确、C错误;
D、由图可知,开关在干路中,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,通过灯L1的电流小于通过开关的电流,故D错误。
课堂小结
拓展
46
【答案】 电流;电压;电源
【解析】 在学习电学概念时,我们将电路中的电流类比为水路中的水流,电压类比为水路中的水压,而抽水机在“水路”中的作用相当于电路中的电源,这种方法是类比法。
故答案为:电流;电压;电源。
47
【答案】 (1)正
(2)0.6
(3)水果电池的电压与电极的材料是否有关
【解析】 (1)电压表的指针右偏,说明电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,则铜片为正极,锌片端为负极;
(2)由图乙知,电压表的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,示数为0.6 V;
(3)小明将电压表的“-”接线柱通过导线与锌片连接,用锌片替换铁片做水果电池的极板,改变了电极的材料,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,再次测量水果电池两端的电压,发现电压表指针的偏转角度更大,引起了水果电池的电压改变,故他所探究的问题:水果电池的电压与电极的材料是否有关。
48
【答案】 (1)L1、L2两端的总电压
(2)改变U1+U2大小
(3)U1/V
U2/V
U1+U2/V
U/V
【解析】 暂无解析
49
【答案】 当滑片P在A点和B点时,等效电路如图甲、乙所示:
由图可知:R1、R2、RA串联 或 R1、R2、RB串联,电源电压U不变,
根据串联电路电压特点:△UV1=△UR2,△UV2=△UR1
已知:△UV1>△UV2,因此:△UR2>△UR1
依据欧姆定律:△UR1=(I-I')R1=△IR1
△UR2=(I-I')R2=△IR2
所以:△IR2>△IR1,因此可知:R2>R1
【解析】 电路等效如图所示:
滑片位于点和点时,由图可知:、、 串联或、、 串联,电源电压不变,
根据串联电路的特点;;
电压表示数的变化量△△;电压表的变化量△△;
已知:△△;△△;电流变化量相同,则。
50
【答案】 D
【解析】 暂无解析
51
【答案】 A
【解析】 由题知,两根镍铬合金丝并联在同一电路中,由并联电路的电压特点可知,它们两端电压U甲=U乙。
1
高小思的专属讲义 .
学科网(北京)股份有限公司
$$