课时13.4 电压和电压表的使用-【帮课堂】2024-2025学年九年级物理上册同步学与练（苏科版）

第十三章 电路初探（解析版） 课时13.4 电压和电压表的使用 2022年课程标准 物理素养 3.4.3 了解串、并联电路电压的特点。 3.4.4 会使用电流表和电压表。 物理观念：通过与水压类比，建立电压的概念，能说出电压的符号和单位。 科学思维：知道照明电流的电压是220V、干电池电压是1.5V。能说出常用的双量程电压表的结构，准确表述用电压表测量电压的操作方法，能熟练使用电压表。 科学态度与责任：知道串、并联电路的电压特点：串联电路总电压等于各部分电压，并联电路总电压等于支路电压。会自制水果电池，并了解种各水果电池的性能。 知识点一、电压 1.电源和电压的作用 要让一段电路中产生电流，它的两端就要有电压。电源的作用就是给用电器两端提供电压。 图示 现象 水管中水的流动形成水流 电路中电荷的定向移动形成电流 组成类比 抽水机（保持一定的水压）→电源（保持一定的电压） 水管（传输水流）→导线（传输电流） 水轮机（利用水能的设备）→灯泡（利用电能的设备-用电器） 阀门（控制水流的通断）→开关（控制电流的通断） 分析 （1）水的定向流动形成水流； （2）水压是水定向流动形成水流的原因； （3）抽水机是产生水压的装置。 （1）电荷定向移动形成电流； （2）电压是是定向移动形成电流的原因； （3）电源时提供电压的装置。 作用 抽水机提供水压形成持续水流 电源提供电压形成持续电流 总结（类比法） （1）电压是形成电流的原因； （2）电源时提供电压的装置 ★特别提醒： （1）某段电路中有电流，该电路两端一定有电压；某段电路两端有电压，该段电路中不一定有电流。因为电路中是否有电流还取决于电路是不是通路。要是电路中有持续的电流，必须同时满足两个条件：①有电源提供电压；②电路是通路。 （2）不能说电路哪一点存在电压，表述电压时，必须指明电路中“哪一部分电路（或哪个用电器）两端的电压”，或“哪两点间的电压”。 （3）从能量角度看，对外供电时，电源提供用电器把电能转化为其他形式的能。 2.电压的符号单位 （1）符号：物理学中，电压常用“U”表示。 （2）单位 ①在国际单位制中，电压单位是伏特（简称为伏，符号是V）； ②电压常用单位还有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）。 ③换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。 3.生活中常见的电压值 石英手表用的氧化银电池 一节干电池（1号、2号、5号、7号） 一节蓄电池 手机电池 1.5V 1.5V 2V 3.7V 电动车工作电压 家庭电路电压 电动汽车工作电压 闪电云层间的电压 48V 220V 300-400V 可达10310kV 【典例1】同学们都了解健康的自己的身体，以下描述与实际最接近的是（　　）。 A．你的身高大约170m B．你的口腔温度大约37℃ C．你的质量大约500kg D．你只能承受36V的电压 【答案】B。 【解析】A．你的身高大约1.7m，故A不符合题意； B．你的口腔温度大约37℃左右，故B符合题意； C．你的质量大约50kg，故C不符合题意； D．你只能承受不高于36V的电压，故D不符合题意。故选B。 知识点二、电压表 1.认识电压表 作用 测量电路两端电压 符号及结构 电压表在电路中的符号是，实验室常用电压表通常有三个接线柱，两个量程 表盘上所标字母“V”的含义 有两个含义： （1）表示该表为电压表； （2）表示该表测量电压时表盘上示数的单位是伏特 表盘及两种接线方式 对应量程及分度值 当使用“-”和“3”两个接线柱时，量程为0~3V，其分度值为0.1V 当使用“-”和“15”两个接线柱时，量程为0~15V，其分度值为0.5V 2.电压表的使用方法 （1）电压表的连接 使用规则 违反规则的后果 使用前调零 使用前先检查指针是否指在零刻度线，如果不在，要旋转调零旋钮使指针指在零刻度线处 如果指针不在零刻度线就开始测量，会出现以下两种情况： （1） 指针在零刻度线左侧，会导致最终读数偏小； （2） 指针在零刻度线右侧，会导致最终读数偏大 与用电器并联 连线时，测哪个用电器电压，就要把电压表与哪个用电器相并联 若将电压表与待测用电器串联，此时虽然电压表不至于被烧坏，但这样的电路近似断路，测不出待测用电器两端电压 接线要“+”进“-”出 标有“+”的接线柱接电源的正极，标有“-”的接线柱接电源的负极 如果“+”“-”接线柱接反，会使电压表的指针反向偏转，损坏电压表 选择合适的量程 所测电压不能超过所选量程； 在不超过量程的前提下，尽可能选用小量程测电压，以提高测量精度 如果测量的电压超过所选量程，无法读数还容易损坏电压表； 如果选择量程过大，例如可选择量程0~3V时，选用0~15V，测量误差较大 可直接连接到电源两极 电压表可直接接在电源“+”“-”极两端，此时测量的就是电源电压 注意：此时如果所选量程小于电源电压，可能会烧坏电压表 ★特别提醒：“试触法”确定电压表量程： 用电压表测量电压时，若不确定待测电压的高低，需用试触法确定量程。 试触时的现象 处理办法 指针向零刻度线左侧偏转 “+”“-”接线柱接反了，应检查电路连接情况 指针完全不动 可能电路中有断路，也可能与电压表并联的用电器短路，还可能是电压表连接线断开，要逐一检查，排除故障 指针偏转很小，在零刻度线附近 换用小量程 指针偏转超过最大值 电压较大，要换用更大量程 【典例2】如图所示，闭合开关S，电压表测的电压是（　　）。 A．R1两端的电压 B．R2两端的电压 C．电源和R2两端的总电压 D．电源两端的电压 【答案】A。 【解析】电压表测电压时应与被测电路并联，由电路图可知，R1和R2串联，电压表与R1并联，测量的是R1两端的电压。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 （2）电压表的读数 第一步：确定量程，知道每一大格表示多少伏； 第二步：明确分度值，知道每一小格表示多少伏； 第三步：由指针所指位置，读出电压表的示数。 （1）量程：0~3V，一大格1V；（2）一小格：0.1V；（3）示数：1.7V。 ★特别提醒：电压表的特殊读法 电压表指针指在同一位置时，选用0~15V量程时的分度值和读数是选用量程0~3V量程时的5倍。因此，若其中的一个量程的刻度值模糊不清时，可根据另一个量程的刻度值进行读数，然后按照倍数关系，算出电压的大小。 辨析比较电压表、电流表的比较 仪表 电压表 电流表 不同点 用途 测电压 测电流 标志 表盘上标有“V”（即电压单位是V） 表盘上标有“A”（即电流单位是A） 电路符号 量程 0~3V 0~15V 0~0.6A 0~3A 对应分度值 0.1V 0.5V 0.02A 0.1A 连接方式 与被测电路（用电器）并联 与被测用电器串联 与电源连接 可以直接接在电源两端，此时电压表的示数为电源电压 绝对不允许直接接在电源的两极上，否则会损坏电流表和电源 对电路影响 相对于断路 相对于导线（短路） 相同点 （1） 使用前都要调零； （2） 都要使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出； （3） 所测电压（或电流）都不能超过仪表量程； （4） 都可用试触法选择合适量程 3.用电压表测电压 【实验过程】如图所示，先将电压表接在小灯泡两端，接通电路，读取电压表的示数；再将电压表接在电源两端，接通电路，读取电压表示数。 【实验现象】电压表两次示数相同。 【实验结论】在只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源两端电压相等。 【典例3】如图所示是电压表的表盘，其示数是（　　）。 A．2.05V B．2.5V C．10.5V D．12.5V 【答案】B。 【解析】由图示知，电压表所选量程为0~3V，对应的分度值为0.1V，示数为2.5V，故ACD不符合题意B符合题意。故选B。 知识点三、串联电路电压的特点 1.实验-探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律 提出问题 两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系 猜想与假设 （1）与串联电路电流关系一样，处处相等； （2）各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压； （3）各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等 设计实验 分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路，其中两灯泡规格相同，测出A、B间的电压UAB，B、C间的电压UBC，A、C间的电压UAC，并分析三者间有何关系；换用不同规格的小灯泡重复实验，观察上述关系是否仍然成立。 进行实验与收集证据 （1）调节电压表指针归零； （2）按照电路图连接好实物电路，并检查电路是否连接无误； （3）分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点，将测得的电压记录在数据表格中； （4）换用不同规格的小灯泡，重复上述步骤 实验次数 A、B间电压U1/V B、C间电压U2/V A、C间电压U/V 1 1.5 1.5 3.0 2 1.8 1.2 3.0 3 2.1 0.9 3.0 …… 归纳总结 （1）由实验数据可得：U=U1+U2；当两个灯泡规格相同时，U1=U2；当两个灯泡规格不同时，U1≠U2； （2）结论：串联电路中，电源两端电压等于各个用电器两端电压之和，即U=U1+U2 2.注意事项 （1）连接实物电路图，可对照电路图按一定的顺序（从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极），逐个顺次连接； （2）在连接实物电路过程中，开关要处于断开状态，防止电路出现短路而烧坏电源； （3）电压表要并联在被测电路两端，同时要注意让电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，并采用试触法选择合适的量程； （4）闭合开关进行实验之前，要检查电路的正确性，确定没有错误后，方可进行实验； （5）实验中，每次读数后，应及时断开开关，以节约用电； （6）记录实验数据时，要如实记录，不能随意改动数据，更不能“凑数”。 【典例4】（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）小红和小花两位同学在“探究串联电路电压规律”的实验时，都设计了如图甲所示的电路图。 UAB/V UBC/V UAC/V 1.4 1.4 2.8 （1）在连接电路前，小红发现电压表指针如图乙所示，那么接下来她应对电压表进行的操作是 ； （2）排除故障后，小红完成了实验，并记录数据如表。分析实验数据后，小红得出两个结论： ①串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和； ②串联电路中，各用电器两端电压相等； 其中结论 是错误的，为了使结论更具有普遍性，接下来小红需进行的操作是 ； （3）小红提出，为节省时间，在测L2两端的电压时，可利用原来的电路，保持电压表所接的B点不动，只将A点断开并直接改接在C点上，这个方法你认为正确吗？ （选填“正确”或“错误”），理由是 。 【答案】对电压表进行调零；②；换不同规格的灯泡多次实验；错误；电压表的正负接线柱接反了。 【解析】（1）[1]由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。 （2）[2][3]结论②是错误的，造成这种错误结论的原因是：选用相同规格的灯泡做实验，为了使结论更具有普遍性，接下来小红需进行的操作是：换不同规格的灯泡多次实验。 （3）[4][5]用电压表测量某元件两端电压时，应与这个元件并联。应该使标有”-“号的接线柱靠近电源负极，另一个接线柱靠近电源正极。所以题中在测L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，会导致电压表正、负接线柱接反了，无法测出L2两端的电压。 知识点四、并联电路电压的特点 实验目的 探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系 提出问题 两个或两个以上用电器并联，那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何 猜想与假设 （1）各支路用电器两端电压可能都相等，且等于电源电压； （2）各支路用电器两端电压不相等，它们的和等于电源电压 设计并进行实验 （1）如图所示，选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中，分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点，测出相应的电压值（所用电压为两节串联的干电池），将数据填入表中。 （2）换上两个规格不同的灯泡，所用电源仍为两节串联的干电池，重复上述步骤； （3）分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡，所用电压为三节干电池，重复上述步骤。 实验数据 实验次数 A、B之间的的电压U1/V C、之间的电压U2/V E、F之间的电压U/V 1 3 3 3 2 3 3 3 3 4.5 4.5 4.5 4 4.5 4.5 4.5 …… 分析论证 分析实验数据可知，灯泡并联在电路中时，各灯泡两端电压相等，且等于电源电压，即U=U1=U2。该结论可表述为：并联电路中，各支路两端电压相等。 ★特别提醒：在同一电路中，并联的用电器两端电压相等。但两端电压相等的用电器不一定是并联关系，也可能是规格相同的用电器串联。 辨析比较 串联电路 并联电路 电流 串联电路中，电流处处相同：I=I1=I2=… 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和：I=I1+I2+… 电压 串联电路中各用电器两端电压之和等于电源两端的电压：U=U1+U2+… 并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压相等：U=U1=U2=… 【典例5】（2022秋·河南商丘·九年级期末）小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律，请你回答下列问题。 （1）分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 电压，就可以分析并联电路的电压规律。 （2）当开关闭合时，电压表出现了如图乙所示情况，其原因是电压表 。 （3）连接好电路后，同桌说小阳可能组成了一个串联电路，于是小阳拧掉了其中的一个灯泡，发现闭合开关后另一个灯泡 ，则它们是并联的。 （4）小阳测出第一组数据之后，断开开关，为了得出并联电路电压的普遍规律，接下来的操作是 。 【答案】电源；正负接线柱接反了；发光；应换用不同规格的灯泡（电源或加滑动变阻器），多次测量。 【解析】（1）[1]实验要探究并联电路的电压规律，应分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源电压的大小，比较三者的数值大小关系，得出并联电路的电压规律。 （2）[2]根据乙图中电压表指针出现反偏情况，说明电压表正负接线柱接反了。 （3）[3]因并联时各个用电器是独立工作、互不影响，而串联时用电器是相互影响，不能独立工作，所以，将其中一个灯泡拧下来，发现另一个灯泡不发光时，说明两灯泡工作时相互影响，则连接方式是串联，若灯泡发光，说明两灯泡工作时互不影响，则连接方式是并联。 （4）[4]测出一组实验数据后，为了得出普遍规律，应换用不同规格的器材（灯泡、电源）或加滑动变阻器，多次测量。 问题一：电压的概念 1.常见电压值：解答此类试题需要学生记住一些常见用电器的正常工作电压值，例如家庭电路中用电器的工作电压一般为220V，手机电池电压为3.7V，电动车电压一般为48V等。 2.对电压的理解：（1）电压时电路中形成电流的原因，电路中有电压且电路时通路，电路中才有电流； （2）电源是电路中提供电压的装置，无论电路中是否有电流，电源两极间的电压都是客观存在的。 【典例1】下列说法中错误的是（ ）。 A．电源是提供电压的装置； B．电压是形成电流的原因； C．电流是自由电荷定向移动形成的； D．电路两端有电压就一定有电流 【答案】D。 【解析】A.电源是提供电压的装置，故A正确； B.电压是推动自由电荷发生定向移动形成电流的原因，故B正确； C.电流是电荷的定向移动形成的，故C正确； D.虽然电压是推动自由电荷发生定向移动形成电流的原因，但是若只有电压，电路断开也不会形成电流，所以有电压不一定有电流，故D错误。故选D。 【变式1-1】一节干电池电压是______V，家里的电灯、电视、电冰箱等家用电器的连接方式是______联。 【答案】1.5；并。 【解析】[1]一节干电池的电压是1.5V，家庭电路的电压为220V。 [2]家里的电灯、电视、电冰箱等家用电器在工作时互不影响，且能够独立工作，所以它们是并联的。 【变式1-2】（2022·江西省）如图所示，是物理实验室常用的1号干电池。以下与该电池相关的物理量估测最符合实际的是（　　）。 A. 高度约10mm B. 重力约5N C. 电压约1.5V D. 密度约1g/cm3 【答案】C。 【解析】A．1号干电池的高度与正常人的大拇指长度差不多，约为6cm，即60mm，故A不符合实际； B．1号干电池的质量约为m=130g=0.13kg 故由G=mg可得，其重力约为G=mg=0.13kg×10N/kg=1.3N 故B不符合实际； C．一节新干电池的电压约为1.5V，故C符合实际； D．由图中可知，1号干电池的体积约为V=56cm3，故由可得，其密度约为 故D不符合实际。故选C。 问题二：电压表的连接与使用 1.电压表的连接：在用电压表测电路两端电压时，要注意以下几点： （1）必须把电压表并联在被测电路两端，即需要测哪部分两端的电压，就把电压表并联在哪部分电路两端； （2）要使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。 2.电压表的读数： （1）根据表盘上所标的符号，判断电表是电压表还是电流表； （2）根据连接的接线柱判断所选的量程； （3）看分度值； （4）看指针位置，确定示数。 3.判断电压表测量对象：“去源法”判断电压表测量对象 以电压表接在电路中的两个连接点为分点，可将电路分成两部分，将两点间含有电源的电路“去掉”，看电压表与哪个用电器组成闭合电路，电压表测量的就是哪个用电器两端电压。 4.电压表、电流表对电路的影响：在判断含电表电路的结构时，可先在“心”里面“去表”：（1）把电流表当做一条导线；（2）把电压表当做一个断开的开关。这样就可以把一个看似复杂的电路简化，然后认准各电表测量的对象，对电路作出准确的判断。 5.电路中电压表与电流表的判断：巧解电表填空题 （1）电流路径法：根据设计要求在电路图上画出电流的路径，在电流路径上的电表是电流表；不在电流路径上的电表是电压表。 （2）假设法：即任意假设某处的电表类型，再看该假设是否符合要求，逐一分析得到正确的答案。 【典例2】（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）关于电流表和电压表使用，下列说法错误的是（　　）。 A．使用前都应先检查指针是否指零，如有偏差则需将指针调至零位 B．电流表串联在电路中，电压表并联在待测电路中 C．绝不允许把电压表直接连接到电源的两极 D．被测值的大小不能超过电表的量程 【答案】C。 【解析】A．为了测量准确，所以使用前都应检查指针是否指零，如有偏差，需用零点调节器调到零位，故A正确，不符合题意； B．由于电流表相当于导线，所以电流表应与被测用电器串联，电压表相当于断路，所以电压表应与被测用电器并联，故B正确，不符合题意； C．由于电流表相当于导线，所以电流表不能直接接在电源两极；电压表相当于断路，故可以直接接在电源两极，故C错误，符合题意； D．为了防止损坏电表，被测值的大小不能超过电表的量程，故D正确，不符合题意。故选C。 【变式2-1】（2022·广东·铁一中学九年级期末）下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确是（　　）。 A．B．C．D． 【答案】D。 【解析】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。 【变式2-2】（2022·广东·东莞市光明中学九年级期末）如图所示，在方框内分别填入小灯泡和电流表的元件符号，使电路正常工作。 【解析】由图可知，如果上面的方框内填入小灯泡，下面的方框内填入电流表，那么电流表将直接连接在电源两极上，这样容易烧坏电流表，这种做法是绝对不允许的。因此上面的方框填电流表，下面的方框填小灯泡，这样电流表测右边小灯泡的电流，两只小灯泡并联，如下图： 问题三：电路故障的判断 用电压表判断电路故障 无示数 （1） 与电压表并联的电路短路； （2） 与电压表并联的电路以外的电路断路 有示数且等于电源电压 说明与电压表并联的电路断路，电压表的两个接线柱与电源构成通路 【典例3】（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示的电路中，电源电压6V，闭合开关后两灯均不发光，用电压表测量电路中a、b间电压为0，b、c间电压为6V，则电路中的故障可能是（　　）。 A．L2断路 B．L1和L2断路 C．L2短路 D．L1和L2短路 【答案】A。 【解析】A．若灯泡L2断路，当用电压表测量电路中a、b间电压，没有电流经过电压表，电压表的示数为0V，用电压表测量电路中b、c间电压，电压表串联在电路中，测量电源电压，为6V，故A符合题意； B．若L1和L2断路，则b、c间电压为0V，故B不符合题意； C．若L2短路，则b、c间电压为0V，故C不符合题意； D．若L1和L2短路，则b、c间电压为0V，故D不符合题意。 故选A。 【变式3-1】（23-24九年级下·江苏南京·阶段练习）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（　　）。 电压表接入位置 a、f a、e a、d a、c a、b 电压表示数（V） 3 3 3 3 0 A．导线bc发生断路 B．开关发生断路 C．L1灯丝断路 D．L2被短路 【答案】A。 【解析】由题可知，电压表一侧接在a，另一侧分别接在f、e、d、c时均有示数，则说明从c到电源负极、从a到电源正极均连接完好、无故障。当另一侧接在b时，电压表示数为0，则说明bc段发生了断路，即连接b、c的导线断了。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 【变式3-2】小明同学按照如图所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”，当开关闭合时，两灯均不亮，只有电压表有示数，则故障原因可能是（　　）。 A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2 断路 【答案】B。 【解析】根据电路可知，两灯泡串联，电压表测量灯L1两端电压；当开关闭合时，两灯均不亮，说明电路故障为断路，而不是短路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为L1断路。故选B。 问题四：串并联电路电压的规律及应用 串联电路电压规律的应用 解题通法： （1）结合开关的通断，分析电路的串、并联情况，画出等效电路图； （2）判断电压表和哪部分电路并联； （3）根据串、并联电路电压规律求解。 【典例4】（2024·江苏泰州·二模）小华和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有：电压恒为3V的电源，一个开关，两只灯泡（L1和L2），两只相同电压表V1和V2（量程均为0~3V和0~15V），导线若干。 （1）他们按图甲所示的电路图连接电路，用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时，开关应处于 状态； （2）为测量L1两端电压，请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整 ； （3）小华决定改进实验，她按照图丙所示电路图连接好电路，闭合开关，发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同，则可能的原因是电压表 （选填“V1”或“V2”）的量程选大了，此时电压表V1的示数为 V； （4）解决问题后，小华同学测出了AB间和AC间的电压，为了测量BC间的电压，断开开关，接下来可以 ； A．保持B接线不动，将电压表V1连线由A改接到C B．保持C接线不动，将电压表V2连线由A改接到B （5）为了得到更普遍的规律，接下来需要进行的操作是 。 【答案】断开；如图；V2；0.6；B；换用不同规格的灯泡，进行多次实验。 【解析】（1）[1]为了保护电路，在拆接电压表时，开关应处于断开状态。 （2）[2]灯泡L1和L2串联，电压表测L1两灯电压，具体如图所示： （3）[3][4]图丙中电压表V1测灯泡L1的电压，电压表V2测灯泡L1和L2的总电压，即电源电压，但实验后发现两电压表的指针偏转角度相同，说明电压表V2的量程选大了，因大量程的示数是小量程示数的5倍，所以电压表V2的示数也应是电压表V1的5倍，又因电压表V2测的是电源电压，即3V，所以电压表V1的示数是0.6V。 （4）[5]为测量BC间电压，应将电压表并联在灯泡L2两端，而电路中电流的流向是A、B、C，所以应保持C接线不动，将电压表V2连线由A改接到B，故B符合题意，A不符合题意。故选B。 （5）[6]换用不同规格的灯泡，进行多次实验可以得到更普遍的规律。 【变式4-1】如图甲所示的电路中，当闭合开关 S 后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则灯 L1 和 L2 两端的电压分别为（　　）。 A．1.2V 4.8V B．4.8V 1.2V C．1.2V 6V D．6V 1.2V 【答案】A。 【解析】由电路图知道电灯L1 和 L2 串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L1两端的电压； 由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以两个电压表的指针位置相同时，电压表V1 的示数应大于V2的示数； 即电压表V1的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数UV1 =6V，电压表V2的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数UV2 =1.2V； 电压表V2测L1两端的电压，故L1 两端的电压U1 =UV2 =1.2V 由串联电路的特点知道，L2两端的电压U2 =UV1 -UV2=6V-1.2V=4.8V。故选A。 【变式4-2】关于如图所示的电路，忽略导线的电阻，在S1，S2都闭合后，下列说法正确的是（　　）。 A．L1与L2的亮度一定不同 B．L1与L2两端的电压一定不相等 C．若L1被短路，则L2一定不亮 D．通过L1与L2的电流一定相等 【答案】C。 【解析】AD．如图可知，在S1、S2都闭合后，两灯泡并联；由于灯泡的规格不知道，其电阻值也是未知，根据和P＝UI可知，通过两个灯泡的电流和亮度无法判定，可能相等，也可能不相等，故AD错误； B．并联电路各支路两端电压相等，所以L1与L2两端的电压一定相等，故B错误； C．若L1被短路，那么出现电源短路情况，所有用电器都不能够工作，所以L2一定不亮，故C正确。 故选C。 【基础强化】 1.（2024·江苏苏州·一模）取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（　　）。 A．铜片是水果电池的负极 B．再串联一个相同水果电池可获得更高的电压 C．该水果电池的电压是3V D．水果电池将内能转化为电能 【答案】B。 【解析】A．电压表使用时，电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，因此铜片为正极，故A错误； B．两个相同水果电池串联后，电池的总电压等于各个水果电池的电压之和，所以可以提供更高电压，故B正确； C．电压表可以直接测量电源电压，由图知电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，该水果电池的电压为0.6V，故C错误； D．该水果电池把化学能转化为电能，故D错误。 故选B。 2.（23-24九年级上·江苏连云港·阶段练习）如图所示的电路图，开关S接到a时，电压表示数为9V，开关S接到b时，电压表示数为4V，下列说法正确的是（　　）。 A．电源电压为9V B．灯L1两端的电压为4V C．灯两端的电压为5V D．灯和灯的总电压为13V 【答案】A。 【解析】AD．当开关S接到a时，两灯泡串联，电压表测电源的电压，即电源的电压即两灯的总电压U=9V，故A正确，D错误； C．当开关接到b时，两电阻仍然串联，电压表测L2两端的电压，即灯L2两端的电压U2=4V 故C错误； B．因为串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以灯L1两端的电压U1=U-U2=9V-4V=5V 故B错误。故选A。 3．（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）如图是小巴同学用橙子做水果电池时，用导线将电压表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上，观察到电压表指针发生偏转。下列说法正确的是（　　）。 A．此时电压表示数为3V B．此过程中水果电池是将电能转化为机械能 C．锌片是这个水果电池的负极 D．水果电池可点亮家用节能灯 【答案】C。 【解析】A．电压表的小量程接入电路中，此电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，根据指针位置可以读出示数为0.6V，故A错误； B．水果电池消耗了化学能，得到了电能，因此是将化学能转化为电能，故B错误； C．电压表接线为正接线柱流入，负接线柱流出，故锌片为水果电池的负极，故C正确； D．家用节能灯工作时的两端电压为220V，而水果电池提供的电压远小于220V，因此水果电池不可以点亮家用节能灯，故D错误。 故选C。 4．如图，电源电压是6V且保持不变，开关S闭合后，电压表的示数是2V，则（　　）。 A．两端的电压是2V B．两端的电压是2V C．两端的电压是4V D．两端的电压是6V 【答案】BC。 【解析】根据题意，如图所示，当开关闭合时，L1与L2串联，电压表测L2两端电压，故，由串联电路电压的规律可知 故AD不符合题意，BC符合题意。 故选BC。 5．（2021·江苏宿迁·二模）将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池，如图是用电压表测量水果电池两端电压的情景。金属片A是水果电池的 极：若想获得3.6V的电压。 需要 个这样的水果电池 联起来。 【答案】负；3；串。 【解析】[1]如图，电压表接在水果电池两极之间，电压表指针正向偏转，所以，金属片A是水果电池的负极。 [2][3]如图，电压表选择的是0~3V量程，示数为1.2V，串联电路两端的总电压等于串联电路各部分电压之和，所以，若想获得3.6V的电压，需要多个水果电池串联，水果电池的个数为。 6．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）如图所示，开关闭合后，若电压表的读数是，的读数是，则两端电压为是 V，电源电压是 V。 【答案】4.5；7。 【解析】[1][2]如图，开关闭合后，两灯串联，电压表V1测L2两端电压，电压表V2测L1两端电压，所以L1两端电压为4.5V，电源电压为U=U1+U2=4.5V+2.5V=7V。 7．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）如图甲所示电路，电源电压为 3V 且保持不变。当闭合开关 S 时，电压表的指针偏转如图乙所示，电压表的示数为 V，则灯 L2 两端的电压为 V；若断开开关 S，则灯 L2 将 （选填“不能”或“仍能”）发光，电压表的示数将 （选填“变大”、“变小”或者“不变”）。 【答案】2.5；0.5；不能；变大。 【解析】[1][2]由电路图知道，闭合开关后，灯泡L1与L2串联，电压表测灯L1两端的电压，已知此时电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.5V，电源电压为3V，由串联电路的电压规律知道，灯泡L2两端的电压为U2=U-U1=3V-2.5V=0.5V [3][4]断开开关S，电压表与灯泡L2串联在电路中，电压表测电源两端电压，此时其示数为3V，所以断开开关后，电压表示数变大，并且两灯泡均不发光。 8．（23-24九年级下·江苏连云港·阶段练习）在“探究串联电路中电压的规律”活动中： （1）如图，实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （2）小明分别测出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是 ；（可用公式表示） （3）小夏对小明做的实验提出建议，应该再多做几组实验，才能得出结论，因为 （选填符号） A．多次测量求平均值 B．多次测量，避免结论的偶然性 【答案】不同；；B。 【解析】（1）[1]实验中为了得到普遍规律，需要用规格不同的灯泡进行实验。 （2）[2]由表格数据可知，各用电器两端电压之和等于电源电压，即为 （3）[3]实验中为了得到普遍规律，减小实验的偶然性，需要换用不同规律的灯泡，进行多次试验，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 【素养提升】 9．（2024·江苏宿迁·模拟预测）小明探究串联电路的电压规律，连接了如图所示的电路，下列做法不正确的是（　　）。 A．闭合开关S，电压表测量L2两端的电压 B．只将导线①的下端改接到L1右端，闭合开关S，电压表测量L2两端的电压 C．只将导线①的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表测量L1和L2的总电压 D．只将导线②的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表测量L1两端的电压 【答案】D。 【解析】A．如图所示，电压表直接并联在灯泡L2两端，故电压表测量灯泡L2的电压，故A正确，不符合题意； B．只将导线①的下端改接到L1右端，此时电压表仍然直接并联在L2两端，测量灯泡L2的电压，故B正确，不符合题意； C．只将导线①的下端改接到L1左端，闭合开关S，此时电压表直接并联在L1、L2两端，故电压表测量L1和L2的总电压，故C正确，不符合题意； D．只将导线②的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表的正负接线柱接反了，不能够测量灯泡L1的电压，故D错误，符合题意。 故选D。 10．（2023·江苏宿迁·模拟预测）如图甲所示，电源电压是3V且保持不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯两端的电压为 V，若断开开关，电压表示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。如图乙所示，两个水果组成电池可以使发光二极管发光，图中发光二极管具有单向导电的性质，电流只能从正极流进，从负极流出，金属片 （选填“A”或“B”）是水果电池的正极。 【答案】1；变大；A。 【解析】[1]由电路图可知，闭合开关后，灯L1与L2串联，电压表测灯L2两端的电压；已知此时电压表示数是1V，则灯L2两端的电压是1V。 [2]断开开关S，电压表串联在电路中，电压表测电源电压，此时其示数为3V。所以断开开关后，电压表示数变大。 [3]图中二极管发光，说明二极管的连接是正确的，此时水果是这个电路里的电源，金属片A是水果电池的正极，金属片B是水果电池的负极。 11.（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）如图电路，电源电压恒定，当闭合开关S1、S2时，两灯都能正常发光，当开关S2断开时灯L1亮度 ，电压表示数 ，电流表示数 。 【答案】不变；不变；变小。 【解析】[1]当闭合开关S1、S2时，两灯泡并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流，当开关S2断开时，L2支路断开，由于并联电路各支路工作互不影响，通过L1的电流不变，则灯L1亮度不变。 [2]开关S2断开时，电路为L1的简单电路，电压表仍测量电源电压，则电压表示数不变。 [3]开关S2断开时，电流表测量通过L1的电流，则电流表的示数变小。 12．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）一个同学按图甲连接好电路后，闭合开关，两灯都能发光，观察时发现这两个电压表指针都在图乙的位置（每个电压表都有0~3V和0~15V两个挡位），由此可判断出：电源电压是 V，灯L1电压是 V，通过两个灯泡的电流之比是 。 【答案】5；4；1:1。 【解析】[1]由图甲知，两个灯串联在电路中，电压表V2测电源电压，V1测灯L2两端的电压。图乙中，两个电压表的指针偏转相同，据串联电路的电压特点知，V2选择大量程，分度值为0.5V，示数为5V。V1选择小量程，分度值为0.02A，示数为1V。所以电源电压为5V。 [2]灯L1的电压U1=U-U2=5V-1V=4V [3]据串联电路的电流特点知，两灯通过的电流相等，电流之比为1:1。 【能力培优】 13．（23-24九年级上·江苏南通·期中）在如图所示的电路中，当开关S闭合后（　　）。 A．若a表是电压表，b是电流表，则电阻R1、R2并联 B．若a表是电压表，b是电流表，则电阻R1、R2串联 C．若a表是电流表，b是电压表，则电阻R1、R2并联 D．若a表是电流表，b是电压表，则电阻R1、R2串联 【答案】C。 【解析】AB．若a表是电压表，b表是电流表，当开关S闭合后，此时R1被短路，电路为R2的基本电路，故AB不符合题意； CD．若a表是电流表，b表是电压表，当开关S闭合后，电流分别可以流经两个电阻，则电阻R1、R2并联，电流表测量R1中的电流，电压表测量并联电路两端电压，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 14．（2023·江苏南京·中考真题）如图所示，两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极， N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V。若故障是由两灯引起的，则可能是（    ） A．L1、L2都短路 B．L1、L2都断路 C．L1短路且L2断路 D．L1断路且L2短路 【答案】D。 【解析】闭合开关，该电路为串联电路，灯泡不亮，说明灯泡短路或电路中有断路故障。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V，若故障是由两灯引起的；当N接A时，电压表有示数且接近3V，说明L1可能断路；N接B时，电压表有示数且接近3V，说明此段电路有可能断路。若L1短路，则电压表无示数；若L2短路，则L1能亮；因此判断为L1断路，L2短路。 故选D。 15．小洛和小阳同学在“探究串联电路电压的规律”实验时，设计了如图甲所示的电路。 （1）连接电路前，小阳发现电压表指针如图乙所示，接下来他要进行的操作是 。 （2）小洛根据图甲连接好电路，闭合开关，发现L1、L2均不发光，电压表有示数且接近电源电压，则电路中出现的故障可能是L1发生了 （选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，测量L1两端电压时，电压表的示数如图丙所示，此时L1两端的电压是 V，接下来在测量L2两端电压时，小洛直接把电压表接A的一端拆下来改接到C，小阳提醒他这种做法是错误的，请说明错误原因 。 （4）改正错误后，小洛继续进行实验，得到如表所示的实验数据，小阳指出，为了使实验结论具有普遍性，还应该 。 UAB/V UBC/V UAC/V 1.2 1.2 2.4 （5）正确进行实验后，小洛总结得出串联电路的电压规律是 。 【答案】调零；断路；1.2；电压表的正负接线柱接反了；换用不同规格的灯泡多次实验；串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 【解析】（1）[1]连接电路前，要保证电压表的指针在零刻度处，图乙电压表表盘指针反偏，所以要调零。 （2）[2]闭合开关，发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是L1发生了断路，造成电压表串联在电路中。 （3）[3][4]由图丙可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，示数为1.2V，即此时L1两端的电压是1.2V。 已测量L1的电压，故与A点相连的为电压表的正接线柱，为了测量灯泡L2两端的电压，若将电压表接A的那一端拆下来改接到C点，而保持电压表接B点的不动，会导致电压表正、负接线柱接反，电压表指针反偏，故不能测出L2两端的电压，原因是电压表的正负接线柱接反了。 （4）[5]实验中为了获得普遍的规律，应换用不同规格的灯泡多次实验。 （5）[6]通过实验数据的分析，得出UAC＝UAB+UBC 即串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十三章 电路初探（原卷版） 课时13.4 电压和电压表的使用 2022年课程标准 物理素养 3.4.3 了解串、并联电路电压的特点。 3.4.4 会使用电流表和电压表。 物理观念：通过与水压类比，建立电压的概念，能说出电压的符号和单位。 科学思维：知道照明电流的电压是220V、干电池电压是1.5V。能说出常用的双量程电压表的结构，准确表述用电压表测量电压的操作方法，能熟练使用电压表。 科学态度与责任：知道串、并联电路的电压特点：串联电路总电压等于各部分电压，并联电路总电压等于支路电压。会自制水果电池，并了解种各水果电池的性能。 知识点一、电压 1.电源和电压的作用 要让一段电路中产生电流，它的两端就要有电压。电源的作用就是给用电器两端提供电压。 图示 现象 水管中水的流动形成水流 电路中电荷的定向移动形成电流 组成类比 抽水机（保持一定的水压）→电源（保持一定的电压） 水管（传输水流）→导线（传输电流） 水轮机（利用水能的设备）→灯泡（利用电能的设备-用电器） 阀门（控制水流的通断）→开关（控制电流的通断） 分析 （1）水的定向流动形成水流； （2）水压是水定向流动形成水流的原因； （3）抽水机是产生水压的装置。 （1）电荷定向移动形成电流； （2）电压是是定向移动形成电流的原因； （3）电源时提供电压的装置。 作用 抽水机提供水压形成持续水流 电源提供电压形成持续电流 总结（类比法） （1）电压是形成电流的原因； （2）电源时提供电压的装置 ★特别提醒： （1）某段电路中有电流，该电路两端一定有电压；某段电路两端有电压，该段电路中不一定有电流。因为电路中是否有电流还取决于电路是不是通路。要是电路中有持续的电流，必须同时满足两个条件：①有电源提供电压；②电路是通路。 （2）不能说电路哪一点存在电压，表述电压时，必须指明电路中“哪一部分电路（或哪个用电器）两端的电压”，或“哪两点间的电压”。 （3）从能量角度看，对外供电时，电源提供用电器把电能转化为其他形式的能。 2.电压的符号单位 （1）符号：物理学中，电压常用“U”表示。 （2）单位 ①在国际单位制中，电压单位是伏特（简称为伏，符号是V）； ②电压常用单位还有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）。 ③换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。 3.生活中常见的电压值 石英手表用的氧化银电池 一节干电池（1号、2号、5号、7号） 一节蓄电池 手机电池 1.5V 1.5V 2V 3.7V 电动车工作电压 家庭电路电压 电动汽车工作电压 闪电云层间的电压 48V 220V 300-400V 可达10310kV 【典例1】同学们都了解健康的自己的身体，以下描述与实际最接近的是（　　）。 A．你的身高大约170m B．你的口腔温度大约37℃ C．你的质量大约500kg D．你只能承受36V的电压 知识点二、电压表 1.认识电压表 作用 测量电路两端电压 符号及结构 电压表在电路中的符号是，实验室常用电压表通常有三个接线柱，两个量程 表盘上所标字母“V”的含义 有两个含义： （1）表示该表为电压表； （2）表示该表测量电压时表盘上示数的单位是伏特 表盘及两种接线方式 对应量程及分度值 当使用“-”和“3”两个接线柱时，量程为0~3V，其分度值为0.1V 当使用“-”和“15”两个接线柱时，量程为0~15V，其分度值为0.5V 2.电压表的使用方法 （1）电压表的连接 使用规则 违反规则的后果 使用前调零 使用前先检查指针是否指在零刻度线，如果不在，要旋转调零旋钮使指针指在零刻度线处 如果指针不在零刻度线就开始测量，会出现以下两种情况： （1） 指针在零刻度线左侧，会导致最终读数偏小； （2） 指针在零刻度线右侧，会导致最终读数偏大 与用电器并联 连线时，测哪个用电器电压，就要把电压表与哪个用电器相并联 若将电压表与待测用电器串联，此时虽然电压表不至于被烧坏，但这样的电路近似断路，测不出待测用电器两端电压 接线要“+”进“-”出 标有“+”的接线柱接电源的正极，标有“-”的接线柱接电源的负极 如果“+”“-”接线柱接反，会使电压表的指针反向偏转，损坏电压表 选择合适的量程 所测电压不能超过所选量程； 在不超过量程的前提下，尽可能选用小量程测电压，以提高测量精度 如果测量的电压超过所选量程，无法读数还容易损坏电压表； 如果选择量程过大，例如可选择量程0~3V时，选用0~15V，测量误差较大 可直接连接到电源两极 电压表可直接接在电源“+”“-”极两端，此时测量的就是电源电压 注意：此时如果所选量程小于电源电压，可能会烧坏电压表 ★特别提醒：“试触法”确定电压表量程： 用电压表测量电压时，若不确定待测电压的高低，需用试触法确定量程。 试触时的现象 处理办法 指针向零刻度线左侧偏转 “+”“-”接线柱接反了，应检查电路连接情况 指针完全不动 可能电路中有断路，也可能与电压表并联的用电器短路，还可能是电压表连接线断开，要逐一检查，排除故障 指针偏转很小，在零刻度线附近 换用小量程 指针偏转超过最大值 电压较大，要换用更大量程 【典例2】如图所示，闭合开关S，电压表测的电压是（　　）。 A．R1两端的电压 B．R2两端的电压 C．电源和R2两端的总电压 D．电源两端的电压 （2）电压表的读数 第一步：确定量程，知道每一大格表示多少伏； 第二步：明确分度值，知道每一小格表示多少伏； 第三步：由指针所指位置，读出电压表的示数。 （1）量程：0~3V，一大格1V；（2）一小格：0.1V；（3）示数：1.7V。 ★特别提醒：电压表的特殊读法 电压表指针指在同一位置时，选用0~15V量程时的分度值和读数是选用量程0~3V量程时的5倍。因此，若其中的一个量程的刻度值模糊不清时，可根据另一个量程的刻度值进行读数，然后按照倍数关系，算出电压的大小。 辨析比较电压表、电流表的比较 仪表 电压表 电流表 不同点 用途 测电压 测电流 标志 表盘上标有“V”（即电压单位是V） 表盘上标有“A”（即电流单位是A） 电路符号 量程 0~3V 0~15V 0~0.6A 0~3A 对应分度值 0.1V 0.5V 0.02A 0.1A 连接方式 与被测电路（用电器）并联 与被测用电器串联 与电源连接 可以直接接在电源两端，此时电压表的示数为电源电压 绝对不允许直接接在电源的两极上，否则会损坏电流表和电源 对电路影响 相对于断路 相对于导线（短路） 相同点 （1） 使用前都要调零； （2） 都要使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出； （3） 所测电压（或电流）都不能超过仪表量程； （4） 都可用试触法选择合适量程 3.用电压表测电压 【实验过程】如图所示，先将电压表接在小灯泡两端，接通电路，读取电压表的示数；再将电压表接在电源两端，接通电路，读取电压表示数。 【实验现象】电压表两次示数相同。 【实验结论】在只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源两端电压相等。 【典例3】如图所示是电压表的表盘，其示数是（　　）。 A．2.05V B．2.5V C．10.5V D．12.5V 知识点三、串联电路电压的特点 1.实验-探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律 提出问题 两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系 猜想与假设 （1）与串联电路电流关系一样，处处相等； （2）各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压； （3）各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等 设计实验 分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路，其中两灯泡规格相同，测出A、B间的电压UAB，B、C间的电压UBC，A、C间的电压UAC，并分析三者间有何关系；换用不同规格的小灯泡重复实验，观察上述关系是否仍然成立。 进行实验与收集证据 （1）调节电压表指针归零； （2）按照电路图连接好实物电路，并检查电路是否连接无误； （3）分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点，将测得的电压记录在数据表格中； （4）换用不同规格的小灯泡，重复上述步骤 实验次数 A、B间电压U1/V B、C间电压U2/V A、C间电压U/V 1 1.5 1.5 3.0 2 1.8 1.2 3.0 3 2.1 0.9 3.0 …… 归纳总结 （1）由实验数据可得：U=U1+U2；当两个灯泡规格相同时，U1=U2；当两个灯泡规格不同时，U1≠U2； （2）结论：串联电路中，电源两端电压等于各个用电器两端电压之和，即U=U1+U2 2.注意事项 （1）连接实物电路图，可对照电路图按一定的顺序（从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极），逐个顺次连接； （2）在连接实物电路过程中，开关要处于断开状态，防止电路出现短路而烧坏电源； （3）电压表要并联在被测电路两端，同时要注意让电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，并采用试触法选择合适的量程； （4）闭合开关进行实验之前，要检查电路的正确性，确定没有错误后，方可进行实验； （5）实验中，每次读数后，应及时断开开关，以节约用电； （6）记录实验数据时，要如实记录，不能随意改动数据，更不能“凑数”。 【典例4】（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）小红和小花两位同学在“探究串联电路电压规律”的实验时，都设计了如图甲所示的电路图。 UAB/V UBC/V UAC/V 1.4 1.4 2.8 （1）在连接电路前，小红发现电压表指针如图乙所示，那么接下来她应对电压表进行的操作是 ； （2）排除故障后，小红完成了实验，并记录数据如表。分析实验数据后，小红得出两个结论： ①串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和； ②串联电路中，各用电器两端电压相等； 其中结论 是错误的，为了使结论更具有普遍性，接下来小红需进行的操作是 ； （3）小红提出，为节省时间，在测L2两端的电压时，可利用原来的电路，保持电压表所接的B点不动，只将A点断开并直接改接在C点上，这个方法你认为正确吗？ （选填“正确”或“错误”），理由是 。 知识点四、并联电路电压的特点 实验目的 探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系 提出问题 两个或两个以上用电器并联，那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何 猜想与假设 （1）各支路用电器两端电压可能都相等，且等于电源电压； （2）各支路用电器两端电压不相等，它们的和等于电源电压 设计并进行实验 （1）如图所示，选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中，分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点，测出相应的电压值（所用电压为两节串联的干电池），将数据填入表中。 （2）换上两个规格不同的灯泡，所用电源仍为两节串联的干电池，重复上述步骤； （3）分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡，所用电压为三节干电池，重复上述步骤。 实验数据 实验次数 A、B之间的的电压U1/V C、之间的电压U2/V E、F之间的电压U/V 1 3 3 3 2 3 3 3 3 4.5 4.5 4.5 4 4.5 4.5 4.5 …… 分析论证 分析实验数据可知，灯泡并联在电路中时，各灯泡两端电压相等，且等于电源电压，即U=U1=U2。该结论可表述为：并联电路中，各支路两端电压相等。 ★特别提醒：在同一电路中，并联的用电器两端电压相等。但两端电压相等的用电器不一定是并联关系，也可能是规格相同的用电器串联。 辨析比较 串联电路 并联电路 电流 串联电路中，电流处处相同：I=I1=I2=… 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和：I=I1+I2+… 电压 串联电路中各用电器两端电压之和等于电源两端的电压：U=U1+U2+… 并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压相等：U=U1=U2=… 【典例5】（2022秋·河南商丘·九年级期末）小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律，请你回答下列问题。 （1）分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及 电压，就可以分析并联电路的电压规律。 （2）当开关闭合时，电压表出现了如图乙所示情况，其原因是电压表 。 （3）连接好电路后，同桌说小阳可能组成了一个串联电路，于是小阳拧掉了其中的一个灯泡，发现闭合开关后另一个灯泡 ，则它们是并联的。 （4）小阳测出第一组数据之后，断开开关，为了得出并联电路电压的普遍规律，接下来的操作是 。 问题一：电压的概念 1.常见电压值：解答此类试题需要学生记住一些常见用电器的正常工作电压值，例如家庭电路中用电器的工作电压一般为220V，手机电池电压为3.7V，电动车电压一般为48V等。 2.对电压的理解：（1）电压时电路中形成电流的原因，电路中有电压且电路时通路，电路中才有电流； （2）电源是电路中提供电压的装置，无论电路中是否有电流，电源两极间的电压都是客观存在的。 【典例1】下列说法中错误的是（ ）。 A．电源是提供电压的装置； B．电压是形成电流的原因； C．电流是自由电荷定向移动形成的； D．电路两端有电压就一定有电流 【变式1-1】一节干电池电压是______V，家里的电灯、电视、电冰箱等家用电器的连接方式是______联。 【变式1-2】（2022·江西省）如图所示，是物理实验室常用的1号干电池。以下与该电池相关的物理量估测最符合实际的是（　　）。 A. 高度约10mm B. 重力约5N C. 电压约1.5V D. 密度约1g/cm3 问题二：电压表的连接与使用 1.电压表的连接：在用电压表测电路两端电压时，要注意以下几点： （1）必须把电压表并联在被测电路两端，即需要测哪部分两端的电压，就把电压表并联在哪部分电路两端； （2）要使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。 2.电压表的读数： （1）根据表盘上所标的符号，判断电表是电压表还是电流表； （2）根据连接的接线柱判断所选的量程； （3）看分度值； （4）看指针位置，确定示数。 3.判断电压表测量对象：“去源法”判断电压表测量对象 以电压表接在电路中的两个连接点为分点，可将电路分成两部分，将两点间含有电源的电路“去掉”，看电压表与哪个用电器组成闭合电路，电压表测量的就是哪个用电器两端电压。 4.电压表、电流表对电路的影响：在判断含电表电路的结构时，可先在“心”里面“去表”：（1）把电流表当做一条导线；（2）把电压表当做一个断开的开关。这样就可以把一个看似复杂的电路简化，然后认准各电表测量的对象，对电路作出准确的判断。 5.电路中电压表与电流表的判断：巧解电表填空题 （1）电流路径法：根据设计要求在电路图上画出电流的路径，在电流路径上的电表是电流表；不在电流路径上的电表是电压表。 （2）假设法：即任意假设某处的电表类型，再看该假设是否符合要求，逐一分析得到正确的答案。 【典例2】（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）关于电流表和电压表使用，下列说法错误的是（　　）。 A．使用前都应先检查指针是否指零，如有偏差则需将指针调至零位 B．电流表串联在电路中，电压表并联在待测电路中 C．绝不允许把电压表直接连接到电源的两极 D．被测值的大小不能超过电表的量程 【变式2-1】（2022·广东·铁一中学九年级期末）下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确是（　　）。 A．B．C．D． 【变式2-2】（2022·广东·东莞市光明中学九年级期末）如图所示，在方框内分别填入小灯泡和电流表的元件符号，使电路正常工作。 问题三：电路故障的判断 用电压表判断电路故障 无示数 （1） 与电压表并联的电路短路； （2） 与电压表并联的电路以外的电路断路 有示数且等于电源电压 说明与电压表并联的电路断路，电压表的两个接线柱与电源构成通路 【典例3】（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示的电路中，电源电压6V，闭合开关后两灯均不发光，用电压表测量电路中a、b间电压为0，b、c间电压为6V，则电路中的故障可能是（　　）。 A．L2断路 B．L1和L2断路 C．L2短路 D．L1和L2短路 【变式3-1】（23-24九年级下·江苏南京·阶段练习）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（　　）。 电压表接入位置 a、f a、e a、d a、c a、b 电压表示数（V） 3 3 3 3 0 A．导线bc发生断路 B．开关发生断路 C．L1灯丝断路 D．L2被短路 【变式3-2】小明同学按照如图所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”，当开关闭合时，两灯均不亮，只有电压表有示数，则故障原因可能是（　　）。 A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2 断路 问题四：串并联电路电压的规律及应用 串联电路电压规律的应用 解题通法： （1）结合开关的通断，分析电路的串、并联情况，画出等效电路图； （2）判断电压表和哪部分电路并联； （3）根据串、并联电路电压规律求解。 【典例4】（2024·江苏泰州·二模）小华和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有：电压恒为3V的电源，一个开关，两只灯泡（L1和L2），两只相同电压表V1和V2（量程均为0~3V和0~15V），导线若干。 （1）他们按图甲所示的电路图连接电路，用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时，开关应处于 状态； （2）为测量L1两端电压，请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整 ； （3）小华决定改进实验，她按照图丙所示电路图连接好电路，闭合开关，发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同，则可能的原因是电压表 （选填“V1”或“V2”）的量程选大了，此时电压表V1的示数为 V； （4）解决问题后，小华同学测出了AB间和AC间的电压，为了测量BC间的电压，断开开关，接下来可以 ； A．保持B接线不动，将电压表V1连线由A改接到C B．保持C接线不动，将电压表V2连线由A改接到B （5）为了得到更普遍的规律，接下来需要进行的操作是 。 【变式4-1】如图甲所示的电路中，当闭合开关 S 后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则灯 L1 和 L2 两端的电压分别为（　　）。 A．1.2V 4.8V B．4.8V 1.2V C．1.2V 6V D．6V 1.2V 【变式4-2】关于如图所示的电路，忽略导线的电阻，在S1，S2都闭合后，下列说法正确的是（　　）。 A．L1与L2的亮度一定不同 B．L1与L2两端的电压一定不相等 C．若L1被短路，则L2一定不亮 D．通过L1与L2的电流一定相等 【基础强化】 1.（2024·江苏苏州·一模）取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（　　）。 A．铜片是水果电池的负极 B．再串联一个相同水果电池可获得更高的电压 C．该水果电池的电压是3V D．水果电池将内能转化为电能 2.（23-24九年级上·江苏连云港·阶段练习）如图所示的电路图，开关S接到a时，电压表示数为9V，开关S接到b时，电压表示数为4V，下列说法正确的是（　　）。 A．电源电压为9V B．灯L1两端的电压为4V C．灯两端的电压为5V D．灯和灯的总电压为13V 3．（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）如图是小巴同学用橙子做水果电池时，用导线将电压表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上，观察到电压表指针发生偏转。下列说法正确的是（　　）。 A．此时电压表示数为3V B．此过程中水果电池是将电能转化为机械能 C．锌片是这个水果电池的负极 D．水果电池可点亮家用节能灯 4．如图，电源电压是6V且保持不变，开关S闭合后，电压表的示数是2V，则（　　）。 A．两端的电压是2V B．两端的电压是2V C．两端的电压是4V D．两端的电压是6V 5．（2021·江苏宿迁·二模）将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池，如图是用电压表测量水果电池两端电压的情景。金属片A是水果电池的 极：若想获得3.6V的电压。 需要 个这样的水果电池 联起来。 6．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）如图所示，开关闭合后，若电压表的读数是，的读数是，则两端电压为是 V，电源电压是 V。 7．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）如图甲所示电路，电源电压为 3V 且保持不变。当闭合开关 S 时，电压表的指针偏转如图乙所示，电压表的示数为 V，则灯 L2 两端的电压为 V；若断开开关 S，则灯 L2 将 （选填“不能”或“仍能”）发光，电压表的示数将 （选填“变大”、“变小”或者“不变”）。 8．（23-24九年级下·江苏连云港·阶段练习）在“探究串联电路中电压的规律”活动中： （1）如图，实验中应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （2）小明分别测出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是 ；（可用公式表示） （3）小夏对小明做的实验提出建议，应该再多做几组实验，才能得出结论，因为 （选填符号） A．多次测量求平均值 B．多次测量，避免结论的偶然性 【素养提升】 9．（2024·江苏宿迁·模拟预测）小明探究串联电路的电压规律，连接了如图所示的电路，下列做法不正确的是（　　）。 A．闭合开关S，电压表测量L2两端的电压 B．只将导线①的下端改接到L1右端，闭合开关S，电压表测量L2两端的电压 C．只将导线①的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表测量L1和L2的总电压 D．只将导线②的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表测量L1两端的电压 10．（2023·江苏宿迁·模拟预测）如图甲所示，电源电压是3V且保持不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯两端的电压为 V，若断开开关，电压表示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。如图乙所示，两个水果组成电池可以使发光二极管发光，图中发光二极管具有单向导电的性质，电流只能从正极流进，从负极流出，金属片 （选填“A”或“B”）是水果电池的正极。 11.（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）如图电路，电源电压恒定，当闭合开关S1、S2时，两灯都能正常发光，当开关S2断开时灯L1亮度 ，电压表示数 ，电流表示数 。 12．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）一个同学按图甲连接好电路后，闭合开关，两灯都能发光，观察时发现这两个电压表指针都在图乙的位置（每个电压表都有0~3V和0~15V两个挡位），由此可判断出：电源电压是 V，灯L1电压是 V，通过两个灯泡的电流之比是 。 【能力培优】 13．（23-24九年级上·江苏南通·期中）在如图所示的电路中，当开关S闭合后（　　）。 A．若a表是电压表，b是电流表，则电阻R1、R2并联 B．若a表是电压表，b是电流表，则电阻R1、R2串联 C．若a表是电流表，b是电压表，则电阻R1、R2并联 D．若a表是电流表，b是电压表，则电阻R1、R2串联 14．（2023·江苏南京·中考真题）如图所示，两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极， N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V。若故障是由两灯引起的，则可能是（    ） A．L1、L2都短路 B．L1、L2都断路 C．L1短路且L2断路 D．L1断路且L2短路 15．小洛和小阳同学在“探究串联电路电压的规律”实验时，设计了如图甲所示的电路。 （1）连接电路前，小阳发现电压表指针如图乙所示，接下来他要进行的操作是 。 （2）小洛根据图甲连接好电路，闭合开关，发现L1、L2均不发光，电压表有示数且接近电源电压，则电路中出现的故障可能是L1发生了 （选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，测量L1两端电压时，电压表的示数如图丙所示，此时L1两端的电压是 V，接下来在测量L2两端电压时，小洛直接把电压表接A的一端拆下来改接到C，小阳提醒他这种做法是错误的，请说明错误原因 。 （4）改正错误后，小洛继续进行实验，得到如表所示的实验数据，小阳指出，为了使实验结论具有普遍性，还应该 。 UAB/V UBC/V UAC/V 1.2 1.2 2.4 （5）正确进行实验后，小洛总结得出串联电路的电压规律是 。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$