内容正文:
14.5 测量电压
上一节学习中我们把电流比作水流,同样的,本节主要内容电压也可以比作水压去理解。能够提供电压的各种电源就像抽水机一样,“迫使”自由电荷发生定向移动,形成电流,不同的电源提供的电压也一般不同,电压用符号U表示。
一、电压
1.单位
伏特,简称伏,符号为:V
1kV=1000V, 1V=1000mV。
生活中常见的电压
一节干电池
纽扣电池
铅蓄电池
对人体的安全电压
家用电器
雷电
1.5V
1.5V/3V
2V
不高于36V
220V
1000kV
2.电压表
①作用:测量电路或者用电器两端电压大小,在电路中用符号ⓥ表示
②构造:常用的实验室电压表有三个接线柱,分别为“-”接线柱、“3”接线柱和“15”接线柱,一负两正。对应的量程和分度值分别为:0~3V、0.1V和0~15V、0.5V,大量程为小量程的5倍。
③使用
电流表必须并联在电路中,测量时要求与被测物体并联。
使用前要根据被测电路选择合适的量程与分度值,如果不明确选哪种量程,需要试触。
使用前,调节表盘下面的调零旋钮,将指针调节到"0”的位置。
只能接两个接线柱,一个正接线柱一个负接线柱,且电流从正接线柱进负接线柱出。
在读数时,视线应当与表盘垂直。
④注意:电压表对电流的阻碍作用非常大,在判断电路串、并联时电压表相当于断路。
直接把电压表串联在电路中时,电压表的示数几乎等于电源电压。
例题:
1.下列说法错误的是( )
A.电源是提供电压的装置
B.电压是形成电流的原因
C.电流是电荷的定向移动形成的,所以不需要电压
D.电路中有电流时,电路两端就一定有电压
2.物理就在我们身边,下列关于身边的物理数据的估计,错误的是 ( )
A.一节新干电池的电压1.5V
B.教室内电风扇的电压220V
C.人体的安全电压36V
D.家用空调正常工作的电流5A
3.在图所示的电路图中,电表接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.关于电压表的使用,下列说法不正确的是( )
A.要把电压表与被测电路并联
B.用电压表测电压时,量程要选得合适
C.绝对不允许不经过用电器而把电压表直接接在电源的两极上
D.电流应从电压表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
5.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.
B.
C.
D.
6.如图所示电路,闭合开关,下列分析正确的是( )
A.L1、L2并联,电压表测L2的电压
B.L1、L2串联,电压表测电源电压
C.若L2断路,则电压表示数不为零
D.若L1短路,则电压表示数为零
7.如图所示的电路中,甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表。闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光。则( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表
B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.丙是电压表,甲、乙是电流表
D.甲、乙、丙都是电流表
二、探究串并联电路电压特点
1.探究串联电路电压规律
按图连接好实验器材,分别把电压表并联在AB、BC、AC两端,然后闭合开关,记录下电压表的示数,再断开开关,更换不同的小灯泡,多次实验。
实验数据记录表
/V
1
1.5
2
/V
2
1.5
1
/V
3
3
3
结论:串联电路,各用电器两端电压之和等于电源电压。
公式:U总=U1+U2+U3+……+Un
2.探究并联电路电压规律
按图连接好实验器材,分别把电压表并联在AB、EF、CD两端,然后闭合开关,记录下电压表的示数,再断开开关,更换不同的小灯泡和电源多次实验。
实验数据记录表
/V
3
3
3
2
2
/V
3
3
3
2
2
/V
3
3
3
2
2
结论:并联电路,各支路两端电压相等,都等于电源电压。
公式:
例题:
1.如图所示,开关闭合时,电压表所测的是( )
A.电源电压
B.灯L1两端的电压
C.灯L2两端的电压
D.灯L1与电源两端的总电压
2.如图电源电压为6V,闭合开关后电压表的示数为2V,下列描述正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.L1两端电压为4V
C.L2两端电压为4V
D.L1和L2两端电压之和为8V
3.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是( )
A.L1两端电压为2V
B.电源两端电压为6V
C.断开开关S,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D.断开开关S,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
4.用如图甲所示的电路探究串联电路的电压特点。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.L1、L2灯泡规格应相同
B.闭合开关前,电压表指针如图乙所示,说明电压表要校零
C.测出L1两端电压后,仅将电压表左侧导线从a端改接到c端,可测L2两端电压
D.该实验得到的结论是串联电路中电压处处相等
5.如图所示的电路中,闭合开关S,两只电压表的指针偏转角度相同,则灯L1和L2两端的电压之比U1:U2等于( )
A.4∶1
B.1∶4
C.5∶4
D.4∶5
课堂练习
1.下列说法正确的是( )
A.只有正电荷定向移动,才能形成电流
B.电路只要有电压,就一定有电流
C.电路中有电流,电路两端一定有电压
D.导体能够导电是因为导体内有大量的电荷存在
2.在做“测量并联电路电压”的实验时,本应把电压表并联在小灯泡两端,若不慎将电压表与灯L2串联,如图所示。闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.电压表会被烧坏
B.电压表示数不为零
C.电压表测量的是L2两端的电压
D.灯L2被短路
3.如图甲所示的电路中,闭合开关后,两个电压表指针偏转情况均如图乙所示,则灯泡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
4.如图所示实物图,与其对应的电路图是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,用电压表测量电压的电路中,闭合开关,可能观察到的现象是
A.灯L1发光、L2不发光
B.灯L1、L2均正常发光
C.灯L2发光、L1不发光
D.电压表的示数不为零
6.如图甲所示电路,若电源电压为3V,使用适当的量程后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则( )
A.小灯泡L1、L2是串联,电压表测的是L2两端的电压
B.小灯泡L1、L2是并联,电压表测的是L1两端的电压
C.L1两端的电压是0.5V,L2两端的电压是2.5V;若开关断开,电压表示数为3V
D.L1两端的电压是2.5V,L2两端的电压是0.5V;若开关断开,电压表示数为0V
7.如图所示,电源电压6V,电压表V1示数为4V,电压表V2示数为4.5V,则L1两端电压为______V,L2两端电压为______V,L3两端电压为______V。
8.如图所示电路图中,闭合开关,灯L1和L2组成___________电路,电压表V1测量的是灯泡___________两端电压。
9.如图所示,L1和L2两个小灯泡接入电路中,电源电压恒为6V,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V,则L2的电压为___________V;当S2闭合、S1断开时,电压表示数为___________V。
10.如图所示,要使灯L1和L2都能发光,甲、乙、丙为电压表或电流表:①若只闭合L2,则______为电流表,灯L1和L2为______联;②若S1、S2均闭合,则______一定是电压表,灯L1和L2为______联。
11.在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格 ___________(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)连接好电路后闭合开关,小欢发现L1亮L2不亮,她用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,则故障可能是___________;
(3)排除故障后,小欢将电压表接在L1两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该 ___________;
(4)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是 ___________;
(5)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,她得出的结论是 ___________;(请用给定的物理符号表示,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为U1、U2、U)
(6)在该实验中,小刚测出了多组数据,其目的是___________。
学科网(北京)股份有限公司
$$