13.5 电压与电压的测量（教学课件）物理沪粤版2024九年级上册

之前我们曾经讲过电流表的使用，那现在就来看看电压表。电压表测量的是电压的大小，电压的单位是伏特，所以电压表的符号就用圈V表示。它的构造和电流表非常相似，黑色的是负接线柱，标有负号。红的是正接线柱，连的时候也是连一正1-2个接线柱。电流从正接线柱流入，负接线柱流出，正经付出正接线柱下面分别标有3和15，表示不同的量程，指针在这个位置。如果这么连，量程是0到3伏，每一小格是0.1伏，读数就是2.4伏。如果这么连量程是0到15伏，每一小格是0.5伏，读数就是12伏。还是这个电路电流这么绕了一圈，那怎么测量灯泡两端的电压呢？电压表在电路中相当于断路，需要并联在小灯泡两端，如果串联使用，小灯泡可就不会发光了。和电流表一样，在使用时，电压表也需要注意量程，如果不能估计电压的大小，那就要用到实处，连好电路，闭合开关，再迅速断开。如果是这种情况，指针偏转过大，就换成大量程，如果是这种情况，指针偏转特小，就需要换成小量程。最后就是读数了，闭合开关，现在的量程是0到3伏，所以读数是2.8伏。总结一下，电压表的使用也需要注意三点，并联使用，镇静浮出还有事处，你学会了吗？呵呵。 null电压是什么？难道是电压吗？显然不是。要说电压，我们从这个看起来，这个装置怎样能让水流起来呢？只要两边有水位差，水自然就流起来了。想一直有水位差的话，用抽水机。那么换套很像的装置，怎样让电荷定向移动形成电流呢？我们需要一个电路中的抽水机电源。抽水机提供水位差让水流起来。电源则在电路两端提供电位差，让电荷定向移动起来。这个电位差就是电压，它是电路中电流形成的原因，像电池这样的电源才能提供稳定的电压。为了纪念发明了电池的孚特，我们把电压的单位设为伏特，用V表示维持人体的生物电流电压约10的负3次方服。我们最常用的干电池每节提供1.5伏电压，汽车用的铅蓄电池2伏，人体安全电压36伏，我国家庭电路电压220伏，无轨电车电源约600伏，高压电线的电压可达500千伏，闪电时云层间的电压高达1000千伏。总结一下电压是形成电流的原因，电源是提供稳定电压的装置，你学会了吗？呵呵。 电压表测量的是电路中两个点之间的电压，连入电路时用并联。那么在这个电路中，电压表测量的是谁的电压呢？这很简单，电压表连到了这两个点上，因此电压表测量的就是小灯泡两端的电压，同时电压表也可以看成是连到电源两端，所以它测量的也是电源电压，电路改变一下，这时电压表测量的是谁的电压呢？这也很简单，电压表连到电源两端，所以电压表测量的就是电源电压，注意，电压表是可以直接与电源两端相连的，再换一个电路，这个电路就复杂了一点，电压表测的是谁的电压呢？第一反应电压表和这一端并联，所以测量的就是小灯泡L一的电压喽。这就错了，电压表测量的确实是这两个点之间的电压，但是这一段中还包含了电源，所以这一段的电压似乎不太好确定。那只能换一种思路了，电压表测量的也是这两个点之间的电压，这就很明显了，这是灯泡L2两端的电压。所以要判断电压表测量的对象，不要把用电器和电源包含在一起。最后来看这个电路，在这个电路中我们插入一个电压表，这个时候电压表测量的又是谁的电压呢？感觉是小灯泡的电压不对。如果想测量小灯泡两端的电压，应该像之前一样，电压表并联在小灯泡两端。但在这个电路中，电压表和小灯泡串联，所以测量的不是小灯泡的电压。那应该是什么呢？首先可以确定的是，电压表测量的是AB2点之间的电压。我们知道电压表相当于断路，没有电流通过灯泡，灯泡不能发光。没有电流也就说明灯泡两端没有电压。也就是说电压表测量的是AB2点之间的电压，但BC这一段没有电压，所以AB之间的电压也就等于AC之间的电压。电压表测量的是电源电压，没想到吧？总结一下，电压表测量的是电路两个点之间的电压，想测谁就与谁并联。但这种情况下，电压表测量的是L2两端的电压，而不是电源和L一的电压之和。你学会了吗？呵呵。 沪粤版 九年级上册 第十三章 简单电路 13.5 电压与电压的测量 学习目标 1．科学观念：形成电压的概念，理解电源提供电压的作用，熟知电压单位及换算，记住常见电压值；认识电压表，掌握其使用方法，构建电压测量的物理观念； 2．科学思维：通过水流与电流的类比，培养类比推理思维；在电压表使用、干电池电压测量实验中，锻炼分析、归纳、逻辑推理能力； 3．科学探究：经历 “用电压表测量干电池电压” 实验，学会制定实验方案、选择实验器材、进行实验操作、处理实验数据，提升科学探究素养； 4．科学态度与责任：通过了解安全电压等知识，树立安全用电意识；认识电压在生活生产中的应用，体会物理知识的实用性，培养科学态度与社会责任感。 重点难点 教学重点： 1．理解电压的概念，明确电源与电压的关系； 2．掌握电压表的正确使用方法（连接方式、量程选择、电流流向等 ）； 3．完成 “用电压表测量干电池电压” 实验，探究串联干电池电压关系。 教学难点： 1．深入理解电压是使电荷定向移动形成电流的原因，构建抽象的电压物理观念； 2．准确、规范地使用电压表进行测量，尤其是量程的合理选择和试触法的灵活运用； 3．基于实验数据，科学分析不同节数干电池串联时电压的关系，提炼物理规律。 世界上最早的化学电池是意大利物理学家伏打设计制成的，他把铜片和锌片作为两个电极插入到食盐溶液中，制成了最简单的化学电池。 情景引入 电路中的电流是如何产生的呢？电池是如何产生电压的呢？ 01 02 CONTENTS 电源与电压 电压的测量 探究新知 PART ONE 电源与电压 观察思考 电源、电压的理解  在前面的学习中，我们知道 电流是由电荷的定向移动形成的，那么，是什么原因使得电荷定向移动的呢? 观察思考 电源、电压的理解  1）AB两个容器中没有水压时，导管中没有水流 2）AB两个容器中在抽水机的作用下有水压时，导管中有水流 3）与水流形成类似，电路中有电流时，也要存在电压，提供电      压的装置叫电源 观察思考 电源、电压的理解  1、电源是提供电压的装置，电压使电荷定向移动形成电流 注意： 1）电源也是提供电能的装置，是其它形式的能转化为电能 2）有电压不一定有电流，有电流一定有电压 观察思考 电源、电压的理解  3）常见电源： 观察思考 电压的表示与单位 电压通常用字母 U 表示，在国际单位制中，电压的单位是伏特，简称伏，符号是 V。这是为了纪念意大利物理学家伏特（A. Volta，1745—1827）而命名的。比伏特大的单位有千伏（kV），比伏特小的单位有毫伏（mV），它们的换算关系为 1 kV = 103V，1 mV = 10-3 V 高压输电的电压很高，常用千伏作单位；手机接收到的网络信号的电压很低，常用毫伏作单位。 高压输电的电压很高，常用千伏作单位 手机接收到的网络信号的电压很低，常用毫伏作单位 信息浏览 部分常见的电压值如表所示。 PART TWO 电压的测量 活动：认识电压表 活动：认识电压表 1、电压表的结构： 1）表盘特征： 一根刻度线对应两个不同的测量值，它们是5倍关系 2）接线柱： “—”表示负接线柱，接电源负极一端 3V 表示正接线柱，接电源正极一端，还是量程 15V表示正接线柱，接电源正极一端，还是量程 活动：认识电压表 2、电压表的使用： 1）电压表必须并联在被测用电器或电源两端，不允许与被测用电器串联    2）连接时，必须使电流从“+”接线柱流入电压表，从“一”接线柱流出电压表  3）不允许被测电压超过所选择量程 活动：认识电压表 3、电压表的读数 1）明确量程：所接接线柱的测量范围       2）明确分度值：即每一个小格对应的电压值       3）读数：指针向右偏转的小格数与分度值相乘即为所测电压值    即：电压表示数=偏转格数×分度值 活动：认识电压表 4、电压表指针的三种状态 1）指针反偏 ①没接入电路，指针没有对准0刻度线，需要调0 ②接入电路，电压表正负接线柱接反  2）指针偏转角度过大，原因：量程选择过小       3）指针偏转角度过小，原因：量程选择过大        活动：认识电压表 5、电压表量程的选择 试触法 1）在不能估计被测电压大小的情况下，拿电路中的导线一端试 触较大量程接线柱。 2）如果被测电压超过较小量程则选择较大量程，如果在较小量      程内则使用较小量程。 活动：认识电压表 6、电压表测量对象的判断： 框框法 1）电压表在电路中与那段不包含电源的电路形成闭合框框，就测那 段电路的电压 2）电压表在电路中与那段不包含电源的电路不形成闭合框框，而与 包含电源电路形成闭合框框，就测电源两端的电压 扩展训练 观察实验室常用的电压表 [图（a）]，并完成下列填空。 （1）实验室常用的电压表有两个量程，分别是____、____，对应的刻度盘上每一小格表示的电压分别是____、____。 （2）测某段电路的电压时，应将电压表____联在该电路两端。 （3）电压表并联在电路中时，应使电流从____接线柱流入，从____接线柱流出。 0~3V 0~15V 0.1V 0.5V 并 + - 必做实验：用电压表测量干电池电压 请用电压表分别测出一节干电池、两节干电池串联、三节干电池串联的电压。根据测量结果说明：不同节数的干电池的电压之间有怎样的关系？ 干电池电压测量与关系：一节新干电池电压约为1.5V，用电压表（正确连接 “+”“-” 接线柱、选合适量程 ）测量时，能读出对应电压值；两节干电池串联，理论电压为1.5V×2 = 3V ，实际测量值接近此数值；三节串联理论电压1.5V×3 = 4.5V。 结论：串联干电池组的总电压等于各节干电池电压之和，即U = nU0（n为节数，U0为一节干电池电压 ）。 必做实验：用电压表测量干电池电压 测一节干电池的电压时，有同学选用电压表 “0~3V” 的量程，也有同学选用 “0~15V” 的量程，你认为选用哪种量程更合理？请测一测。 一节干电池电压约.5V ，“0~3V” 量程分度值更小(0.1V），测量时读数更精确，所以选 “0~3V” 量程更合理 ，实际测量也会发现该量程能清晰、准确显示电压值。 若操作中电池有老化等情况，电压会略低于理论值，但规律仍符合串联电压叠加特性。 电压表、电流表判断电路故障 1、故障的分类 1）断路：电路某处断开，该电路上电流为0，各电路元件不工作 2）短路：某电路元件出现短路（导线短接），不工作，电路电流                 变大 电压表、电流表判断电路故障 2、判断方法 1）电压表有示数说明 ①与电压表串联的电路是通路       ②与电压表并联的电路是开断开 串通并断 电压表、电流表判断电路故障 2）电压表无示数说明 ①与电压表串联的电路是断开       ②与电压表并联的电路是短路（即电压表测导线的电压） （串断并短） 电压表、电流表判断电路故障 3）电流表有示数、无示数的说明 ①有示数与电流表串联的电路是通路   ②无示数与电流表串联的电路是断路   电路中未知电表的判断 判断方法 在要填电表的地方换成电流表 1）若电路出现短路，则为电压表 2）若电路并未出现短路，则所要填的电表应是电流表短路法 课堂小结 布置作业 1．将铜片和锌片放入装有盐水的烧杯中，就成了一个自制电池，用导线将电压表与铜片、锌片相连，测量这个自制电池的电压，如图所示。以下说法正确的是（　　） A．锌片是电池的正极 B．这个电池的电压为6V C．这个电池的电压为3V D．这个电池的电压为0.6V 【答案】D 【答案】C 2．在图甲所示的电路中，闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是（　　） A．灯泡L1与L2并联 B．电压表测L2两端的电压 C．通过L1、L2的电流相等 D．通过L1的电流为0.22A 3．取一个橙子，把铜片、锌片插入其中，就制成了一个水果电池，用电压表测量电压，如图所示，锌片是水果电池的 ___________极，该水果电池的电压是 ___________V。 【答案】负 0.4 4．一节新干电池的电压为______伏，上海地区家庭照明电路的电压为______伏。我们将如图所示的电路与“水路”进行类比，电路中的______相当于在“水路”中抽水机的作用，电压促使导体中自由电荷定向移动，形成了______。 【答案】 1.5 220 电源 电流 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$电路中电压和电流的关系比较容易混淆，我们来梳理一下基本概念，电压是电流产生的原因，电路中自由电荷在电压的驱动下发生定向移动，从而形成了电流。来练习一下，如果电路两端有了电压，电路中一定有电流吗？不一定。如果电路是断开的，比如开关没有闭合，这时电路两端虽然有电压，但是无法形成电流。如果在电路前面加上闭合两个字，那就一定会有电流了。换一种说法，如果电路中有电流，电路两端一定有电压，对吗？这回就对了，电流的产生必须有电压，电路中有电流说明电路两端一定有电压。总结一下就三句话，电压是电流产生的原因，有电压不一定有电流，还得是通路。但有了电流一定会有电压，你明白了吗？呵呵。 nullnull