内容正文:
3.3 电压
模块一:知识精讲
知识点一、电路的动力来源—电压
1. 电压:符号 U ;使电路中自由电荷定向移动,形成电流;
(1) 作用:电压使电路中形成 电流 ;
(2) 获得: 电源 是提供电压/电能的装置;
(3) 单位:国际单位~伏特,简称伏,符号 V ;
更大单位:千伏(kV);更小单位:毫伏(mV)、微伏(μV);
(4) 换算关系:1kV=1000 V; 1V=1000 mV; 1mV=1000 μV;
2. 常见电压值:一节新干电池的电压:1.5V ,家庭电路的电压:220V ,
一般情况下,人体安全电压不高于 36V ,即≤36V。
知识点二、电压的测量
1. 电压的测量:电压表;电路符号:
2. 使用规则: ①并联在电路中;②“+”进、“-”出;③必须选择正确量程;
注:使用前要调零,电压表可以直接连到电源两极,测出电源的电压。
3. 电压表电阻太大相当于 开路(断路);电压表跟谁“ 并联 ”,就测谁。
4. 串联在电路中的电压表相当于测 电源电压 。
5. 节点法:V表抱谁就测谁;观察电压表两接线柱,纯导线的左右两节点连在谁两端测谁的电压(里面有多个电阻就是测多个电阻的加起来的总电压)
电流
电压
电荷定向移动形成电流
推动电荷定向移动形成电流
表示字母
I
U
单 位
安(A)
伏(V)
测量工具
电流表
电压表
测量工具
的使用
不同点
串联
并联
相同点
正极接线柱流入,负极接线柱流出;正确选择量程。
知识点三、串并联电路的电压特点
1. 串联电路中,总电压等于各部分电压之和(分压)。
2. 并联电路中,各支路的电压相等,都等于电源的电压(等压)。
3. ★串联电路:等流分压; 并联电路:等压分流。
模块二:习题精练
题型一:电路的动力来源
[例题1] (2024•绍兴)在学习电学知识时,小明结合图甲、乙作出以下类比,其中不正确的是( )
A.开关的作用类似于阀门,可以控制电路通断
B.电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压
C.水压使水管中形成水流;类似地,电压使电路中形成电流
D.电流类似于水流,电源外部电流方向是从电池负极流出经用电器和导线回到正极
[例题2] (2025•金华义乌)下列有关“电”的说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造了电荷
B.运动的电荷一定形成电流,自由电子的定向移动方向就是电流的方向
C.电路两端有电压就一定有电流
D.电阻中有电流,它的两端一定有电压
[例题3] 一节蓄电池的电压为_________伏。家庭电路中,电冰箱与电视机是___________的(选填“串联”或“并联”)。电灯泡的灯丝电阻工作时与没有工作时的电阻相比:___________(选填“工作时大”或“工作时小”或“一样大”或“无法比较”)
题型二:电压的测量
[例题4] (2025•杭州临平)下列仪器为电压表的是( )
A. B. C. D.
[例题5] (2025•绍兴上虞)在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。下列说法正确的是( )
A.锌电极是番茄电池的正极
B.番茄电池可将化学能转化为电能
C.图中箭头的方向表示电子移动的方向
D.将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
[例题6] (2024•宁波北仑)如图所示,能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
A. B. C. D.
[例题7] (2024•台州)学习了电路后,小明设计了四个体重计原理图。你认为可行的是( )
A. B.
C. D.
[例题8] (2025•金华八上)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、铜片、锌片相连,结果如图所示,电压表示数为________V,铜片是电池的________极。
题型三:串并联电路的电压特点
[例题9] 如图所示,在探究串联电路的电压关系时,闭合开关后用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2伏,UBC=2伏,UAC=4伏。在表格中记录数据后,接着应该做的是( )
A. 整理器材,结束实验
B. 分析数据,得出结论
C. 换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D. 换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
[例题10] (2025•温州)小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材,按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
(1) 实验中小灯泡L1、L2的规格应___________(填“相同”或“不同”);
(2) 在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应正确选择量程,具体操作是___________;
(3) 某次测量时电压表示数如图乙,则读数为___________伏;
(4) 整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U,与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作,多次实验后结果均相同,其原因可能是___________。
模块三:巩固提升
1. (2024•宁波)导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.实际的高度差
2. (2023•温州中考)用伏安法测电阻时,某次电表的指针位置如图所示。其示数为( )
A.6.0V B.6.0A C.1.20V D.1.20A
3. (2024•浙江一模)某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图。当电池工作时,下列说法不正确的是( )
A.铜片为水果电池正极 B.电压表的示数为0.4V
C.该装置能将化学能转化为电能 D.电子从锌片经水果流向铜片
4. (2024•宁波八下)关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A. 如不能估计被测电压、电流的大小,可取电表的任意两个接线柱进行试触
B. 电压表可直接测量电源电压,而电流表不能直接接在电源两极间
C. 测量前都必须选择合适的量程
D. 都必须使电流从“+”接线柱流进电表,从“-”接线柱流出
5. (2024•宁波)小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7.5V、1.5V B.6V、1.5V C.1.5V、7.5V D.1.5V、6V
6. (2023•温州)某学生在做伏安法测小灯泡电阻的实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成( )
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小电灯烧坏 D.小电灯不亮
7. (2023•湖州长兴县)如实物图所示,以下判断正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联,电压表测灯L1两端的电压
B.灯L1与灯L2并联,电压表测灯L2两端的电压
C.灯L1与灯L2串联,电压表测灯L1两端的电压
D.灯L1与灯L2串联,电压表测灯L2两端的电压
8. (2024•长兴县月考)如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表测的是( )
A.L1的电压 B.L2的电压 C.L1、L2总电压 D.电源和L1的电压
9. (2023•吴兴区期末)用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.更换不同规格小灯泡,多次实验,目的为了减小实验误差
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接A点
10. (2023•宁波)在如图所示的圆圈内,填上表示电流表或电压表的字母,使开关S闭合后,灯L1和L2都能发光。
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3.3 电压
模块一:知识精讲
知识点一、电路的动力来源—电压
1. 电压:符号 U ;使电路中自由电荷定向移动,形成电流;
(1) 作用:电压使电路中形成 电流 ;
(2) 获得: 电源 是提供电压/电能的装置;
(3) 单位:国际单位~伏特,简称伏,符号 V ;
更大单位:千伏(kV);更小单位:毫伏(mV)、微伏(μV);
(4) 换算关系:1kV=1000 V; 1V=1000 mV; 1mV=1000 μV;
2. 常见电压值:一节新干电池的电压:1.5V ,家庭电路的电压:220V ,
一般情况下,人体安全电压不高于 36V ,即≤36V。
知识点二、电压的测量
1. 电压的测量:电压表;电路符号:
2. 使用规则: ①并联在电路中;②“+”进、“-”出;③必须选择正确量程;
注:使用前要调零,电压表可以直接连到电源两极,测出电源的电压。
3. 电压表电阻太大相当于 开路(断路);电压表跟谁“ 并联 ”,就测谁。
4. 串联在电路中的电压表相当于测 电源电压 。
5. 节点法:V表抱谁就测谁;观察电压表两接线柱,纯导线的左右两节点连在谁两端测谁的电压(里面有多个电阻就是测多个电阻的加起来的总电压)
电流
电压
电荷定向移动形成电流
推动电荷定向移动形成电流
表示字母
I
U
单 位
安(A)
伏(V)
测量工具
电流表
电压表
测量工具
的使用
不同点
串联
并联
相同点
正极接线柱流入,负极接线柱流出;正确选择量程。
知识点三、串并联电路的电压特点
1. 串联电路中,总电压等于各部分电压之和(分压)。
2. 并联电路中,各支路的电压相等,都等于电源的电压(等压)。
3. ★串联电路:等流分压; 并联电路:等压分流。
模块二:习题精练
题型一:电路的动力来源
[例题1] (2024•绍兴)在学习电学知识时,小明结合图甲、乙作出以下类比,其中不正确的是( )
A.开关的作用类似于阀门,可以控制电路通断
B.电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压
C.水压使水管中形成水流;类似地,电压使电路中形成电流
D.电流类似于水流,电源外部电流方向是从电池负极流出经用电器和导线回到正极
【详解】A.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A正确,A不符合题意;
B.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B正确,B不符合题意;
C.水压使水管中水流动形成水流,类似地,电压使电路中电荷定向移动形成电流,故C正确,C不符合题意;D.电流类似于水流,在电源外部,方向从电池正极经用电器到负极,故D错误D符合题意。
故选D。
[例题2] (2025•金华义乌)下列有关“电”的说法正确的是( )
A.摩擦起电的实质是创造了电荷
B.运动的电荷一定形成电流,自由电子的定向移动方向就是电流的方向
C.电路两端有电压就一定有电流
D.电阻中有电流,它的两端一定有电压
【详解】A.摩擦起电的实质,并不是创造了电,只是通过摩擦,使电子由一个物体转移到另一个物体,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故A错误;B.电荷的定向移动形成电流,物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子的定向移动方向和电流的方向相反,故B错误;C.电路两端有电压不一定有电流,电路要有电流,电路必须是通路,电路两端有电压,故C错误;D.电压是形成电流的原因,电阻中有电流,两端就一定有电压,故D正确,故选D。
[例题3] 一节蓄电池的电压为_________伏。家庭电路中,电冰箱与电视机是___________的(选填“串联”或“并联”)。电灯泡的灯丝电阻工作时与没有工作时的电阻相比:___________(选填“工作时大”或“工作时小”或“一样大”或“无法比较”)
【答案】2;并联;工作时大
【详解】[1]常见的电池中,一节新的蓄电池的电压是2V。
[2] 在家庭电路中,各用电器之间可以独立工作互不影响,所以电冰箱与电视机并联接入电路;
[3] 电灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大,灯泡工作时灯丝温度高,所以灯丝工作时电阻比没有工作时电阻大。
题型二:电压的测量
[例题4] (2025•杭州临平)下列仪器为电压表的是( )
A. B. C. D.
[例题5] (2025•绍兴上虞)在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。下列说法正确的是( )
A.锌电极是番茄电池的正极
B.番茄电池可将化学能转化为电能
C.图中箭头的方向表示电子移动的方向
D.将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
【详解】A.根据图示可知,电压表指针正向偏转,与电压表正接线柱相连的为铜片,因此铜电极为电池的正极,故A错误;B.番茄电池工作时相当于电源,将化学能转化为电能,故B正确;
C.番茄电池形成通路后,电源外部电流从正极流向负极,因此电子从负极流向正极,即电子从锌电极流出,铜电极流入,图中箭头的方向表示电流的方向,不是电子的移动方向,故C错误;
D.根据图示可知,电压表示数较小,小于电压表量程,因此将电压表直接接在该番茄电池上,不会损坏电压表,故D错误。故选B。
[例题6] (2024•宁波北仑)如图所示,能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
A. B. C. D.
【详解】A.由图示电路图可知,电压表正负接线柱接反了,不能测出小灯泡L1两端电压,故A错误;
B.由图示电路图可知,电压表测量的是两灯泡串联总电压,测量的是电源电压,不能测出小灯泡L1两端电压,故B错误;C.由图示电路图可知,电压表与小灯泡L2并联,测量的是小灯泡L2两端电压,不能测出小灯泡L1两端电压,故C错误;D.由图示电路图可知,电压表并联在小灯泡L1两端,测小灯泡L1两端电压,故D正确;故选D。
[例题7] (2024•台州)学习了电路后,小明设计了四个体重计原理图。你认为可行的是( )
A. B.
C. D.
【详解】A.图中电压表测量的是电源电压,电压表示数也不会随人体重的改变而改变,故A不符合题意;B.图中电压表与被测用电器串联,不符合电压表的使用规则,故B不符合题意;
C.图中电流表串联在电路中,电流表的示数会随着滑动变阻器连入电路中的电阻的改变而改变,故C符合题意;D,电流表与被测用电器串联,而图中电流表将滑动变阻器短路,并且电流表示数不随人体重的改变而改变;故D不符合题意,故选C。
[例题8] (2025•金华八上)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、铜片、锌片相连,结果如图所示,电压表示数为________V,铜片是电池的________极。
【答案】 0.6 ; 正
【详解】[1]由图可知,电压表选的量程为0~3V量程,分度值是0.1V,则电压表示数为0.6V;
[2]由于使用电压表时,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,所以与电压表正接线柱相连的为电池的正极,所以铜片是电池的正极,锌片是电池的负极。
题型三:串并联电路的电压特点
[例题9] 如图所示,在探究串联电路的电压关系时,闭合开关后用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2伏,UBC=2伏,UAC=4伏。在表格中记录数据后,接着应该做的是( )
A. 整理器材,结束实验
B. 分析数据,得出结论
C. 换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D. 换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
【详解】用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2V,UBC=2V,UAC=4V,说明两个小灯泡是同一规格的,但一组数据具有很大的偶然性,因此为了得到普遍规律,接下来的操作应是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
[例题10] (2025•温州)小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材,按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
(1) 实验中小灯泡L1、L2的规格应___________(填“相同”或“不同”);
(2) 在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应正确选择量程,具体操作是___________;
(3) 某次测量时电压表示数如图乙,则读数为___________伏;
(4) 整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U,与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作,多次实验后结果均相同,其原因可能是___________。
【答案】不同;先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程;1.5;导线有电阻,两端存在电压
【详解】(1)实验是探究串联电路中各部分电压的关系,由于串联电路电流处处相等,实验中小灯泡L1、L的规格应不同,灯泡的两端电压不同,实验结论更具有普遍性。
(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,根据试触法可知,可先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程。
(3)如图乙可知,电压表选择小量程接入电路中,分度值为0.1V,其读数为1.5V。
(4)实验中,预期的实验结果应是两灯泡上的电压U1、U2之和等于两灯泡两端的总电压U,但实际上导线有电阻,两端存在电压,分担了很小部分的电源电压,因此两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U。
模块三:巩固提升
1. (2024•宁波)导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.实际的高度差
【详解】电池提供了电压,电压使自由电荷定向移动形成了电流,是自由电荷定向移动的“动力”,
所以高度差表示的量是电压,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2. (2023•温州中考)用伏安法测电阻时,某次电表的指针位置如图所示。其示数为( )
A.6.0V B.6.0A C.1.20V D.1.20A
【详解】如题图可知,电表上“V”字样表示该表为电压表,且选择“0~3V”的小量程连入电路中,其分度值为0.1V,示数为1.20V,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
3. (2024•浙江一模)某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图。当电池工作时,下列说法不正确的是( )
A.铜片为水果电池正极 B.电压表的示数为0.4V
C.该装置能将化学能转化为电能 D.电子从锌片经水果流向铜片
【详解】A.由图可知,与水果电池相连的是电压表,由于使用电压表时,电流从电压表的正接线柱流入,从电压表的负接线柱流出,所以与电乐表正接线柱相连的是电源正极,故铜片为水果电池正极,故A正确,不符合题意;B.由于电压表选择0~3A量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为0.4V,故B正确,不符合题意;C.水果电池在放出电流时,发生化学反应,所以该装置能将化学能转化为电能,故C正确,不符合题意;D.由于铜片为水果电池正极,则在水果电池外部,电流从铜片经过电压表流向锌片:在水果电池内部,电流从锌片经水果流向铜片由于电子移动方向与电流方向相反,所以电子从铜片经水果流向锌片,故D错误,符合题意。故选D。
4. (2024•宁波八下)关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A. 如不能估计被测电压、电流的大小,可取电表的任意两个接线柱进行试触
B. 电压表可直接测量电源电压,而电流表不能直接接在电源两极间
C. 测量前都必须选择合适的量程
D. 都必须使电流从“+”接线柱流进电表,从“-”接线柱流出
【详解】电流表和电压表使用时都必须使电流从“+”接线柱流进电表,从“-”接线柱流出电压表,且测量前都必须选择合适的量程;如不能估计被测电压、电流的大小,可取电表的最大量程的接线柱进行试触;电压表可直接测量电源电压,而电流表不能直接接在电源两极间。A错误,BCD正确,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
5. (2024•宁波)小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7.5V、1.5V B.6V、1.5V C.1.5V、7.5V D.1.5V、6V
【详解】由图甲可知,电阻R1和电阻R2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电阻R2两端电压,则电压表V1的示数应当比电压表V2的示数大结合图乙,可知电压表V1的量程为0-15V,电压表V2的量程为0-3V,所以电源电压为7.5V,电阻R2两端的电压为1.5V,由串联电路的电压规律可得电阻R1两端的电压为7.5V-1.5V=6V故B符合题意,ACD不符合题意,故选B。
6. (2023•温州)某学生在做伏安法测小灯泡电阻的实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成( )
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小电灯烧坏 D.小电灯不亮
【详解】AB、由图可知,将电流表和电压表互换位置后,灯泡与变阻器串联,电流表与灯泡并联,电压表与灯泡串联,由于电压表电阻很大,电压表的示数等于电源电压,电压表不会烧坏,由欧姆定律可知电路中的电流就很小,电流表不会烧坏,故AB不符合题意;CD.电路中的电流就很小,几乎没有电流流过灯泡,故小灯泡不会烧坏,小灯泡不亮,故D符合题意,C不符合题意。故选D。
7. (2023•湖州长兴县)如实物图所示,以下判断正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联,电压表测灯L1两端的电压
B.灯L1与灯L2并联,电压表测灯L2两端的电压
C.灯L1与灯L2串联,电压表测灯L1两端的电压
D.灯L1与灯L2串联,电压表测灯L2两端的电压
【详解】由实物图可知,开关闭合后,电流从正极出发经电流表、灯泡L2、开关、L1回负极,电压表并联在L2两端。则灯L1与灯L2串联,所以电压表测灯L2两端的电压。故D正确,ABC错误。
故选D。
8. (2024•长兴县月考)如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表测的是( )
A.L1的电压 B.L2的电压 C.L1、L2总电压 D.电源和L1的电压
【详解】从电路图中可以看出,当S闭合,两个灯泡串联,电压表并联在L2两端,因此电压表测量L2两端的电压。故选:B。
9. (2023•吴兴区期末)用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.更换不同规格小灯泡,多次实验,目的为了减小实验误差
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接A点
【详解】A.电压表可以直接并联在电源两端,测量电源电压,故A错误。
B.多次测量的目的是使结论具有普遍性,避免偶然性,不是减小误差,故B错误。
C.本实验的结论为:在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,故C错误
D.若测量L1两端电压,需将电压表并联在4、B两点间,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,所以电压表正接线柱接4点,故D正确。故选D。
10. (2023•宁波)在如图所示的圆圈内,填上表示电流表或电压表的字母,使开关S闭合后,灯L1和L2都能发光。
【答案】
第 1 页 共 15 页
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