内容正文:
第17讲 电压的测量及特点
答案与解析
模块一:电压
知识检测
1. (1)电流(2)电源(3)U(4)伏特;V(5)1000;1000;1000
2. 1.5V;220V;36V
3. 水管中水流的形成是因为有水压(水位差),电路中电流的形成是因为有电压,电源提供电压使电荷定向移动形成电流。
典型例题
例 1:D
解析:有电压且电路闭合才能形成电流,仅电压存在不一定有电流,D 错误;A、B、C 表述正确。
例 2:C
解析:电池提供的 “推动作用” 使电荷定向移动,类比高度差形成水压,此处高度差表示电压。
变式训练
变 1:D
解析:不同电源电压不同,A 错误;有电压且电路闭合才有电流,B 错误;电压是使自由电荷定向移动的原因,并非压力,C 错误,D 正确。
模块二:电压表
知识检测
1. V;0~3V;0~15V
2. (1)不能;试触;大;小(2)并(3)+;-
典型例题
例 1:B
解析:量程选择应经试触,被测电压不超过小量程时选小量程,可提高精度,B 正确。
例 2:B
解析:电压表串联在电路中,相当于开路,灯不亮,电压表测电源电压有示数,电流表无示数(不会烧坏)。
例 3:A
解析:甲接电流表(串联在 L1 支路),乙接电压表(并联在电路两端),两灯均能发光;若乙接电流表会短路 L2,故 A 正确。
例 4:D
解析:电压表需与 L1 并联,D 选项中电压表并联在 L1 两端,且正负接线柱正确。
例 5:C
解析:电压表与 L2 并联,测 L2 两端电压。
例 6:C
解析:电压表与 L2 并联,测 L2 两端电压。
例 7:A、B 圆圈中,与用电器串联的为电流表(A),并联的为电压表(V);电流表和电压表的 “+” 接线柱接靠近电源正极一侧,“-” 接线柱接靠近电源负极一侧。
解析:电流表串联测电流,电压表并联测电压,均需正进负出。
例 8:0.6;正
解析:电压表用 0~3V 量程,分度值 0.1V,示数 0.6V;电流从铜片流入电压表,故铜片为正极。
变式训练
变 1:D
解析:电流表串联、电压表并联,A 错误;电流表不能直接接电源,B 错误;量程应合理选择,C 错误;两表均需正进负出,D 正确。
变 2:C
解析:C 选项中电压表并联在 L1 两端,能正确测量其电压。
变 3:C
解析:电流路径只有一条,两灯串联,电压表并联在 L1 两端,测其电压。
变 4:C
解析:0~15V 量程读数是 0~3V 量程的 5 倍,8.5V 对应实际电压 8.5V÷5=1.7V。
变 5:与电源串联的为电流表(“+” 靠正极,“-” 靠负极),并联在 L1 和电源两端的为电压表(“+” 靠正极,“-” 靠负极)。
解析:根据电表连接方式判断类型,再标正负接线柱。
变 6:电流;电压
解析:甲串联在电路中为电流表,乙并联在电路中为电压表。
变 7:0~3V;不正确;电压表正负接线柱接反
解析:L1 电压 2.6V,选 0~3V 量程;三节蓄电池总电压 6V,改接后电压表 “-” 接线柱接正极,正负接反。
模块三:如何判断电压表测 “谁”
知识检测
1. 开路;并联
2. 电源电压
典型例题
例 1:B
解析:电压表与 R2 并联,测 R2 两端电压。
例 2:D
解析:测 L1 后改接测 L2,电压表正负接线柱会接反,不能直接测量,D 错误。
例 3:C
解析:a 串联在电路中为电流表,b 并联在电路中为电压表,两灯均能发光。
变式训练
变 1:D
解析:D 选项中电压表与 L1 并联,测其电压。
变 2:B
解析:电压表与 L2 并联,测 L2 两端电压。
模块四:电压规律
知识检测
1. 总电压等于各部分电路两端电压之和(U=U₁+U₂+…+Uₙ)
2. 电源电压等于各支路两端的电压(U=U₁=U₂=…=Uₙ)
典型例题
例 1:D
解析:为得到普遍规律,需换用不同规格灯泡多次实验,D 正确。
例 2:A
解析:串联电路总电压等于各部分电压之和,V 测总电压(3.8V),V₁测 L1 电压(2.3V),故 V₂测 L2 电压 = 3.8V-2.3V=1.5V。
例 3:A
解析:两灯并联,电压表 V、V₁、V₂均测电源电压,V₂示数 6V,故 V₁示数也为 6V。
例 4:1;4
解析:V₁测总电压(用 0~15V 量程,示数 5V),V₂测 L2 电压(用 0~3V 量程,示数 1V),故 L1 电压 = 5V-1V=4V。
例 5:2V;变暗;变小
解析:电压表用 0~3V 量程,示数 2V;滑片右移,变阻器电阻增大,电流减小,灯变暗,灯两端电压变小。
例 6:(1)断开(2)不能;电压表正负接线柱接反(3)不等于(4)实验次数太少,结论不具普遍性
解析:拆接电路时开关需断开;改接后电压表正负接反,无法正确测量;数据显示总电压不等于各部分之和;需多次实验。
变式训练
变 1:C
解析:V 测总电压(0~15V 量程,6V),V₁测 R₁电压(0~3V 量程,1.2V),故 R₂电压 = 6V-1.2V=4.8V。
变 2:B
解析:S₁闭合 S₂断开,电压表测 L1 电压(3V);S₁断开 S₂闭合,测 L2 电压(5V);都断开时,L1=3V,L2=5V-3V=2V。
变 3:A
解析:V₁测总电压(0~15V 量程,12V),V₂测 R₂电压(0~3V 量程,2.4V),故 R₁电压 = 12V-2.4V=9.6V。
变 4:6;2;4
解析:断开 S,电压表测电源电压(6V);闭合 S,电压表测 L1 电压(2V),故 L2 电压 = 6V-2V=4V。
变 5:(1)电路图:电源、开关、L1、L2 串联,电压表并联在 L1 两端(2)电压表正负接线柱接反
解析:改接后电流从电压表 “-” 接线柱流入,会导致指针反偏。
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第17讲 电压的测量及特点
学习目标
1.知道电源是提供电压的装置,电压是电路中形成持续电流的原因;
2.识别常见的一些电压值;
3.判断电压表在电路中的连接方式,正确使用电压表;
4.理解串、并联电路的电压特点及其应用;
模块一:电压
知识讲解
知识检测
1.电压:
(1)作用:电压使电路中形成 ;
(2)获得: 是提供电压的装置;
(3)符号: ;
(4)单位:国际单位: ,简称伏,符号 ;更大的单位:千伏(kV),更小的单位:毫伏(mV)、微伏(μV);
(5)换算关系:1kV= V; 1V= mV; 1mV= μV。
2.常见的电压值:
一节干电池的电压 ,家庭电路的电压 ,一般情况下,对人体的安全电压不高于 。
3.将电流类比成水流,水流通过水轮机,水轮机将发生转动;当电路中有电流流过小灯泡,灯泡将会被点亮。那么,水管中的水怎么会流动的呢?也就是说,电路中的电流是怎样形成的呢?观察图示,分析水流(电流)形成的原因。
典型例题
例1
关于电压,下列说法不正确的是( )
A.电源是提供电压的装置
B.电压是形成电流的原因
C.我国家庭照明电路电压为220V
D.有电压就一定能形成电流
例2
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.电功
变式训练
例1
关于电压,下列说法正确的是( )
A.不同电源提供的电压是相同的
B.只要有电压,就一定有电流产生
C.电压是使自由电荷定向移动形成电流的一种压力
D.电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因
模块二:电压表
知识讲解
知识检测
1.符号为 ,一般有三个接线柱,两个量程,量程分别为 和 。
2.电压表使用方法:
(1)正确选择量程:被测电压 超过电压表的量程,否则将损坏电压表,通常用 法选择量程,先迅速试触电压表 量程,指针偏转太小再换用较 量程;
(2)电压表必须 接在被测电路中;
(3)把电压表的“ ”接线柱接在与电源正极相连的那端,“ ”接线柱接在与电源负极相连的那端。
电流表与电压表区别联系
电流表
电压表
异
符号
连接
串联
并联
直接连接电源
不能
能
量 程
0.6A,3A
3V,15V
每大格
0.2A, 1A
1V, 5V
每小格
0.02A,0.1A
0.1V, 0.5V
内阻
很小,几乎为零,相当于导线
很大,相当于开路
同
调零;读数时看清量程和每大(小)格的数值;正接线柱流入,负接线柱流出;
不能超过最大测量值。
典型例题
例1
在选择电压表的量程时,正确的是( )
A.尽可能选择大一些的量程 B.经试触后被测电压不超过小的量程时,尽可能选择小量程
C.尽管选用的量程不同,但对测量结果毫无影响 D.为使测量结果更精确,量程选得越小越好
例2
如图:开关闭合后发生的现象是( )
A.灯不亮,电流表烧坏 B.灯不亮,电压表有示数
C.灯不亮,电流表指针有明显偏转 D.灯亮,电流表、电压表都有示数
例3
如图所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当S闭合后,为使两灯均能发光,则下列说法正确的是( )
A.甲接电流表,乙接电压表
B.甲、乙均接电压表
C.甲、乙均接电流表
D.甲接电压表,乙接电流表
例4
在如图所示的电路中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是( )
A. B. C. D.
例5
如图所示,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L2两端的电压.
例6
如图所示电路,当闭合开关后,电压表测量的是( )
A.电源电压
B.灯L1两端的电压
C.灯L2两端的电压
D.灯L1和L2两端的电压的总电压
例7
在图各电路图的A、B圆圈中填上适当的字母,表示不同的电表,并在图中标明正负接线柱。
例8
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。
变式训练
练1
下列关于电压表、电流表的使用规则中,正确的是( )
A.两表都要与被测电路并联
B.两表都可以直接接在电源的两极上
C.使用时都应该选用较大的量程
D.两表接入电路时,都应使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
练2
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.
练3
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
练4
一只电压表有0~3V和0~15V两个量程,某次实验中用的是0~3V量程,而从0~15V量程的刻度盘上发现指针所指的电压恰好是8.5V,而实际电压值是( )
A.8.5V
B.2.7V
C.1.7V
D.1.5V
练5
在图所示电路中,a、b、c为三个电表,请在图上分别标出电流表、电压表的符号,并标明“+”、“-”接线柱。
练6
如图所示,甲、乙是两块电表,若闭合开关S时,两灯都发光,则甲是 表,乙是 表(两空均选填“电压”或“电流”)
练7
如图所示,灯L1与L2串联在由三节蓄电池组成的电源上,先用电压表测灯L1两端的电压为2.6V,则选用电压表的量程是 。再测电源电压时,只将电压表接B的一端改接C,这种接法 (正确/不正确),理由是 。
模块三:如何判断电压表测“谁”
知识讲解
知识检测
1.电压表电阻太大相当于 。电压表跟谁“ ”,就测谁。
2.串联在电路中的电压表相当于测 。
3.节点法: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)
典型例题
例1
在如图所示的电路中,当开关闭合时,电压表测量的是( )
A.R1端的电压
B.R2的电压
C.导线的电压
D.R1和R2的总电压
例2
如图所示为某同学在实验室用电压表测电压时所设计的一个电路图,下列有关此电路的说法中不正确的是( )
A.电压表不可能同时测得L1、L2两端的电压
B.S1和S2不能同时闭合,否则电路将短路
C.若S1和S2都断开,电压表示数为零
D.若在测得L1两端电压后,只需断开S1、闭合S2,就能直接测出L2两端的电压
例3
如图所示,L1和L2是两只相同的小灯泡,a、b是电流表或电压表。闭合开关S后,若两灯都能发光,则( )
A.a、b均是电流表
B.a、b均是电压表
C.a为电流表,b为电压表
D.a为电压表,b为电流表
变式训练
练1
如图所示各电路图中,闭合开关后,电压表能测灯L1两端电压的是( )
A. B. C. D.
练2
将两个规格不同的灯泡L1、L2串联接在电源上。如图所示,当开关闭合后,电压表所测的电压是( )
A.灯泡L1两端的电压
B.灯泡L2两端的电压
C.灯泡L1两端的电压,也是灯泡L2两端的电压
D.电路两端的总电压
模块四:电压规律
知识讲解
知识检测
1.串联电路中电压特点是 。
2.并联电路中电压特点是 。
典型例题
例1
如图所示,小阳在“探究串联电路的电压规律”实验时,闭合开关S,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=2.5V,UBC=1.5V,UAC=4V,在表格中记录数据后,接下来的实验步骤是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
例2
在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V,V1的示数是2.3V,V2的示数应为( )
A.1.5V B.3.8V
C.2.3V D.6.1V
例3
如图所示,灯泡L1比L2亮,电压表V2示数为6V,下列说法正确的是( )
A.V1示数为6V B.V1示数大于6V
C.V示数小于6V D.V示数大于6V
例4
小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则L2两端的电压为 V,L1两端的电压为 V。
例5
如图甲所示,已知电源电压为10V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电压表示数如图乙所示,电压表示数为 ,当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”),灯两端的电压为 。
例6
某同学在中考物理实验加试时,对串联电路电压规律进行了探究。
【 猜想与假设 】 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【 设计与进行实验 】
(1)按如图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出 Ll 两端的电压;
(3)在测 L2两端的电压时,该同学为了节省实验时间,采用以下方法: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;
(4)测出 BC 间的电压。
【 交流与评估 】 (1)在拆接电路时,开关必须 。
(2)该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,测出 AB 、 BC 、 AC 间的电压记录在下面表格中。分析该同学的实验数据可以得出的结论:串联电路总电压 (填“等于”或“不等于”)各用电器两端的电压之和。
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是 。
变式训练
练1
在上右图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.1.2V,6V
B.6V,1.2V
C.4.8V,1.2V
D.1.2V,4.8V
练2
如图,电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的读数是3V;当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是5V,则当S1、S2都断开时,灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.2V和3V
B.3V和2V
C.0V和0V
D.2V和5V
练3
在如图(a)所示电路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V两个量程的电压表。当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1、R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4V
B.12V,2.4V
C.2.4V,12V
D.2.4V,9.6V
练4
如图所示电路中,已知电源电压为6V,若断开开关S,电压表示数为 V,闭合开关S,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
练5
在“探究串联电路电压特点”的实验中:
(1)请在右边的虚线框中画出图对应的电路图;
(2)某同学在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是 。
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