四、电压和电压表（培优教学课件）物理苏科版2024九年级上册

第十三章 简单电路 四、 电压和电压表 江苏凤凰科学技术出版社 九年级物理 上册 义务教育教科书 就像地球上的我们离不开空气和水一样， 现代社会也离不开电。 各种各祥的用电器极大地丰富了我们的生活。 用电器是如何接入电路的? 电路连接有哪些基本方式? 不同的连接方式分别有什么特点? 1. 说明: ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约110MB. ……………………………………………………………………… 2. 视频资源：本ppt共有59张、5段视频，可根据需要选择点播. （1）视频欣赏—《水果电池》 （2）视频讲解—《电压与水压》 （3）演示实验—《练习使用电压表》 （4）演示实验—《测量电源电压和小灯泡发光时两端的电压》 （5）课堂总结—《电压》 ……………………………………………………………………… 3. 免责声明：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 4. 追责声明：课件版权归本工作室，侵权必究。 致老师、同学 导入新课 看一看：请同学们欣赏视频——《神奇的水果电池》 想一想：几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管！发光二极管为什么会亮呢？ 原来水果在这里扮演了“电源”的角色：它为发光二极管提供了“电压”，使自由电荷在电路中定向移动起来。 1. 了解电压的概念，知道电压的单位。 2. 会正确选择电压表的量程，能将电压表正确接入电路进行测量，能正确读取电压表的示数。 3. 能完成“用电压表测量电压”的实验。 学习目标 教学重点： 电压表的认识和使用规则。 教学难点： 电压概念的建立、电压表的使用规则。 重点与难点 1. 电压 2. 电压表 3. 实验：用电压表测量电压 4. 课堂总结 5. 作业 6. 综合提升训练 学习内容 一、电压 四、电压和电压表 一、电压 1. 用类比法认识电压 （1）现象探究：将电压与水压进行类比理解电压的作用。 在图所示的装置中，容器A中的水位高于容器B。打开阀门，就会形成由A经过水管流向B的水流。要想让水管中的水连续不断地流动，就必须使容器A中的水位一直高于容器B，即保持A、B之间的水压。 我们可以用抽水机（水泵）不断地把低水位容器中的水抽到高水位容器中去，来保持水压。抽水机是提供水压的装置。 一、电压 与此类似，电源使电路两端形成一定的电压，在电压作用下，电路中的电荷定向移动形成持续的电流，电流流过电灯使电灯发光。 电源的作用就是使正负极间维持一定的电压。 一、电压 （2）探究归纳 接通电路，电源使电路两端保持一定的电压，在电压作用下，电路中的电荷就会持续地做定向运动，形成持续的电流。 电压是形成电流的原因。 2. 电压的符号及单位 电压用字母U表示， 国际单位是伏特，简称伏，符号是V。 常用单位还有千伏（kV）和 毫伏（mV） 换算关系：1kV＝103V 1V＝103mV 一、电压 3. 额定电压与额定电流 电源、用电器、电气仪表等设备，通常都规定了正常工作的电压，称为额定电压。例如，小灯泡上标注的“2.5V”或“3.8V ”就是额定电压。 此外，用电器正常工作时的电流，称为额定电流。 一小灯标有“3.8V 0.3A ”的字样。 “3.8V”是该灯正常工作时的电压，即额定电压为3.8伏；“0.3A”是该灯在额定电压下工作时的额定电流为0.3安。 3.8V 0.3A 一、电压 4. 了解一些电源和用电器的额定电压。 干电池：1.5V 汽车中的的蓄电池：12～14V 电灯：220V 大型发电机： 10～18kV 手机电源适配器 输出：5～12V 一、电压 5. 电源的作用 电源在电路中的作用就是给电路两端提供电压，不同电源提供的电压是不同的。 如果某一电路与电源相连接，电压就加在这段电路的两端，使导体中的自由电荷定向移动形成电流。 一些电源 一、电压 视频讲解——《电压与水压》 一、电压 物理学家—亚历山德罗·朱塞佩·安东尼奥·安纳塔西欧·伏特 简 介 1745年2月-1827年3月，意大利物理学家，被称为“电源之父”。29岁时，他就任科莫皇家学校的物理教授。几年后，他又担任了帕多瓦大学的校长。 主要成就 伏特制造的仪器的一个杰出例子是起电盘。以后发展成为一系列静电起电机。 1800年3月20日他宣布发明了伏打电堆，是世界上第一个发现用化学的方法可以产生电流，对电学的研究具有划时代的意义。 【例题1】一节新干电池的电压为_____伏，我国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______ 。 电流 1.5 220 电源 一、电压 【解析】一节新干电池的电压为1.5伏，一节蓄电池的电压为2伏。我国家庭照明电路的电压为220V。 类比法是物理用到的研究方法， 图中电路与“水路”进行类比，电路中的电源相当于“水路”中抽水机的作用，电路中的点灯相当于在“水路”中水轮机的作用。 电源是提供电压的装置，电压使导体中自由电荷定向移动形成电流。 一、电压 【解析】 将另一架手机置于华为手机上，就能给另一架手机充电，华为手机提供电能，故此时，华为手机相当于电路中的电源，另一架手机消耗电能，相当于电路中的用电器。 因为1V=103mV，所以3.7V＝3.7×103mV 【例题2】华为麒麟9020芯片是华为有自主知识产权的手机芯片，采用7nm工艺制造。华为手机拥有反向无线充电技术，如图所示，将另一架手机置于华为手机上，就能给另一架手机充电。此时，华为手机相当于电路中的 _____，另一架手机相当于电路中的_______。手机使用的锂电池电压是3.7V＝_______mV。 3.7×103 电源 用电器 一、电压 二、电压表 四、电压和电压表 二、电压表 1. 观察电压表 （1）接线柱 电路两端的电压可以用电压表测量。如图所示的是实验室常用的双量程电压表，有三个接线柱，左边的接线柱标有“-”，其余两个接线柱分别标有“3”和“15”。 刻度盘 调零螺母 单 位 指 针 负接线柱 正接线柱 （有2个） 二、电压表 （2）量程 如果把标有“- ”的接线柱和标有“3”的接线柱接到电路中，则表示选用了 ________的量程。当指针指在满刻度时，说明电压为3V。读数时，应读取刻度盘 _______(上排/下排)的数值，电压表的分度值为______V。 如果把标有“- ”的接线柱和标有“15 ”的接线柱接到电路中，就表示选用的量程为__________。读数时，应读取刻度盘_______(上排/下排)的数值，此时电压表的分度值为________。 量程：0～3V 分度值：0.1V 示数为：2V 下排 0.1 量程：0～15V 分度值：0.5 V 示数为：12.5V 0~3V 上排 0 ～ 15V 0.5V 二、电压表 2. 电压表的使用 （1）使用前进行调零 使用电压表前应该先观察指针，是否指在零刻度线上，若不指在零刻度线，则调零旋钮使指针指在零刻度线。 二、电压表 （2）要测哪部分电路的电压，电压表就和那部分电路并联。 电压表测小灯两端电压 电压表并联在小灯L1两端， 测量L1两端的电压 二、电压表 （3）电压表接入电路时，使电流从其标有“3”或“15”的接线柱流入，从标有“－”的接线柱流出。 电流从“-”接线柱流入，从“+”接线柱流出。指针反向偏转，不能使用 错误使用 电流从其“＋”接线柱 流入，从“－”接线柱流出 二、电压表 （4）被测电压的大小不能超过电压表的量程 如果被测电压超过电压表的最大量程，就无法读数，而且也有可能损坏电压表，这时应该改用更大量程的电压表。 “试触法”选量程：为避免电压过大损坏电压表，在不能事先估算电压的情况下，要先闭合开关然后迅速断开（叫作“试触”），看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。 二、电压表 小结：电压表的使用 （1）使用前应先检查指针是否指零，如有偏差，则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝，将指针调至零位。 （2）电压表应与待测电路并联，使电流从电压表标有“3”或“15”的接线柱流入，从标有“-”的接线柱流出 。 （3）被测电压的大小不能超过电压表的量程。一般先试用大量程，若电压表的示数在小量程范围内，则应改用小量程。 二、电压表 视频演示——《电压表的使用》 二、电压表 3. 电压表与电流表的异同比较 电压表 电流表 符号 用途 连接方式 与电源相连 分析电路时 相同点 ①使用前要调零，弄清分度值、量程。 ②使用时都要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出； ③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数； ④不能估计出电流、电压值时，可用试触法判断选量程。 电流表看成一条导线 电压表可看做断路 绝对不允许直接 接在电源两极上 能够直接并联 在电源两极上 串联在被测电路中 并联在被测电路两端 测量电路中的电流 测量电路两端的电压 V A 二、电压表 【例题3】下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确的是（　　） D A B C D 【解析】A．电流表并联在电路中，把R2、电压表短路，故A错误； B．电压表串联在电路中，电流表并联在了电路中，故B错误； C．R1、R2两电阻串联，电压表测R1两端的电压，故C错误； D．R1、R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，故D正确。 故选D. 二、电压表 【例题4】在图所示电路中，用笔画线代替导线把电压表接入电路，使电压表测小灯泡L2两端的电压。 【解析】电压表测小灯泡L2两端电压时，电压表并在L2两端，电源电压为两节干电池的电压即3V，所以电压表量程选0~3V。电流从正接线柱流入，负接线柱流出。 三、学生实验——用电压表测量电压 四、电压和电压表 三、学生实验——用电压表测量电压 【实验目的】 1. 学习使用电压表。 2. 测量电源电压和小灯泡发光时两端的电压。 【实验器材】 电池、电池盒、电压表、小灯泡、开关及导线。 L 【实验步骤】 1. 将实验器材连接成电路，用电压表测量小灯泡两端的电压，并将数据记录在自己设计的表格中。 实验次数 小灯两端 的电压U/V 1 2 三、学生实验——用电压表测量电压 2. 用电压表分别测量每一节电池和两节电池串联的总电压，分别记录数据。 电池节数 电压/V 1 2 测量两节电池串联的总电压 三、学生实验——用电压表测量电压 【交流与小结】 1. 两节电池串联的总电压，与每节电池的电压有什么关系?为什么常把电池串联成电池组使用? 结论：两节电池串联的总电压等于每节电池的电压之和，即 U=U1+U2。 生活和实验中，常把电池串联成电池组使用，可以得到较大的电压，以适应用电器对供电电压的要求。 三、学生实验——用电压表测量电压 【交流与小结】 2. 电压表与电流表在使用规则上有哪些相同点和不同点? 电压表 电流表 连接方式 与电源相连 相同点 ①使用前要调零，弄清分度值、量程。 ②使用时都要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出； ③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数； ④不能估计出电流、电压值时，可用试触法判断选量程。 绝对不允许直接 接在电源两极上 能够直接并联 在电源两极上 串联在被测电路中 并联在被测电路两端 三、学生实验——用电压表测量电压 演示实验——《测量电源电压和小灯泡发光时两端的电压》 三、学生实验——用电压表测量电压 【例题5】如图甲所示，是用电压表测量电压的实验： （1）实验中电压表应与被测电压的电路元件_____ 联； （2）闭合开关，小灯泡发光，此时电压表的示数如图乙所示，则小灯泡上的电压是____V；保持开关闭合，再测此时电源电压是____V； （3）实验表明该电路中电源电压U电源_______U灯泡。（选填“等于”、“大于”或“小于”） 2.5 并 2.5 等于 三、学生实验——用电压表测量电压 【解析】 （1）电压表使用时应与用电器并联使用才能测量用电器两端电压。 （2）由图知电压表选择小量程，指针指在2后面第5格，故读数为2.5V。 电路中只有一个小灯泡，故电源电压等于用电器电压，即2.5V。 （3）当电路中只有一个用电器时，电源电压等于用电器电压。 三、学生实验——用电压表测量电压 【例题6】小方在“用电压表测电压”的实验中： （1）小方在连接电路时，当他把最后一根导线接好时，小灯泡马上亮起来了，出现这种现象的原因是_____________。 （2）闭合开关前，电压表的指针如图甲所示，其原因可能是_____________。 （3）各电路元件连接情况均完好，闭合开关后，发现电压表的指针出现了如图乙所示的情况，其原因可能是_____________。 电压表的正负接线柱接反了 连接电路时，开关未断开 电压表未较零 三、学生实验——用电压表测量电压 【解析】 （1）连接完最后一根导线，没有闭合开关灯泡就发光了，说明开关早就是闭合的，这是错误的方式，任何电学实验在连接电路时，开关都必须是断开的，出现这种情况的原因是：连接电路时，开关没有断开。 （2）闭合开关前，电压表示数不为0，这说明没有电流时，电压表就有示数，即电压表未较零。 （3）闭合开关后发现指针反偏，这说明电流反向，即电压表正负接线柱接反了。 三、学生实验——用电压表测量电压 干电池是生活中使用比较广泛的直流电源。目前常用的干电池大多为锌锰干电池和碱性锌锰电池。 电池与环境保护 锌筒 绝缘层 碳棒 二氧化锰糊状物 氯化铵等糊状电解质 1. 锌锰干电池 锌锰干电池的负极是锌筒，内有氯化铵等糊状电解质，正极是碳棒，它的四周被二氧化锰糊状物包围着。 2. 碱性锌锰电池 碱性锌锰电池的正极是钢壳，壳内与之紧密接触的是二氧化锰和碳粉的混合物。中间的填充物是氢氧化钾电解质和锌粉，其内插有一根铜针，作为负极。 干电池的优点是价格便宜、适用范围广，缺点是使用寿命较短、不可重复使用。 电池与环境保护 3. 蓄电池 蓄电池是一种放电后可再充电的电池。放电时，化学能转化为电能；充电时则是电能转化为化学能。汽车电瓶即是一种蓄电池。蓄电池的充放电过程可以循环多次，因此使用起来更经济。 电池与环境保护 蓄电池 科技的发展催生了大量新型电池，如被广泛用于手机、笔记本计算机的可充电锂电池，用于电子手表等微型设备的纽扣电池，等等。新型电池正朝着高效能、小型化和低污染的方向发展。 四、课堂总结 四、电压和电压表 课堂总结（1） 电压 电压表 的使用 电压和电压表 ①电压的作用：电压使自由电荷定向移动形成电流。 ②电源的作用：维持正负极间有一定的电压。 ③电压的单位：国际单位为伏特，符号是V， 常用单位有kV、mV 1kV=103V 1V=103mV ④额定电压与额定电流。 ①使用前应先检查指针是否指零。 ②电压表应与待测电路并联，使电流从电压表标有“3”或“15”的接线柱流入，从标有“-”的接线柱流出 。 ③被测电压不能超过电压表的量程，一般先试用大量程。 课堂总结（2） 五、实践与练习 四、电压和电压表 实践与练习 【解析】如图（a）所示，电压表选择的是大量程，分度值为0.5V，示数为12V。 如图（b）所示，电压表选择的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.7V。 1. 请读出图中电压表的示数。 （a） （b） 【解析】两灯串联，电压表测量L2两端的电压，注意电压表的“+”、“-”接线柱不要接反。 实践与练习 2. 按图（a）所示的电路图，用笔画线表示导线，将图（b）中的实验器材连接起来。 （a） 六、综合提升训练 四、电压和电压表 综合提升训练 【解析】A．家庭电路的电压是220V，手机电池电压约3.7V，A错误； B．一节新干电池的电压为1.5V，用久之后电压会下降。故B错误； CD．电压能使自由电荷发生定向运动，而不仅仅是自由电子发生定向移动，如：酸、碱、盐水溶液中的正负离子。故C错误，D正确。故选D. 1. 下列关于电压的叙述正确的是（　　） A．手机电池的电压是220V B．在任何情况下，一节干电池的电压都是1.5V C．电压只能使自由电子发生定向移动 D．电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因 D 【解析】A．电压表要并联在被测电路两端，符合电压表使用规则；A不符题意；B．被测电压不要超过电压表的量程，符合电压表使用规则；B不符题意； C．要使电流从正接线柱流入电压表，从负接线柱流出，符合电压表使用规则；故C不符题意；D．可以把电压表直接接在电源两极上，这是为了测量电源两极间的电压；故D符合题意；故选D。 2． 关于电压表的使用，下列叙述中错误的是（  ） A．电压表要并联在被测电路两端 B．被测电压不能超过电压表的量程 C．电流从正接线柱流入电压表，从负接线柱流出 D．绝对不允许不经过用电器而把电压表直接接在电源两极上 D 综合提升训练 综合提升训练 3. 如图所示电路，请用笔画线表示导线完成电路连接。要求：两灯串联，电压表测量L1两端的电压，导线不能交叉。 【解析】先完成两灯串联；再把电压表与小灯L1并联。注意电压表选用0～3V量程，正负接线柱不要接反。连接如图所示。 综合提升训练 【解析】要探究串联电路电压的规律并测L2两端的电压，两个小灯泡应串联，电压表应该与小灯泡L2并联；观察实物图可知，电压表与灯泡L1串联了，且两个小灯泡相当于并联；连错的导线为L2接开关的导线，应将L2接开关的导线改接在电压表的负接线柱上，即可满足实验要求，如图所示. 4. 在“探究串联电路电压的规律”的实验中，连接电路如图所示，要求用电压表测L2两端的电压。图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并画出正确的电路连接。 综合提升训练 5. 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 B 【解析】 B．图示影响力中，开关闭合，两灯均正常发光，则电路处于通路，若甲、丙为电压表，乙为电流表，则两灯串联在电路中；若甲、丙都为电流表，乙为电压表，则两灯并联在电路中，甲测通过L2的电流，丙测干路电路，故B符合题意， A．甲为电压表，乙、丙为电流表，则灯L2被短路，不能发光，故A不符合题意； C．丙是电压表，甲、乙是电流表，则电源被知路， 两灯不能发光，电路被损坏，故C不符合题意； D．三个都是电流表，电路也被短路了，两灯不能发光， 故D不符合题意。故选B。 综合提升训练 综合提升训练 6. 如图所示电路，电源电压不变，闭合S1和S2，灯泡L1和L2均能正常发光，电流表和电压表均有示数。下列分析错误的是（　　） A．只闭合S1，电压表可以测量出电源两端的电压 B．只闭合S1，电流表可以测量出通过L2的电流 C．先闭合S1，再闭合S2，L1的亮度不变 D．先闭合S1，再闭合S2，电流表和电压表的示数均不变 B 综合提升训练 【解析】 AB．只闭合S1，电流表与L1串联，测L1电流，电压表测电源电压，故A正确，B错误； CD．先闭合S1，再闭合S2，L1与L2并联，电流表与L1串联，测L1电流，根据并联电路相互不影响的特点，通过L1电流不变，电流表示数不变，L1亮度不变，电压表测电源电压，示数不变，故CD正确。 故选B。 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf58.45.100 $$