第四节 测量：用电压表测量电压（培优教学课件）物理沪科版2024九年级全一册

义务教育教科书 第十五章  电与电路 第四节 测量：用电压表测量电压 上海科学技术出版社 致老师、同学 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，约50MB. ppt共有56张、1段视频，可根据需要选择点播. 视频 资源 演示实验—《练习使用电压表》 免责 声明 视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 ppt版权归本工作室，如涉及侵权问题，将追究责任。 学习目标 能完成“用电压表测量电压”的实验，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；能按要求完成实验报告。 1. 电压 2. 电压表 3. 实验：用电压表测电压 4. 课堂总结 5. 作业 6. 综合提升训练 目录导航 一、电压 第四节 测量：用电压表测量电压 一、电压 1. 电压 （1）探究电流的形成原因 【实验器材】两节干电池、一个小灯泡、一个开关和一些导线。 【实验过程】（1）如图甲所示，干电池没有接入电路中，观察小灯泡是否发光。 甲 一、电压 （2）如图乙、丙所示，把小灯泡接入电路中，第一次用一节干电池做电源，第二次用二节干电池做电源，观察小灯泡的亮度。 【实验现象】不接电池小灯泡不亮； 一节电池小灯泡发光暗；两节电池小灯泡发光亮。 丙 乙 一、电压 也就是电源的两极间存在着某种“力量”迫使整个电路中的电子产生了定向移动。电源两极间的这种作用称为“电压”。 【分析现象】 当接上电池时，小灯泡发光，表明金属导体中的自由电子发生了定向移动形成电流。 没有电池时，导线中虽然有大量的自由电子，但不发生定向移动，没有电流，所以小灯泡不亮。 【实验结论】电压使自由电荷定向移动形成电流。 一、电压 （2）用类比法认识电压 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。 电源的作用就是给用电器两端提供电压，从而能形成持续的电流。 一、电压 探究归纳：接通电路，电路中的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。 （3）电压的符号及单位 电压用符号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）、 毫伏（mV） 换算关系：1kV＝103V 1V＝103mV 一、电压 （4）生活中常见的电压值 家庭电路的电压 动力用电的电压 对人体的安全电压 手机的充电电压 闪电云层的电压 220V 380V 不高于36V 达103kV 一般约5V 一、电压 2. 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 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。 一、电压 【例题1】在学习电学时，小明结合图（甲）、（乙）作出了以下类比，其中不合理的是（　　） A．电流类似于水流，方向从电池负极经用电器到正极 B．灯泡的作用类似于水轮机，有电流流过会发光 C．电源的作用类似于水泵，使电路两端形成电压 D．开关类似于阀门，可以控制电路通断 A 一、电压 【解析】 A．电流类似于水流，方向从电池正极经用电器到负极 ，故A符合题意； B．水轮机有水流过会转动，灯泡的作用类似于水轮机，有电流流过会发光，故B不符题意； C．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C不符题意； D．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D不符合题意。故选A。 【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 第四节 测量：用电压表测量电压 二、电压表 1. 认识电压表 电压表是测量电压高低的仪器。 电路符号： 实验室常用电压表如图所示。 主要组成有：三个接线柱、表盘、指针、调零螺丝等。 V 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 （1）量程：表盘上有两排刻度，表示电压表的两个量程，分别是0~3V和0~15V。电压表的大量程是小量程的5倍。 （2）接线柱 电压表有三个接线柱，红色接线柱为正接线柱，旁边标有“3”或“15”，表示电压表的量程为0~3V或0~15V； 黑色接线柱为负接线柱，旁边标有“-”。 使用“3”和“-”两个接线柱时，电压表所用量程是0~3V，最大可测3V的电压。 使用“15”和“-”两个接线柱时，电压表所用量程是0~15V，最大可测15V的电压。 二、电压表 量 程：0~3V 分度值：0.1V 示数为：2V 2. 电压表的读数方法 （1）确定量程：看清选用的是哪个量程，确定读表盘上的哪排刻度。 （2）确定分度值：根据所用量程，确定每1小格表示的电压值（即分度值）。如果使用的是0~3V的量程，则每1小格表示0.1V；如果使用的是0~15V的量程，则每1小格表示0.5V。 （3）读数：接通电路，待指针稳定（不左右摆动）后读数。 量 程：0~15V 分度值：0.5V 示数为：12.5V 二、电压表 3. 电压表的使用 （1）使用前进行调零 使用电流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）电压表要与被测用电器并联 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）让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出 电流从“-”接线柱流入，从“+”接线柱流出。指针反向偏转，不能测量电压，会损坏电压表。 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 4. 小结：电压表的使用 （1）电压表要与被测用电器并联，让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出； （2）被测电压的大小不能超过电压表的量程。 若违反以上规定，可能会损坏电压表。 二、电压表 视频演示——《练习使用电压表》 二、电压表 5. 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 【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。 【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（　　） 故选D. 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。 二、电压表 三、实验：用电压表测电压 第四节 测量：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。 三、实验：用电压表测电压 L 【实验步骤】 1. 选择电压表的恰当量程，然后把电压表直接接在电源两端。闭合开关，指针稳定后电压表的示数可视为电源的电压，在自己设计的实验表格中记录测量数据。 换成一节电池，重复实验。 电池节数 电压/V 1 2 3 三、实验：用电压表测电压 2. 根据电源电压选择电压表的恰当量程。按照图所示的电路图将实验器材连接起来，闭合开关，待指针稳定后，读出并记录电压表示数。 三、实验：用电压表测电压 【实验结论】 写出测得的电源电压和小灯泡两端的电压。 【交流讨论】 1. 比较电压表和电流表的使用，有哪些异同? （见ppt第30页） 2. 如果电路中有两个小灯泡串联，该怎样分别测它们的电压?猜一猜它们的电压与电源电压有怎样的关系? 如果电路中有两个小灯泡串联，电压表需要与每个灯泡并联，以测量其两端的电压。 它们两端的电压之和可能等于电源电压。 三、实验：用电压表测电压 【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、实验：用电压表测电压 【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。 【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、实验：用电压表测电压 【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。 四、课堂总结 第四节 测量：用电压表测量电压 课堂总结 电压 电压表的使用 用电压表测量电压 ①电压的作用：使电荷定向移动形成持续的电流。 ②电源的作用：给电路两端提供电压。 ③电压的单位 Ⅰ. 国际单位：伏特，简称伏，符号是V Ⅱ. 常用单位：千伏（kV）、 毫伏（mV） Ⅲ. 换算关系：1kV=103V 1V=103mV ①电压表要与被测用电器并联，让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。 ②被测电压的大小不能超过电压表的量程。 五、作业 第四节 测量：用电压表测量电压 作业 参考ppt第34页～37页。 1．请完成“用电压表测量电压”的实验报告，在报告中需展示实验设计、根据电路图连接实物图的照片、有实验数据的表格。 作业 【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 作业 【解析】A．电压表正负接线柱接反，会造成电压表指针反向偏转，甚至烧毁，故A错误；B．电压表应该与被测用电器并联，且接线柱符合电流“正进负出”，故B正确；CD．电压表与被测用电器串联，造成电路无法工作，故CD错误。 故选B。 3．如图所示，要用电压表来测量灯L两端电压， 正确的接法是（  ） B 作业 【解析】 我国家庭电路的电压是220V，一节新的干电池的电压是1.5V。 4. 我国家庭电路的电压是_______ V，一节新的干电池的电压是_______V。 220 1.5 作业 【解析】电压表使用的0～15V量程，每一个大格代表5V，每一个小格代表0.5V，电压为11.5V。 如果电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.3V。 5. 如图所示为一电压表的表盘，此时指针示数为______V；若用的是另一量程，指针位置不变，示数是______V。 11.5 2.3 作业 6. 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。 1. 能否用电压表测量电流?为什么? 答：不能。因为测量电路中的电流需要将仪表串联在电路中,当将电压表串联在电路中时,电压表处相当于开路,，无法测量电路中的电流。 2.相同电池并联的总电压与并联的每节电池电压之间的关系是什么? 答：相同电池中每节电池的电压相等，将几个电池并联后，总电压等于每节电池的电压。 作业 六、综合提升训练 第四节 测量：用电压表测量电压 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 2. 物理上有许多的学习方法，在我们认识电流的时候，往往从水流中开始的，如图，从图中可知，抽水机提供______，电源可提供______，这种物理学中应用的方法叫______法。 类比 【解析】类比法：在认识一些物理概念时，我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比，以帮助我们理解它。如认识电流大小时，用水流进行类比。认识电压时，用水压进行类比。 水压 电压 综合提升训练 综合提升训练 3. 如图，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和铝片插入盐水中，这样就制成了一个电池。观察电压表指针的偏转与接线可知，这个电池的电压 是_____V；，其中_____片是它的 电池正极（选填“铝”、“铜”）。 0.3 铜 【解析】因为电压表将“﹣”和“3”两个接线柱接入电路，所以电压表的量程为3V，且电压表的示数为0.3V，因此这块电池的电压为0.3V；因为与电压表正接线柱相连的为电源的正极，所以铜片是电源正极。 综合提升训练 4. 在图中，请用笔画线表示导线来连接实物图，使小灯泡能够发光并且电压表能够测出灯泡两端的电压(估计为2～3V）。 【解析】电压表并联在灯泡两端，标有“-”号的接线柱靠近电源负极，“+”接线柱靠近电源正极；选择0~3V的量程。 综合提升训练 【解析】电压表在测量电压时，应并联接入电路中；电流要从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，故C正确，ABD错误。故选C. 5．同学们在实验室中利用电压表测量小灯泡电压时，画出下面几种电路图，其中正确的是（　　） C 综合提升训练 6. 如图是一位同学所连的电路，他要测量小灯泡 L2两端的电压， 图中有一根导线接错了。 （1）请你找出这根接错的导线，在这根导线上打“ × ”，并用笔重新画一根正确连接的导线。 （2）画出正确接线的电路图。 Lavf59.27.100 $$