内容正文:
沪科版(五·四学制) 九年级上册
第11章 静电与电流
第3节 电压
01
02
03
04
05
CONTENTS
电压
测量电压
学习目标
1. 将电压类比为水压,理解其在电路中的作用;
2. 掌握电压的概念、表示、单位及其换算;
3. 认识一些常见电压值。
4. 学习电压表及其构造;
5. 知道电压表量程、分度值及其读数;
6. 掌握电压表的接法,用电压表测量电流。
重点难点
教学重点:
1.导体两端的电压是使导体中自由电荷定向移动的原因;
2.电压的概念、表示、单位及其换算;
3.电压表的使用、读数;用电压表测量电流。
1.n节相同的电池串接成电池组在实验中的应用;
2.用电压表测量电压的应用。
教学难点:
情景引入
生活中有各式各样的电源,除了常见的干电池以外,还有铅蓄电池、锂电池、发电机等。我们有时会看到如图11-3-1 所示的太阳能路灯, 这种路灯用顶部安装的太阳能电池板作为电源。接通电源后,电路中会形成持续的电流,为什么电源能够提供持续的电流呢?
PART ONE
电压
在电路中,电源为导体中做定向移动的自由电荷提供了所需的动力,这与水泵提供水压,使水管中的水循环流动相似(图 11-3-2)。导体两端的电压是使导体中自由电荷定向移动的原因,电源就是为电路中的导体提供电压的装置。
图11-3-2 水流与水泵
探究新知 电源 电压
抽水机
持续水流
电源
保持
电压
持续电流
水在水管中流动时,水管两端必须要有一定的压力差,简称“水压”;
自由电荷在电路中定向运动时,电路两端也需要电压。
保持
水压
类比法
1. 电压用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。
2. 电压的常用单位还有千伏(kV)和毫伏(mV)。它们的换算关系为:
1 kV = 1 × 103V
1 mV = 1 × 10-3 V
3.常见电压值:表 11-3-1 中是一些常见的电压值。
1799 年,伏打(A. Volta ,1745—1827)发明了人类历史上第一块化学电池—伏打电堆。此后,电池技术几经发展。1859 年,最早的可充电电池—铅酸电池问世;1887 年,干电池的发明解决了电解液漏溢的问题;20 世纪50年代后电池技术开始高速发展,其中 1991 年推出的锂离子电池以大容量、高电压、低污染、循环性能好的特点,在众多类型的电池中脱颖而出,很快被广泛应用。进入21 世纪,新型纳米材料—石墨烯的发现为电池技术的发展注入新的活力。使用相关技术制成的石墨烯电池较传统电池具有更高的能量密度、更快的充电速度、更长的使用寿命和更好的安全性能,是一种具有广阔应用前景的新型电池。 在享受电池给生活带来便捷的同时,人们也逐渐意识到电池的使用所引发的环境问题并着手解决。近 20 年来,我国因地制宜,不断加大太阳能电池和燃料电池等新能源产业的投入与支持,并于2016 年修订了《废电池污染防治技术政策》,对废旧电池的收集、运输、储存、利 用、处置等环节给出了执行标准。
STSE
在日常生活中,手电筒(图 11-3-3)、小型收音机等用电器正常工作时所需要的电压约为3 V 、6 V 等。我们常会采用几节干电池首尾相 连串接在一起组成电池组使用。如果每节电池的电压为 U,用n节相同的电池串接成电池组,其提供的电压可达nU。这样就可以满足不同用电器的使用要求。
U=1.5V×n(n为电池节数)
图 11-3-3
手电筒的电源由两节干电池组成
PART TWO
测量电压
电路中两点间电压的高低可以用电压表测量, 在电路图中,电压表用符号 表示。图11-3-4是实验室常用的电压表。
电压表
V
图 11-3-4 电压表
刻度盘
数值单位
指针
调零螺母
正接线柱
负接线柱
量程为0~15 V
量程为0~3V
电压表的构造
15
有三个接线柱,两个量程
①. 使用“-”与“3”接线柱时
量程为:0~3V
分度值:0.1V
②. 使用“-”与“15”接线柱时
量程为:0~15V
分度值:0.5V
接 “-”“3”时,量程0~3V,每大格1V,每小格0.1V;
接 “-”“15”时,量程0~3A,每大格5V,每小格0.5V.
学生实验
1. 实验室常用电压表有几个接线柱?几个量程?每个量程的分度值是多少?
2. 如何选择电压表的量程?
观察电压表
学习使用电压表
电压表接入电路前,应选择合适的量程。电压表在电路中的正确接法如图11-3-5所示,连接时应将电压表接在待测元件的两端,且使电压表的红色(或“+ ”)接线柱与待测元件靠近电源正极的一端相连。电压表可以直接连在电源的两极,测量电源两端的电压。
图 11-3-5 电压表的正确接法
1.电压表必须和被测的用电器并联。
2.电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出。
3.必须正确选择量程,可先用大量程进行“试触”。
4.电压表可以直接连到电源的两极。
电压表的连接注意事项
按图11-3-5 所示的电路,先将电源、小灯泡、开关和导线连成回路,再将电压表接在小灯泡的两端,闭合开关后从电压表上读出小灯泡两端的电压。
用电压表测量电流
图 11-3-5 电压表的正确接法
与电流表不同的是:电压表可以直接连在电源的两极,并以此测量电源电压;如用电压表可以测量一节干电池两端的电压。
尝试画出用电压表测量一节干电池两端的电压的实物图与电路图。
电压表读数:=
用偏转格数×分度值
明确所选电压表的量程;
确定电压表的分度值;
由指针位置读出示数,先数大格后数小格。
0~3V
0~15V
0.1V
0.5V
量程
分度值
电压表的读数
电压表的读数
2 V
三个表的读数各是多少?
12.5 V
1 V
练一练
实验室中也可以用电压传感器代替电压表测量电压(图 11-3-6 )。
电压传感器
图 11-3-6 用电压传感器测量电压
图 11-3-4 电压表
图 11-2-6 电流表
电流表与电压表的异同
电压表 电流表
用途 测电压 测电流
符号
连接方式 与被测用电器并联,在电路中电压表处可看作断路 与被测用电器串联,在电路中相当于导线
与电源连接 能直接接在电源的两极上 不能直接接在电源的两极上
V
A
电流表与电压表的不同点
(1)使用前:明确电表的量程、分度值、指针是否指零。
(2)使用时:让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。
(3)量程的选取原则:在保证待测电压、电流不超出其量程的情况下, 尽可能地选择小量程;无法判断待测电压、电流大小时,先用“试触法”估测,再选择合适的量程。
(4)读数:读数方法相同。
电流表与电压表的相同点
1 .一节干电池的电压为 ( )
A .1 伏 B .1.5 伏 C .24 伏 D . 220 伏
B
课堂练习
2 .我国家庭电路的电压是 V ,对人体安全的电压是不高于 V。
220
36
3 .在研究电压时,我们常将它比作水压,这是采用了 ( )
A .类比法 B .等效替代法
C .控制变量法 D .理想模型法
A
A . 2.2A
B . 12V C . 11V D . 2.2V
4 .如图所示, 电表的示数是 ( )
C
5. 下列各图中电压表分别测量的是哪两端电压?
L2
L1
V
+
-
L2
L1
+
-
L2
L1
V
+
-
甲
乙
丙
V
U1
U2
S
S
S
L1 两端电压
L2两端电压
电源电压
6 .在如图所示的电路图中,用电压表测量灯 L1 两端的电压,其中正确的是 ( )
A.
D.
C.
B.
B
课堂小结
1 .(1)在国际单位制中,电压的单位是 ,简称 ,符号为 。
(2)换算关系:1kV= V;1V= mV。
布置作业
伏特
伏
V
1000
1000
2.关于电压表的使用,下列说法错误的是 ( )
A .电压表应并联在被测电路两端
B .应该让电流从电压表的“+”接线柱流入,从“ -”接线柱流出
C .被测电压不得超过电压表的量程
D .不可以把电压表直接接到电源两端
D
3. 某用电器要求电源电压是9V,如果用干电池作电源,则需要将_______节相同的干电池串接成电池组.
6
感谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
$$