第四节 测量：用电压表测量电压（导学案）物理沪科版2024九年级全一册

第四节 测量：用电压表测量电压 （导学案） 【学习目标】 知道电压的定义；掌握电压的单位及换算；认识电压表的结构与量程；掌握电压表的使用规则。 【学习重点】 电压的定义、单位换算及常见电压值。 电压表的结构与使用规则。 规范操作 “用电压表测量电压” 实验。 【学习难点】 电压表的并联连接：准确将电压表并联在被测用电器两端，避免串联； 电压表与电流表的异同区分：尤其是连接方式和是否可直接接电源两极的差异； 试触法的应用：根据试触结果选择合适量程，准确读取不同量程下的示数。 【自主预习】 1、 可给电流提供推动作用，用字母 表示，电压的单位是 ，符号 。还有毫安（mV）、微安（μV）； 1KV＝ V　1V＝ mV。 2、在实验室中，用 来测量电路中的电压，该仪表用符号 表示。电压表有两个量程，分别是 和 。如果使用“—”和“15”两个接线柱接入电路，则它的分度值是 ；如果使用“—”和“3”两个接线柱接入电路，则它的分度值是 。 3、使用电压表要注意： （1）电压表要 联在被测电路中； （2）接线柱的接法要正确，电流从“ ”接线柱流入，从“ ”接线柱流出。 （3）被测电压 超过电压表的量程；不确定时用大量程 。 【课堂探究】 一、电压 1．电压的作用： 是使自由电荷定向移动形成电流的原因。物理学中用字母 表示。 2.电源的作用： 给电路两端提供电压。 （1）水流的形成过程： 抽水机提供水压（水位差）→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。 （2）电流的形成过程： 电源提供电压（电位差）→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。 3.电压的单位： （1）国际单位： 伏特（V），简称“伏”。 （2）常用单位：千伏kV 、毫伏mV （3）换算关系：1Kv＝ V　1V＝ mV 4.了解常见的电压值：（V） 维持人体生物电流 约10-3 手机电池 3.7 干电池 我国的家庭电路 电子手表用氧化银电池 1.5 安全电压源 铅蓄电池 2 动力电路 380 【例1】电鳐可以产生200V左右的电压用来自卫 。发生闪电时，云层间的电压可达到，合 V。 【例2】我国家庭电路的电压是 V，对人体安全的电压是 V。 二、认识电压表 1．作用：测量电路两端的电压。 2.电路符号： 3.结构：三个接线柱：“-”“3V”“15V” （接线时，每次只能用2个接线柱，一正一负） 4.量程和分度值： 　　两个量程： 和。 　　分度值为： 和 。 5.读数：先由所用接线柱确定量程和分度值，然后根据几大格、几小格读数。 6.电压表的用法： （1）使用前应先检查指针是否指零刻度，并调零。 （2）电压表必须和被测用电器并联。 （3）使电流从“＋”接线柱流进电压表，从“－”接线柱流出。 （4）选择合适的量程 。 【例3】图是小玉同学制作的水果电池，从图中可以看出铜片是水果电池的 极；在水果电池内部 （选填“有”或“没有”）电荷定向移动。 【例4】用电压表测量某元件两端的电压时，电压表应与这个元件 联。如图所示，电压表的示数为 V。 三、用电压表测量电压 1：测量电源电压 ① 断开 ，选择量程（1 节干电池 1.5V 选 0~3V 量程，2 节 3V 仍选 0~3V 量程）； ② 连接电路：将电压表 “3” 接线柱接电源 ，“-” 接线柱接电源 （直接并联）； ③ 闭合开关，待指针稳定后读数，记录示数（如 2 节干电池约 3V）； ④ 更换 1 节干电池，重复测量，记录示数（约 1.5V）。 2：测量小灯泡两端电压 ① 断开开关，选择量程（估计灯泡电压约 2V，选 0~3V 量程）； ② 连接电路：从电源正极出发，依次连接 （先接串联部分），再将电压表 “3” 接线柱接灯泡靠近电源正极的一端，“-” 接线柱接灯泡靠近电源负极的一端（ 在灯泡两端）； ③ 试触（若指针偏转正常，闭合开关读数；若偏转超满偏，换大量程）； ④ 记录示数（如约 2.2V），整理器材。 3.电压表和电流表的异同： 电压表 电流表 用途 测量电路两端的电压 测量电路中的电流 连接 方式 联在被测电路两端 联在被测电路中 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 接线柱流入， 接线柱流出； ③都要选择合适的 ，使指针稳定后再读数； ④不能估计出电流、电压值时，可用 法判断选量程。 【例5】学习了电学知识后，爱动手的小李同学连接了如图所示的电路，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） A．与的连接方式是并联 B．该电压表指针会反向偏转 C．电压表测量电源两端电压 D．若被短路，电压表指针几乎不偏转 【归纳整理】 第四节 测量:电压表测量电压 【课堂练习】 1．如图所示，将两个完全相同的小灯泡串联接入1.5V的电路中，闭合开关后，发现两灯都不亮。他将电压表的负接线柱与c点连接，用导线将正接线柱分别与a、b、e、d四个点进行试触，若只有开关S接触不良，则下列说法正确的是（　　） A．接a时的电压为1.5V B．接b时的电压为1.5V C．接e时的电压为1.5V D．接d时的电压为1.5V 2．对下列常见物理量的估测，最合理的是（   ） A．一枚一元硬币的直径为2.5mm B．家用电冰箱正常工作的电流为1A C．我国家庭照明电路电压为380V D．普通中学生正常步行的速度为4m/s 3．下列物理量最接近实际的是（    ） A．我国家庭电路电压为220V B．中学生单臂长约为2m C．让人舒适的室温约为40℃ D．中学生的质量约为500kg 4．如图，某校物理兴趣小组进行电学实验，闭合开关小灯泡正常发光，当断开开关把电压表接到小灯泡两端，再次闭合开关后会出现的情况是（    ） A．小灯泡被短路 B．电源被短路 C．电压表有示数 D．小灯泡不发光 5．如图所示的电路中，闭合开关，电压表测量的是（　　） A．电源两端的电压 B．开关S两端的电压 C．灯L1两端的电压 D．灯L2两端的电压 6．电路和水路有许多相似之处。在电路中和如图所示水路中的水轮机作用相似的是（　　） A．电源 B．用电器 C．开关 D．导线 7．如图所示，电源电压为3 V，当开关S闭合时，两灯均正常发光，电压表示数为 V；当开关S断开时，电压表示数约为 V。 8．如图所示，在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片插入盐水中，这就组成了一个电池。观察电压表指针的偏转与接线可知：这个电池的电压为 V， 片是它的正极，在盐水内部，电流的方向是 （选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”）。 9．1.5A= A；200V= kV。 10．水果含有果酸，在水果中插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池。如图甲所示，是小明用电压表测量自制的柠檬水果电池两端电压的实验装置，其中他用电压表的“”接线柱通过导线接铜片，“”接线柱通过导线接铁片，完成连接后，电压表的示数如图乙所示。请回答下列问题： (1)铜片相当于该水果电池的 （选填“正”或“负”）极； (2)铜片与电压表之间的导线中，自由电子定向移动的方向是从 （选填“电压表到铜片”“铜片到电压表”）； (3)小明用锌片替换铁片做水果电池的极板，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，再次测量水果电池两端的电压，发现电压表指针的偏转角度更大。请根据小明的实验步骤及现象，写出他所探究的问题： 。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四节 测量：用电压表测量电压 （导学案） 【学习目标】 知道电压的定义；掌握电压的单位及换算；认识电压表的结构与量程；掌握电压表的使用规则。 【学习重点】 电压的定义、单位换算及常见电压值。 电压表的结构与使用规则。 规范操作 “用电压表测量电压” 实验。 【学习难点】 电压表的并联连接：准确将电压表并联在被测用电器两端，避免串联； 电压表与电流表的异同区分：尤其是连接方式和是否可直接接电源两极的差异； 试触法的应用：根据试触结果选择合适量程，准确读取不同量程下的示数。 【自主预习】 1、 电压 可给电流提供推动作用，用字母 U 表示，电压的单位是 伏特 ，符号 V 。还有毫安（mV）、微安（μV）； 1KV＝1000 V　1V＝1000 mV。 2、在实验室中，用 电压表 来测量电路中的电压，该仪表用符号 Ⓥ 表示。电压表有两个量程，分别是 0~3V 和 0~15V 。如果使用“—”和“15”两个接线柱接入电路，则它的分度值是 0.5V ；如果使用“—”和“3”两个接线柱接入电路，则它的分度值是 0.1V 。 3、使用电压表要注意： （1）电压表要 串 联在被测电路中； （2）接线柱的接法要正确，电流从“ 正 ”接线柱流入，从“ 负 ”接线柱流出。 （3）被测电压 不得 超过电压表的量程；不确定时用大量程 试触 。 【课堂探究】 一、电压 1．电压的作用： 电压 是使自由电荷定向移动形成电流的原因。物理学中用字母 U 表示。 2.电源的作用： 给电路两端提供电压。 （1）水流的形成过程： 抽水机提供水压（水位差）→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。 （2）电流的形成过程： 电源提供电压（电位差）→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。 3.电压的单位： （1）国际单位： 伏特（V），简称“伏”。 （2）常用单位：千伏kV 、毫伏mV （3）换算关系：1Kv＝1000 V　1V＝1000 mV 4.了解常见的电压值：（V） 维持人体生物电流 约10-3 手机电池 3.7 干电池 1.5 我国的家庭电路 220 电子手表用氧化银电池 1.5 安全电压源 不高于36 铅蓄电池 2 动力电路 380 【例1】电鳐可以产生200V左右的电压用来自卫 。发生闪电时，云层间的电压可达到，合 V。 【答案】 0.22 【详解】[1][2]本题考查电压单位的换算，根据电压单位换算关系1kV=103V，1V=103mV进行推导，即 [3]云层间的电压可达到，合 【例2】我国家庭电路的电压是 V，对人体安全的电压是 V。 【答案】 220 不高于36 【详解】[1][2]根据常见的电压可知，我国家庭电路的电压是220V，对人体安全的电压是不高于36V。 二、认识电压表 1．作用：测量电路两端的电压。 2.电路符号： 3.结构：三个接线柱：“-”“3V”“15V” （接线时，每次只能用2个接线柱，一正一负） 4.量程和分度值： 　　两个量程：0—3V 和0—15V 。 　　分度值为：0.1V 和 0.5V 。 5.读数：先由所用接线柱确定量程和分度值，然后根据几大格、几小格读数。 6.电压表的用法： （1）使用前应先检查指针是否指零刻度，并调零。 （2）电压表必须和被测用电器并联。 （3）使电流从“＋”接线柱流进电压表，从“－”接线柱流出。 （4）选择合适的量程 。 【例3】图是小玉同学制作的水果电池，从图中可以看出铜片是水果电池的 极；在水果电池内部 （选填“有”或“没有”）电荷定向移动。 【答案】 正 有 【详解】[1]电压表使用时，电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，因此铜电极为正极。 [2]在水果电池内部有电压，且构成了通路，所以有电流产生，有电荷定向移动。 【例4】用电压表测量某元件两端的电压时，电压表应与这个元件 联。如图所示，电压表的示数为 V。 【答案】 并 11.5 【详解】[1]用电压表测量某元件两端的电压时，应与这个元件并联。 [2]如图所示，电压表选择的量程为，分度值为，电压表此时示数为。 三、用电压表测量电压 1：测量电源电压 ① 断开开关 ，选择量程（1 节干电池 1.5V 选 0~3V 量程，2 节 3V 仍选 0~3V 量程）； ② 连接电路：将电压表 “3” 接线柱接电源正极 ，“-” 接线柱接电源负极 （直接并联）； ③ 闭合开关，待指针稳定后读数，记录示数（如 2 节干电池约 3V）； ④ 更换 1 节干电池，重复测量，记录示数（约 1.5V）。 2：测量小灯泡两端电压 ① 断开开关，选择量程（估计灯泡电压约 2V，选 0~3V 量程）； ② 连接电路：从电源正极出发，依次连接开关→灯泡→电源负极 （先接串联部分），再将电压表 “3” 接线柱接灯泡靠近电源正极的一端，“-” 接线柱接灯泡靠近电源负极的一端（并联 在灯泡两端）； ③ 试触（若指针偏转正常，闭合开关读数；若偏转超满偏，换大量程）； ④ 记录示数（如约 2.2V），整理器材。 3.电压表和电流表的异同： 电压表 电流表 用途 测量电路两端的电压 测量电路中的电流 连接 方式 并联在被测电路两端 串联在被测电路中 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。 【例5】学习了电学知识后，爱动手的小李同学连接了如图所示的电路，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） A．与的连接方式是并联 B．该电压表指针会反向偏转 C．电压表测量电源两端电压 D．若被短路，电压表指针几乎不偏转 【答案】D 【详解】A．如图，两电阻是串联的，故A错误； B．电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，指针正常偏转，故B错误； C．电压表并联在R2和电流表的两端，测R2和电流表两端电压，故C错误； D．若被短路，电压表测电流表两端电压，电流表电阻很小，其两端电压很小，接近于零，电压表指针几乎不偏转，故D正确。 故选 D。 【归纳整理】 第四节 测量:电压表测量电压 【课堂练习】 1．如图所示，将两个完全相同的小灯泡串联接入1.5V的电路中，闭合开关后，发现两灯都不亮。他将电压表的负接线柱与c点连接，用导线将正接线柱分别与a、b、e、d四个点进行试触，若只有开关S接触不良，则下列说法正确的是（　　） A．接a时的电压为1.5V B．接b时的电压为1.5V C．接e时的电压为1.5V D．接d时的电压为1.5V 【答案】D 【详解】因为只有开关S接触不良，当将电压表并联在cd两点时，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压1.5V；当电压表并联在ca、cb、ce两点时，电压表不能与电源两极相连，电压表示数为零。故ABC错误，D正确。 故选D。 2．对下列常见物理量的估测，最合理的是（   ） A．一枚一元硬币的直径为2.5mm B．家用电冰箱正常工作的电流为1A C．我国家庭照明电路电压为380V D．普通中学生正常步行的速度为4m/s 【答案】B 【详解】A．根据生活经验，2.5mm的长度非常短，大约只有铅笔芯的粗细。而一枚一元硬币的直径明显比铅笔芯粗很多，实际上，一枚一元硬币的直径约为2.5cm，故A不符合题意； B．家用电冰箱的功率一般在200W左右，家庭电路的电压U=220V。根据公式P=UI，可得电冰箱正常工作时的电流，与1A比较接近，故B符合题意； C．在我国，家庭照明电路采用的是单相交流电，其电压标准值为220V；而380V是工业上常用的动力电路电压，故C不符合题意； D．普通中学生正常步行的速度约为1.1m/s到1.5m/s，4m/s这个速度比较快，接近成年人骑自行车的速度。故D不符合题意。 故选B。 3．下列物理量最接近实际的是（    ） A．我国家庭电路电压为220V B．中学生单臂长约为2m C．让人舒适的室温约为40℃ D．中学生的质量约为500kg 【答案】A 【详解】A．根据生活常识，在我国，为了使家用电器能正常工作，家庭电路电压为220V，故A符合题意； B．根据生活常识，中学生单臂长度约为0.6m，故B不符合题意； C．人的正常体温约为37℃，让人舒适的室温约为25℃，故C不符合题意； D．一般情况下，中学生的质量约为50kg，故D不符合题意。 故选A。 4．如图，某校物理兴趣小组进行电学实验，闭合开关小灯泡正常发光，当断开开关把电压表接到小灯泡两端，再次闭合开关后会出现的情况是（    ） A．小灯泡被短路 B．电源被短路 C．电压表有示数 D．小灯泡不发光 【答案】C 【详解】闭合开关小灯泡正常发光，说明电路正常，断开开关把电压表接到小灯泡两端，此时电压表测量灯泡两端电压，有示数，电压表相当于断开的开关，不会造成短路，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．如图所示的电路中，闭合开关，电压表测量的是（　　） A．电源两端的电压 B．开关S两端的电压 C．灯L1两端的电压 D．灯L2两端的电压 【答案】C 【详解】由图可知，电压表负接线柱接在L1的左端，正接线柱接在L1的右端，即电压表并联在L1的两端，所以测量的使L1两端的电压，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．电路和水路有许多相似之处。在电路中和如图所示水路中的水轮机作用相似的是（　　） A．电源 B．用电器 C．开关 D．导线 【答案】B 【详解】电路和水路有许多相似之处（类比法）。与水泵作用相似的是电源；与水轮机作用相似的是用电器；与阀门作用相似的是开关。 7．如图所示，电源电压为3 V，当开关S闭合时，两灯均正常发光，电压表示数为 V；当开关S断开时，电压表示数约为 V。 【答案】 0 3 【详解】[1]当开关S闭合时，电压表被短路，则电压表示数为0V。 [2]开关S断开时，电压表串联在电路中，测电源电压，示数约为3V。 8．如图所示，在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片插入盐水中，这就组成了一个电池。观察电压表指针的偏转与接线可知：这个电池的电压为 V， 片是它的正极，在盐水内部，电流的方向是 （选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”）。 【答案】 0.6 铜 从锌片到铜片 【详解】[1]题中电压表所选量程为0∼3V，接的小量程，对应的分度值为0.1V，根据指针所指位置可读出电压值为0.6V。 [2]根据电压表的使用规则，正接线柱靠近电源的正极，负接线柱靠近电源的负极。可判断出铜片是正极。 [3]电源外部电流由正极流向负极，电源内部电流由负极流向正极，所以在盐水内部，电流的方向是从锌片到铜片。 9．1.5A= A；200V= kV。 【答案】 1.5×106μA 0.2kV 【详解】[1]单位换算为 1.5A=1.5×103mA=1.5×106μA [2]单位换算为 200V=200×10-3kV=0.2kV 10．水果含有果酸，在水果中插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池。如图甲所示，是小明用电压表测量自制的柠檬水果电池两端电压的实验装置，其中他用电压表的“”接线柱通过导线接铜片，“”接线柱通过导线接铁片，完成连接后，电压表的示数如图乙所示。请回答下列问题： (1)铜片相当于该水果电池的 （选填“正”或“负”）极； (2)铜片与电压表之间的导线中，自由电子定向移动的方向是从 （选填“电压表到铜片”“铜片到电压表”）； (3)小明用锌片替换铁片做水果电池的极板，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，再次测量水果电池两端的电压，发现电压表指针的偏转角度更大。请根据小明的实验步骤及现象，写出他所探究的问题： 。 【答案】(1)正 (2)电压表到铜片 (3)水果电池的电压与极板的材料是否有关 【详解】（1）电压表的指针右偏，说明电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，则铜片为正极，铁片端为负极。 （2）外部电流从铜片流向铁片，电流从铜片到电压表，则自由电子定向移动方向与电流反向，从电压表到铜片。 （3）小明改变了电极的材料，并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变，再次测量水果电池两端的电压，则他运用控制变量法所探究的问题是：水果电池的电压与电极的材料是否有关。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$