四、电压和电压表（高效培优讲义）物理苏科版2024九年级上册

四、电压和电压表 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 电压的概念以及常见的电压大小 1 题型2 测量电压的装置—电压表 5 题型3 电压表在电路分析中的应用 9 【能力培优练】 15 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 电压的概念以及常见的电压大小 1． 电压的定义 水流的形成是因为水压的存在，同理电路中的电流，也是因为类似的原因，我们将之称之为电压，电压驱动着电荷在电路中定向移动，从而形成电流，电压由电源产生，电源的作用就是使正负极间维持一定的电压。 电压与电流的关系：电压是形成电流的外因，电流是电荷定向移动的结果； 电路中要有持续电流，必须满足两个条件：①有电源（提供电压）；②电路是闭合的。 2．电压的单位 国际单位：伏特，简称伏，符号为V。 常用单位：毫伏（mV）、千伏（kV）。 换算关系：1kV=103V; 1V=103mV; 1kV=106mV。 3．额定电压与实际电压 额定电压：指用电器或电器元件在设计制造时规定的、能够使其长期正常工作的电压。这是一个固定值，由用电器自身的结构和材料决定，并直接标示在产品的铭牌上。它是用电器工作的“理想标准”。 实际电压：指用电器在某一具体电路中工作时，其两端所实际施加的电压。这是一个变化值，取决于外部电路（如电源电压、电路中其他元件的连接方式等）。它是用电器工作的“当前现实”。 当实际电压=额定电压时，用电器按照设计预期运行，为正常工作状态，此时的电流也叫作额定电流；当实际电压＜额定电压时，用电器无法达到最佳性能。例如，灯泡比正常时暗，电机转动无力，实际电流小于额定电流；当实际电压＞额定电压时，用电器超负荷运行。例如，灯泡发出刺眼的强光，温度很高，实际电流大于额定电流，会缩短使用寿命甚至立即烧毁。 4．常见的电压值 不同的电源提供的电压一般不同。一节新的干电池提供的电压为1.5V，若将多节干电池串联起来，总电压为各节干电池电压之和；蓄电池电压为2V；我国的家庭电路电压为220V；工业用电为380V；人体的安全电压为不超过36V（干燥环境下），在潮湿环境（如浴室、游泳池）或金属容器内，安全电压会更低；物理实验室中的学生电源可以将220V的交流电转化为直流电，一般学生电源的输出电压为1.5～9V。 【归纳总结】 电源产生电压，在有电压以及闭合电路的情况下就有电流。 【典例1-1】下列有关电压的说法正确的是（　　） A．电源是提供电压的装置 B．电压使电源的正极吸引负电荷、负极吸引正电荷 C．有电压一定有电流 D．要获得电压必须有电流 【答案】A 【详解】A．电源（如电池、发电机等）的主要功能是为电路提供电能，而电能的提供是通过在电路中维持一定的电压来实现的。电压可以理解为推动电荷移动的“压力”或“驱动力”，因此，电源确实是提供电压的装置，故A正确； B．电压的作用是使电路中的电荷发生定向移动形成电流。在电源的外部，正极吸引负电荷，负极排斥负电荷，从而驱动负电荷（电子）从负极流向正极。“负极吸引正电荷”的说法不准确，故B错误； C．有电压，且电路是闭合的回路才会形成电流，故C错误； D．电源可以独立提供电压，而不需要有电流，比如一个干电池就可以提供电压，但是没有电流，故D错误。 故选A。 【跟踪训练1】电路与水路有许多相似之处，关于电路和水路，下列说法中（　　） ①电源提供电压与水泵维持水压相似②电路中的开关与水路中的水轮机相似 ③电路中的电流与水路中的水流相似④灯泡反映电流与水泵反映水流相似 A．只有①③正确 B．只有①③④正确 C．只有②③正确 D．只有①②④正确 【答案】A 【详解】①电源相当于水泵的作用，水泵提供了水压，电源提供了电压，①符合题意； ②电路中的开关与水路中阀门相似，起到了控制作用，②不符合题意； ③电流在电路中流动，相当于水路中的水流，③符合题意； ④灯泡反映电流与水轮机反映水流相似，④不符合题意，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【跟踪训练2】两只水果点亮了一个发光二极管（如图所示）。金属片A是水果电池的 （选填“正极”或“负极”），现将二极管正负极接线对调，发光二极管不发光，原因是发光二极管具有 。此时发光二极管两端 （选填“有”或“没有”）电压。 【答案】 负极 单向导电性 有 【详解】[1]图中发光二极管发光，发光二极管的连接是正确的，金属片A与发光二极管的负极相连，说明金属片A是水果电池的负极。 [2][3]现将发光二极管正负极接线对调，二极管不发光，是因为它的正负极接反了，说明二极管具有单向导电性，且此时水果电池的正负极之间仍然有电压，发光二极管两端有电压。 【典例1-2】下列数据最符合实际情况的是（　　） A．一节新干电池的电压约为1.5V B．手机电池的电压约为36V C．家用电冰箱正常工作时的电流约为0.1A D．人体的安全电压为220V 【答案】A 【详解】A．一节新干电池的标准电压就是1.5V，故A符合题意； B．手机锂电池电压一般是3.7V左右，充电电压在4.2V左右，远低于36V，故B不符合题意； C．家用电冰箱功率一般在100W～200W，若电压220V，电流约0.45A～0.9A，0.1A太小，故C不符合题意； D．220V是家庭电路电压，非常危险。人体的安全电压（干燥环境）一般认为是不高于36V，潮湿环境为不高于12V，故D不符合题意。 故选 A。 【跟踪训练1】下列有关电学物理量的估测符合实际的是（　　） A．一节新的干电池的电压是 B．对人体安全的电压是 C．日光灯管的电流约 D．我国家庭照明电路的电压为 【答案】C 【详解】A．一节新的干电池的电压标准值是，而不是，故A不符合题意； B．一般来说，不高于的电压对人体是安全的，但题目中表述为“对人体安全的电压是”是不准确的，因为低于的电压也是安全的，故B不符合题意； C．一般来说，日光灯管的电流较小，在0.15A左右，故C符合题意； D．我国家庭照明电路的电压是，而不是，故D不符合题意。 故选 C。 【跟踪训练2】对人体的安全电压是 V，充电宝在给手机充电的过程中，充电宝将化学能转化为 能，属于 （电源/用电器）。 【答案】 ≤36 电 电源 【详解】[1][2][3]对人体的安全电压是不高于36V，充电宝内部通常是锂电池，当给手机充电时，电池内部的化学物质发生反应，将化学能转化为电能，通过充电线传输到手机。充电宝为手机充电时，能提供电能，相当于简单电路中的电源。 题型2 测量电压的装置—电压表 1． 电压表的结构 电压表是测量电压大小的装置。 主要构造： 刻度盘:表盘上印有刻度和符号（如“V”）.刻度线是均匀的，一般的学生电压表有上下两排刻度，分别对应两个量程（3V和15V），不同的量程有不同的分度值（0.1V和0.5V）。 接线柱：一个电压表通常有三个接线柱：一个公共负极（“-”） 和两个正极（“3V”和“15V”）。量程的选择由接线柱连入电路的方式决定。 2． 电压表的使用方法 电压表的使用规则： ①必须与被测用电器并联：电压表在连入电路时需要和被测用电器并联，。 ②电流必须“正进负出”：电压表在连入电路时，电流必须从正极流入，负极流出，否则会让电压表的指针反转，可能会打弯指针，损坏电压表。 ③被测电压不能超过所选的量程：否则指针偏转过大，也会损坏电流表。 ④电压表可以直接连在电源两极上：电压表连入电路后，通过电压表的电流很小，对于理想电压表，可直接当作开路处理。所以电压表直接连在电源两侧时，电路不会短路，此时电压表测量的是电源总电压。 电流表量程的确定方法：根据接线柱的连接方式确定，当使用“-”和“3V”接线柱时，量程为3V，当使用“-”和“15V”接线柱时，量程为15V。不允许将“3V”和“15V”连通，可能会损坏电压表。在使用电压表时：一般遵循能用小量程时用小量程，因为小量程的分度值更小，精度更高。在电压未知时，可先用大量程进行试触。 3． 电压表读数的方法 ①看量程并确定分度值：根据连入的接线柱，确定使用的是哪个量程，并确定对应的分度值； ②读数并记录：看清指针指向哪个刻度，数一数从0刻度开始，指针偏转了多少个小格，电压值 = 指针偏转的小格总数×分度值，并带上单位“V”。 【归纳总结】电压表用于电压的测量，有三个接线柱，两个量程，读数时先看量程再读数，记录时带上单位。 【典例2-1】如图所示，电压表示数为 V；电流表示数为 A。 【答案】 2.8 0.28 【详解】[1]由图可知，电压表选择的量程为0~3V，每一个小刻度为0.1V，则电压表的分度值为0.1V，所以电压表读数为2.8V。 [2]由图可知，电流表选择的量程为0~0.6A，每一个小刻度为0.02A，则电流表的分度值为0.02A，所以电流表读数为0.28A。 【跟踪训练1】小华用一个柠檬制作了水果电池。如图甲，当其闭合开关S后，发现发光二极管发光，电压表示数如图乙，则柠檬两端的电压为 V，甲图中，A为水果电池的 极，将发光二极管左右接线脚对调，闭合开关后不发光，是因为发光二极管具有 性；若断开开关，二极管不发光，A、B两金属片之间 电压（选填“有”或“没有”）。 【答案】 0.1 负 单向导电 有 【详解】[1]由图乙可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，其示数为0.1V，即AB两端的电压为0.1V。 [2]图中电压表正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的是电池的正极，即B为电源的正极，A是水果电池的负极，即二极管的左端是负极。 [3]把原发光二极管两脚对调后再接入电路，开关闭合后发现二极管不发光，说明没有电流通过，这现象说明：发光二极管具有单向导电性。 [4]电源的两端是存在电压的，与外部电路的通断情况无关，因此断开开关，A、B两金属片之间有电压。 【跟踪训练2】如图甲所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。利用这个电池，可以使图乙中的发光二极管发光。下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，该电池的电压为 3V B．图甲中，铜片是电池负极，锌片是电池正极 C．在铜片与电压表之间的导线中，自由电荷由电压表的接线柱向铜片定向移动 D．图乙中，正在发光的二极管中有电流经过，它在电路中相当于导线 【答案】C 【详解】A．图甲中电压表使用的是0-3V量程，分度值是0.1V，指针指向0.6V，所以该电池的电压为0.6V，不是3V，故A错误； B．如图甲，铜片接电压表的正接线柱，在电源外部，电流从电源的正极经用电器流回负极，且电压表指针正向偏转，说明电流从其正接线柱流入，故铜片是电池正极，故B错误； C．电流方向是从铜片（正极）流向电压表接线柱，而自由电子（自由电荷）定向移动方向与电流方向相反，所以自由电荷是从电压表接线柱向铜片定向移动，故C正确； D．发光二极管是半导体元件，具有单向导电性，在电路中消耗电能，相当于用电器，而不是导线，故D错误。 故选C。 【典例2-2】如图所示，开关S闭合后，与都正常发光。请在图中○内填上适当电表符号。 【答案】 【详解】要使与都正常发光，电路应为并联电路。 下方的电表与并联，所以这个电表是电压表（V），因为电压表要并联在电路中测量电压。上方的电表与串联，所以这个电表是电流表（A），因为电流表要串联在电路中测量电流。如图所示： 【跟踪训练1】如图所示电路，开关闭合后，要使L1  L2都能发光且互不影响，则a表应该是 （选填“电流表”或“电压表”），b表应该是 （选填“电流表”或“电压表”）。 【答案】 电流表 电压表 【详解】[1][2]题目要求、都能发光且互不影响，这说明、是并联的。电流从正极出发，如果b表是电流表，相当于一根导线，则灯泡会被短路，不符合题意，所以b表是电压表。由于b表是电压表，相当于开路，则电流继续往上走，分别流经、支路，a表应该是电流表，与串联，测支路的电流。然后在一起流经开关，回到负极，满足题目要求、并联，故a表为电流表，b表为电压表。 【跟踪训练2】如图所示，开关闭合后两灯都正常发光，电表都有示数，关于电表1、2、3的种类的判断，正确的是（　　） A．表1、2、3均为电压表 B．表1、2、3均为电流表 C．表1、2是电流表，表3是电压表 D．表1、2是电压表，表3是电流表 【答案】D 【详解】表1不可能是电流表，否则短路，所以表1是电压表；表3与串联，所以是电流表；则表2不可能是电流表，否则短路，所以表2是电压表。故ABC错误，D正确。 故选D。 题型3电压表在电路分析中的应用 1． 电压表测量对象的判断方法 判断电压表测量范围的核心思想：电压表与哪个用电器（或电源）并联，它就测量哪个用电器（或电源）两端的电压。 对于无法直接看出并联关系的电路可采用“端点法”判断电压表的测量对象。 ①找到电压表：在电路图或实物图中定位电压表； ② 标注端点：标注电压表两个接线柱与实际有电流流过路径的交点； ③勾画电流路径：勾画两个端点间的电流路径； ④确定测量对象：两个端点间电流所经过的用电器，就是该电压表的测量对象。如果只包围了一个用电器，则测量该用电器的电压；如果包围了串联的多个用电器，则测量这些元件的总电压； 2． 电压表在电路图中和实物图中的注意事项 不管是绘制电路图还是连接实物图，都必须遵守电压表使用的两个基本原则： ①并联连接：电压表必须与被测电路元件并联联； ②电流方向：电流必须从电压表的正极（+）接线柱流入，从负极（-）接线柱流出。（电压表只是相当于断路，实际上也有电流通过电压表，只不过这个电流极小，一般忽略不计）。 在电路图中要求：符号要正确；位置要正确（与被测用电器并联）；标注要清晰。 在实物连接中要求：连接电路时，必须确保开关断开；根据量程选择合适的接线柱，接线要牢固，避免接触不良导致读数不稳或电路时通时断；电压表可以直接接到电源两极。 【注意】与电流表相同，电压表的大小量程也呈现5倍关系，在某些解题过程中可根据这个特点做分析处理。 【归纳总结】电压表测量范围判断的关键也在于电流路径，电压表与电路的交点间，电流经过谁，就测谁的电压。流经电压表的电流必须正进负出。 【典例3-1】如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数都不变，则故障原因可能是 。 【答案】灯L2断路 【详解】由图可知，两灯并联，电压表测电源电压，电流表测L1支路的电流。灯L1和L2都正常发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数都不变，说明L1支路正常，故障原因可能是灯L2断路。 【跟踪训练1】如图所示，闭合开关，只有灯泡L1发光，电压表无示数。若只有一处故障，以下可能的是（　　） A．L2短路 B．L2开路 C．电源短路 D．开关接触不良 【答案】A 【详解】A．若L2短路，只有灯泡L1发光，电压表没有示数，故A符合题意； B．若L2开路，则两个灯泡都不发光，电压表有示数，故B不符合题意； C．若电源短路，则两个灯泡都不发光，故C不符合题意； D．若开关接触不良，则两个灯泡都不发光，电压表没有示数，故D不符合题意。 故选A。 【跟踪训练2】在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表指针几乎指在零刻度线，电压表指针则有明显偏转，如果把灯和对调位置，两个电表均无示数，该电路中的故障可能是（    ） A．灯泡断路 B．灯泡短路 C．灯泡断路 D．两个灯泡都断路 【答案】C 【详解】L1、L2串联，电压表V测量L2电压，电流表测量电路电流。当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表指针几乎指在零刻度线，电压表指针则有明显偏转，说明电路存在断路现象，电压表与电源相连接；如果把灯L1和L2对调位置，两个电表均无示数，此时电压表与电源连接断开，则故障为灯泡断路，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【典例3-2】用电压表测L1两端电压的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．闭合开关，电压表与灯L1串联，不符合电压表的使用要求，故A不符合题意； B．闭合开关，两灯串联，电压表并联在L2两端，能测量灯L2两端的电压，故B不符合题意； C．闭合开关，两灯并联，电压表并联在L1两端，能测L1两端电压，故C符合题意； D．闭合开关，两灯串联，电压表并联在L2两端，能测L2两端电压，故D不符合题意。 故选C。 【跟踪训练1】如图甲所示，是电压表的刻度盘，将其连入电路时，应该使标有 接线柱靠近电源负极，当指针如图所示时，读数是 V，若把这个表接在图乙所示的电路中使用，应接在 ，此时电压表测的是 两端电压。 【答案】 “-” 1.7 b 灯泡/电源 【详解】[1]电压表使用时电流从正接线柱流入，负接线柱流出，因此标有“-”接线柱应接电源负极。 [2]甲图中，电压表若选用0-3V量程，分度值为0.1V，所以根据图片可以读出1.7V [3][4]电压表并联在被测电路两端，即应接在b。此时电压表与灯泡或电源并联，故测的是灯泡或电源两端电压。 【跟踪训练2】如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，小灯泡L正常发光，此时电压表的测量对象是 （选填“R”或“L”）；一段时间后，灯泡L突然熄灭，电流表无示数，电压表有示数，若故障发生在“R”或“L”上，则具体故障情况是 。 【答案】 L 灯泡L断路 【详解】[1][2]由图可知，该电路为串联电路，电压表并联在L两端，测量灯泡L两端的电压；灯泡熄灭，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极是连通状态，R不能断路，由于电路故障发生在电阻R或灯L上，故电路故障是灯泡L断路。 【典例3-3】如图所示，电源为两节新干电池，L1、L2是完全相同的两个小灯泡，正常工作时的电压为，正常工作时的电流为。请以笔画线代替导线完成电路连接，要求：开关闭合后两灯均能正常发光，且电流表测干路中的电流、电压表测L2两端的电压。完成连接后，请在旁边的方框中画出对应的电路图。 【答案】 【详解】电源为两节新干电池，则电源电压为3V，且要求开关闭合后两灯均能正常发光，开关处在干路上，根据串并联电压规律，两灯应该并联。电流表测干路中的电流，则电流表处在干路上，根据干路电流的规律可知，电流表的示数为 所以选用0～3A的量程，电压表选用的量程0～3V，并联在L2的两端。据此连接电路如下： 电路图如下： 【跟踪训练1】请根据下图的实物电路，在方框内画出它的电路图。 【答案】 【详解】据图可知，电流依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2、电流表回到电源的负极，电压表测灯泡L2两端电压，与灯泡L2并联，对应电路图如下图所示： 【跟踪训练2】根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。（要求连线横平竖直，尽量使电路图简洁美观） 【答案】 【详解】由实物图可知，两灯并联，开关S1在干路上，开关S2在L2支路上；电流表在干路上，电压表并联在灯L1两端，电路图如下图所示： 【能力培优练】 1．如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关，、两灯正常发光，电流表和电压表均有示数。过了一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表的示数均不变，则造成此现象的原因可能是（　　） A．开路 B．开路 C．短路 D．短路 【答案】B 【详解】由图可知，L1与L2并联，电流表测L1支路的电流，电压表测电源电压。 A．若L1开路，电流表无示数，与 “两个电表的示数均不变” 矛盾，故A不符合题意； B．若L2开路，L1所在支路不受影响，电流表（测L1电流）示数不变，电压表（测电源电压）示数也不变，且L2熄灭，故B符合题意； C．若L1短路，会造成电源短路，电流表会被烧坏，电压表无示数，与题意矛盾，故C不符合题意； D．若L2短路，会造成电源短路，电流表、电压表均无示数，与题意矛盾，故D不符合题意。 故选B。 2．如图所示，闭合开关S后，灯泡不亮，只有一个表有示数，且故障只发生在电阻R或灯泡L上。交换两个电表位置后，两个表的示数和未交换前相同。则下列判断正确的是（    ） A． 一定是灯L短路 B．一定是电阻R短路 C．可能是灯L断路 D．一定是灯L断路 【答案】A 【详解】A．若灯L短路，则电路中只有定值电阻，电压表相当于测导线电压，因此无示数，电路中仍会有电流，电流表有示数；交换电表位置后，电压表被短路，因此无示数，电压表示数无变化，此时电路中仍为定值电阻串联，电阻不变，根据欧姆定律可知，电流不变，因此电流表的示数不变，故A正确； B．若电阻R短路，电路中只有灯泡工作，电路接通，小灯泡发光，与题意矛盾，故B错误； C．若灯L断路，则电路中无电流，电流表读数为0，电压表与电源接通，读数为电源电压，交换电表后，灯泡和电压表被短路，因此电压表无示数，此时电路为定值电阻和电流表串联在电路中，因此电流表有示数，故C错误； D．若电阻R断路，无论两个电表是否交换位置，此时电路均为断路，电流表和电压表均无示数，两个表的示数和未交换前相同，故D错误。 故选A。 3．小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关，小灯泡发光，电压表指针右偏，下列说法正确的是（　　） A．金属B是电源的负极 B．断开开关，A、B两金属间没有电压 C．若小灯泡断路，电压表仍有示数 D．“伏打电堆”将内能转化为电能 【答案】C 【详解】A．闭合开关，小灯泡发光，电压表指针右偏，说明电压表的指针正向偏转，则电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，金属B是电源的正极，故A错误；     B．断开开关，电路为断路，没有电流，但A、B两金属间的电压不变，故B错误； C．若小灯泡断路，电压表连接在电源两端，电压表示数等于电源电压，故C正确； D．“伏打电堆” 的工作原理主要是基于化学反应产生的电压，是将化学能转化为电能，故D错误。 故选C。 4．如图所示电路中，闭合开关S时，电压表所测的是（　　） A．电源两端的电压 B．灯 L1两端的电压 C．灯 L2两端电压 D．灯 L1和L2两端的总电压 【答案】B 【详解】开关闭合后，为串联电路，电压表并联在L1两端，所以电压表测量L1两端的电压。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．如图所示， 开关S闭合时， 能用电压表测量L2 两端电压的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．图中电压表与L2串联，不能测量L2两端的电压，故A不符合题意； B．图中L1与L2串联，电压表与L1并联，测量的是L1的电压，故B不符合题意； C．图中L1与L2串联，电压表与L2并联，但电压表的正负接线柱接反了，不能正确测出L2两端的电压，故C不符合题意； D．图中L1与L2并联，电压表与L2并联，且正负接线柱接法正确，能测量L2两端的电压，故D符合题意。 故选D。 6．下列事例中说法正确的是（　　） A．家用洗衣机的工作电流约为1A B．一节干电池的电压为2V C．绝缘体不能导电是因为绝缘体内没有电荷 D．与毛皮摩擦过的橡胶棒可以吸引轻质小球，则小球一定带正电荷 【答案】A 【详解】A．普通家用洗衣机的额定功率通常在200W~800W之间，估计电流约为1.A符合实际，故A正确； B．一节干电池的电压为1.5V，故B错误； C．绝缘体有电荷，绝缘体不能导电是因为绝缘体内没有自由移动的电荷，故C错误；                                                               D．与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，可以吸引轻质小球，可能是因为小球带正电，也可能是因为小球是不带电的轻质物体，故D错误。 故选A。 7．如图所示，闭合开关，要使两灯泡都能发光，则甲为 ，乙为 。（均选填“电压表”或“电流表”） 【答案】 电压表 电流表 【详解】[1][2]电流表要和被测用电器串联，电压表和被测用电器并联。由图可知，若甲为电流表，则灯泡L1、L2会被短路，所以甲为电压表；若乙也为电压表，则灯泡L1、L2不会发光，所以乙为电流表。所以灯泡L1、L2并联，甲是电压表，测电源电压，乙是电流表，测干路中的电流。 8．如图所示的电路中a、b是电表，要使电灯发光，则开关 （选填“闭合”或“断开”），a 是 ，b是 （选填“电流表”或“电压表”）。 【答案】 闭合 电流表 电压表 【详解】[1][2][3]由图可知，表a与灯泡串联，表b与灯泡并联，根据电流表和电压表的使用规则可知，与灯泡串联的是电流表，与灯泡并联的是电压表，所以表a是电流表，表b是电压表，且为使电路是通路，灯泡发光，开关要闭合。 9．如图所示，甲、乙是测量电压或电流的仪表；当S闭合后，且L1和L2都能发光，则甲是 表，两灯是 联的（选填“串”或“并”）。 【答案】 电压 并 【详解】[1]由图可知，闭合开关，如果甲表是电流表，则L2被短路，此灯泡不会发光，所以甲表是电压表，如果乙表是电压表，电压表和L2串联，电压表内阻较大，通过此支路的电流很小，此时L2不会发光，所以乙是电流表。 [2]电流分别经过两灯，则两灯是并联的。 10．(1)根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。 (2)如图所示，请在圆圈内标出电流表或电压表的符号，当开关S 闭合后，两灯均发光。 (3) 根据电路图连接实物图 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）观察实物图，电流从电源正极出发，依次经过、电流表、灯泡L1、灯泡L2、开关回到电源负极，电压表并联在灯泡L1两端。如图所示 （2）当左侧电表为电流表，右侧电表为电压表时，电流从正极出发，过开关后分别经过两灯回到负极，此时两灯并联，电流表测右侧灯泡电流，电压表测电源电压，两灯均发光，故作图如下 （3）观察电路图，电流从电源正极出发，经过开关S1分流，一条电流路径经过开关S2、灯泡L1，另一条电流路径经过灯泡L2，然后合流后，回到电源负极。如图所示 11．(1)在圆圈内填上适当的电表符号，保证开关闭合后两灯都能发光。 (2)在探究“串联电路电压的规律”实验中，要用电压表测灯两端的电压，连接的电路如图所示。图中只有一根导线连错了，请在连错的导线上画“×”，并画出正确的连线。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由电路图可知，右边的圈与灯泡串联，所以该圆圈内是电流表；而左边的圈与灯泡并联，所以是电压表，如图所示： （2）图中两灯相当于并联，且电压表串联在电路中了。而根据“串联电路电压的规律”实验要求可知，两灯应串联，且电压表应并联在灯L2两端，故应去掉灯L2与开关间的连线并将其连接到电源一端，连线如图所示： 12． (1)如图甲所示，把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成的“水果电池”，与电压表连接在一起，电压表指针向右偏转。水果电池充当了 的角色，它为电路两端提供 。工作时把 能转化为电能。如图乙所示为发光二极管，接入电路时电流只能从发光二极管的正极流入。把图甲中的电压表换为图乙所示的发光二极管，要想二极管发光，金属片 （填“A”或“B”）必须接发光二极管负极。 (2)甲、乙、丙三位同学在做分组实验，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度线处。当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图A、B、C所示的三种情况，请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，写在下面的横线上。 ①甲同学的问题： ； ②乙同学的问题： ； ③丙同学的问题： 。 【答案】(1) 电源 电压 化学 B (2) 电流表正、负接线柱接反 电流表所选量程偏大 电流表所选量程偏小 【详解】（1）[1][2]制成的“水果电池”，与电压表连接在一起，电压表指针向右偏转，说明水果电池是电源，为电路提供电压，充当了电源角色。 [3]水果电池在工作时，消耗化学能，产生电能，故是将化学能转化为电能的装置。 [4]由电压表的连接方法知，电流必须从其正接线柱流入，从负接线柱流出，故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极，与电压表负接线柱相连的是电源的负极。又因为二极管具有单向导电性，所以金属片的A应接二极管的正极，B端应接二极管的负极。 （2）[1][2][3]当电流表的正负接线柱接错时，指针会向左偏，故甲同学是由于电流表正、负接线柱接反；当量程选择的太大时，指针会偏转的角度小，读数不准确，故乙同学是电流表所选量程偏大；当量程选择的太小时，指针会偏转过最大刻度，会损坏电流表，故丙同学是电流表所选量程偏小。 【链接中考】 1．（2024·江苏扬州·中考真题）下列数据接近实际的是（　　） A．人感到舒适的环境温度约40℃ B．一只鸡蛋的质量约50g C．三层教学楼的高度约20m D．一节新干电池的电压约220V 【答案】B 【详解】A．人的正常体温为37℃，感觉舒适的温度在23℃左右，故A不符合题意； B．一只鸡蛋的质量约为50g，故B符合题意； C．三层教学楼的高度约为9m，故C不符合题意； D．一节新干电池的电压约为1.5V，故D不符合题意。 故选B。 2．（2024·江苏盐城·中考真题）在探究串联电路电压的特点时，闭合开关，灯泡都不发光，电压表无示数。以下可能的是（　　）    A．短路 B．断路 C．短路 D．断路 【答案】B 【详解】A．由图知，两灯串联，电压表测量的是L2两端电压，闭合开关，灯泡都不发光，说明电路发生了断路故障；电压表无示数，说明电压表不能连接电源两极，说明是L1发生了断路故障，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3.（2023·江苏南京·中考真题）如图所示，两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极， N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V。若故障是由两灯引起的，则可能是（    ） A．L1、L2都短路 B．L1、L2都断路 C．L1短路且L2断路 D．L1断路且L2短路 【答案】D 【详解】闭合开关，该电路为串联电路，灯泡不亮，说明灯泡短路或电路中有断路故障。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V，若故障是由两灯引起的；当N接A时，电压表有示数且接近3V，说明L1可能断路；N接B时，电压表有示数且接近3V，说明此段电路有可能断路。若L1短路，则电压表无示数；若L2短路，则L1能亮；因此判断为L1断路，L2短路。 故选D。 4.（2024·江苏淮安·中考真题）如图所示，取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，制成一个水果电池。 (1)用电压表测量电压，该水果电池电压为 V，水果电池是将 能转化为电能； (2)该水果电池正极是 （填“铁片”或“铜片”）； (3)为获得更高电压，可以将多个水果电池 联。 【答案】(1) 0.6 化学 (2)铜片 (3)串 【详解】（1）[1]由图可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为0.6V，即该水果电池电压为0.6V。 [2]水果电池是利用水果中的化学物质与金属片发生反应而产生电能，故是将化学能转化为电能。 （2）使用电压表时要让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，故铁片为负极，铜片为正极。 （3）串联电压等于各电池电压之和，故将水果电池串联后可以提供更高的电压。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 四、电压和电压表 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 电压的概念以及常见的电压大小 1 题型2 测量电压的装置—电压表 3 题型3 电压表在电路分析中的应用 6 【能力培优练】 10 【链接中考】 14 【重难题型讲解】 题型1 电压的概念以及常见的电压大小 1． 电压的定义 水流的形成是因为水压的存在，同理电路中的电流，也是因为类似的原因，我们将之称之为电压，电压驱动着电荷在电路中定向移动，从而形成电流，电压由电源产生，电源的作用就是使正负极间维持一定的电压。 电压与电流的关系：电压是形成电流的外因，电流是电荷定向移动的结果； 电路中要有持续电流，必须满足两个条件：①有电源（提供电压）；②电路是闭合的。 2．电压的单位 国际单位：伏特，简称伏，符号为V。 常用单位：毫伏（mV）、千伏（kV）。 换算关系：1kV=103V; 1V=103mV; 1kV=106mV。 3．额定电压与实际电压 额定电压：指用电器或电器元件在设计制造时规定的、能够使其长期正常工作的电压。这是一个固定值，由用电器自身的结构和材料决定，并直接标示在产品的铭牌上。它是用电器工作的“理想标准”。 实际电压：指用电器在某一具体电路中工作时，其两端所实际施加的电压。这是一个变化值，取决于外部电路（如电源电压、电路中其他元件的连接方式等）。它是用电器工作的“当前现实”。 当实际电压=额定电压时，用电器按照设计预期运行，为正常工作状态，此时的电流也叫作额定电流；当实际电压＜额定电压时，用电器无法达到最佳性能。例如，灯泡比正常时暗，电机转动无力，实际电流小于额定电流；当实际电压＞额定电压时，用电器超负荷运行。例如，灯泡发出刺眼的强光，温度很高，实际电流大于额定电流，会缩短使用寿命甚至立即烧毁。 4．常见的电压值 不同的电源提供的电压一般不同。一节新的干电池提供的电压为1.5V，若将多节干电池串联起来，总电压为各节干电池电压之和；蓄电池电压为2V；我国的家庭电路电压为220V；工业用电为380V；人体的安全电压为不超过36V（干燥环境下），在潮湿环境（如浴室、游泳池）或金属容器内，安全电压会更低；物理实验室中的学生电源可以将220V的交流电转化为直流电，一般学生电源的输出电压为1.5～9V。 【归纳总结】 电源产生电压，在有电压以及闭合电路的情况下就有电流。 【典例1-1】下列有关电压的说法正确的是（　　） A．电源是提供电压的装置 B．电压使电源的正极吸引负电荷、负极吸引正电荷 C．有电压一定有电流 D．要获得电压必须有电流 【跟踪训练1】电路与水路有许多相似之处，关于电路和水路，下列说法中（　　） ①电源提供电压与水泵维持水压相似②电路中的开关与水路中的水轮机相似 ③电路中的电流与水路中的水流相似④灯泡反映电流与水泵反映水流相似 A．只有①③正确 B．只有①③④正确 C．只有②③正确 D．只有①②④正确 【跟踪训练2】两只水果点亮了一个发光二极管（如图所示）。金属片A是水果电池的 （选填“正极”或“负极”），现将二极管正负极接线对调，发光二极管不发光，原因是发光二极管具有 。此时发光二极管两端 （选填“有”或“没有”）电压。 【典例1-2】下列数据最符合实际情况的是（　　） A．一节新干电池的电压约为1.5V B．手机电池的电压约为36V C．家用电冰箱正常工作时的电流约为0.1A D．人体的安全电压为220V 【跟踪训练1】下列有关电学物理量的估测符合实际的是（　　） A．一节新的干电池的电压是 B．对人体安全的电压是 C．日光灯管的电流约 D．我国家庭照明电路的电压为 题型2 测量电压的装置—电压表 1． 电压表的结构 电压表是测量电压大小的装置。 主要构造： 刻度盘:表盘上印有刻度和符号（如“V”）.刻度线是均匀的，一般的学生电压表有上下两排刻度，分别对应两个量程（3V和15V），不同的量程有不同的分度值（0.1V和0.5V）。 接线柱：一个电压表通常有三个接线柱：一个公共负极（“-”） 和两个正极（“3V”和“15V”）。量程的选择由接线柱连入电路的方式决定。 2． 电压表的使用方法 电压表的使用规则： ①必须与被测用电器并联：电压表在连入电路时需要和被测用电器并联，。 ②电流必须“正进负出”：电压表在连入电路时，电流必须从正极流入，负极流出，否则会让电压表的指针反转，可能会打弯指针，损坏电压表。 ③被测电压不能超过所选的量程：否则指针偏转过大，也会损坏电流表。 ④电压表可以直接连在电源两极上：电压表连入电路后，通过电压表的电流很小，对于理想电压表，可直接当作开路处理。所以电压表直接连在电源两侧时，电路不会短路，此时电压表测量的是电源总电压。 电流表量程的确定方法：根据接线柱的连接方式确定，当使用“-”和“3V”接线柱时，量程为3V，当使用“-”和“15V”接线柱时，量程为15V。不允许将“3V”和“15V”连通，可能会损坏电压表。在使用电压表时：一般遵循能用小量程时用小量程，因为小量程的分度值更小，精度更高。在电压未知时，可先用大量程进行试触。 3． 电压表读数的方法 ①看量程并确定分度值：根据连入的接线柱，确定使用的是哪个量程，并确定对应的分度值； ②读数并记录：看清指针指向哪个刻度，数一数从0刻度开始，指针偏转了多少个小格，电压值 = 指针偏转的小格总数×分度值，并带上单位“V”。 【归纳总结】电压表用于电压的测量，有三个接线柱，两个量程，读数时先看量程再读数，记录时带上单位。 【典例2-1】如图所示，电压表示数为 V；电流表示数为 A。 【跟踪训练1】小华用一个柠檬制作了水果电池。如图甲，当其闭合开关S后，发现发光二极管发光，电压表示数如图乙，则柠檬两端的电压为 V，甲图中，A为水果电池的 极，将发光二极管左右接线脚对调，闭合开关后不发光，是因为发光二极管具有 性；若断开开关，二极管不发光，A、B两金属片之间 电压（选填“有”或“没有”）。 【跟踪训练2】如图甲所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。利用这个电池，可以使图乙中的发光二极管发光。下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，该电池的电压为 3V B．图甲中，铜片是电池负极，锌片是电池正极 C．在铜片与电压表之间的导线中，自由电荷由电压表的接线柱向铜片定向移动 D．图乙中，正在发光的二极管中有电流经过，它在电路中相当于导线 【典例2-2】如图所示，开关S闭合后，与都正常发光。请在图中○内填上适当电表符号。 【跟踪训练1】如图所示电路，开关闭合后，要使L1  L2都能发光且互不影响，则a表应该是 （选填“电流表”或“电压表”），b表应该是 （选填“电流表”或“电压表”）。 【跟踪训练2】如图所示，开关闭合后两灯都正常发光，电表都有示数，关于电表1、2、3的种类的判断，正确的是（　　） A．表1、2、3均为电压表 B．表1、2、3均为电流表 C．表1、2是电流表，表3是电压表 D．表1、2是电压表，表3是电流表 题型3电压表在电路分析中的应用 1． 电压表测量对象的判断方法 判断电压表测量范围的核心思想：电压表与哪个用电器（或电源）并联，它就测量哪个用电器（或电源）两端的电压。 对于无法直接看出并联关系的电路可采用“端点法”判断电压表的测量对象。 ①找到电压表：在电路图或实物图中定位电压表； ② 标注端点：标注电压表两个接线柱与实际有电流流过路径的交点； ③勾画电流路径：勾画两个端点间的电流路径； ④确定测量对象：两个端点间电流所经过的用电器，就是该电压表的测量对象。如果只包围了一个用电器，则测量该用电器的电压；如果包围了串联的多个用电器，则测量这些元件的总电压； 2． 电压表在电路图中和实物图中的注意事项 不管是绘制电路图还是连接实物图，都必须遵守电压表使用的两个基本原则： ①并联连接：电压表必须与被测电路元件并联联； ②电流方向：电流必须从电压表的正极（+）接线柱流入，从负极（-）接线柱流出。（电压表只是相当于断路，实际上也有电流通过电压表，只不过这个电流极小，一般忽略不计）。 在电路图中要求：符号要正确；位置要正确（与被测用电器并联）；标注要清晰。 在实物连接中要求：连接电路时，必须确保开关断开；根据量程选择合适的接线柱，接线要牢固，避免接触不良导致读数不稳或电路时通时断；电压表可以直接接到电源两极。 【注意】与电流表相同，电压表的大小量程也呈现5倍关系，在某些解题过程中可根据这个特点做分析处理。 【归纳总结】电压表测量范围判断的关键也在于电流路径，电压表与电路的交点间，电流经过谁，就测谁的电压。流经电压表的电流必须正进负出。 【典例3-1】如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数都不变，则故障原因可能是 。 【跟踪训练1】如图所示，闭合开关，只有灯泡L1发光，电压表无示数。若只有一处故障，以下可能的是（　　） A．L2短路 B．L2开路 C．电源短路 D．开关接触不良 【跟踪训练2】在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表指针几乎指在零刻度线，电压表指针则有明显偏转，如果把灯和对调位置，两个电表均无示数，该电路中的故障可能是（    ） A．灯泡断路 B．灯泡短路 C．灯泡断路 D．两个灯泡都断路 【典例3-2】用电压表测L1两端电压的是（    ） A． B． C． D． 【跟踪训练1】如图甲所示，是电压表的刻度盘，将其连入电路时，应该使标有 接线柱靠近电源负极，当指针如图所示时，读数是 V，若把这个表接在图乙所示的电路中使用，应接在 ，此时电压表测的是 两端电压。 【跟踪训练2】如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，小灯泡L正常发光，此时电压表的测量对象是 （选填“R”或“L”）；一段时间后，灯泡L突然熄灭，电流表无示数，电压表有示数，若故障发生在“R”或“L”上，则具体故障情况是 。 【典例3-3】如图所示，电源为两节新干电池，L1、L2是完全相同的两个小灯泡，正常工作时的电压为，正常工作时的电流为。请以笔画线代替导线完成电路连接，要求：开关闭合后两灯均能正常发光，且电流表测干路中的电流、电压表测L2两端的电压。完成连接后，请在旁边的方框中画出对应的电路图。 【跟踪训练1】请根据下图的实物电路，在方框内画出它的电路图。 【跟踪训练2】根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。（要求连线横平竖直，尽量使电路图简洁美观） 【能力培优练】 1．如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关，、两灯正常发光，电流表和电压表均有示数。过了一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表的示数均不变，则造成此现象的原因可能是（　　） A．开路 B．开路 C．短路 D．短路 2．如图所示，闭合开关S后，灯泡不亮，只有一个表有示数，且故障只发生在电阻R或灯泡L上。交换两个电表位置后，两个表的示数和未交换前相同。则下列判断正确的是（    ） A． 一定是灯L短路 B．一定是电阻R短路 C．可能是灯L断路 D．一定是灯L断路 3．小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关，小灯泡发光，电压表指针右偏，下列说法正确的是（　　） A．金属B是电源的负极 B．断开开关，A、B两金属间没有电压 C．若小灯泡断路，电压表仍有示数 D．“伏打电堆”将内能转化为电能 4．如图所示电路中，闭合开关S时，电压表所测的是（　　） A．电源两端的电压 B．灯 L1两端的电压 C．灯 L2两端电压 D．灯 L1和L2两端的总电压 5．如图所示， 开关S闭合时， 能用电压表测量L2 两端电压的是（　　） A． B． C． D． 6．下列事例中说法正确的是（　　） A．家用洗衣机的工作电流约为1A B．一节干电池的电压为2V C．绝缘体不能导电是因为绝缘体内没有电荷 D．与毛皮摩擦过的橡胶棒可以吸引轻质小球，则小球一定带正电荷 7．如图所示，闭合开关，要使两灯泡都能发光，则甲为 ，乙为 。（均选填“电压表”或“电流表”） 8．如图所示的电路中a、b是电表，要使电灯发光，则开关 （选填“闭合”或“断开”），a 是 ，b是 （选填“电流表”或“电压表”）。 9．如图所示，甲、乙是测量电压或电流的仪表；当S闭合后，且L1和L2都能发光，则甲是 表，两灯是 联的（选填“串”或“并”）。 10．(1)根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。 (2)如图所示，请在圆圈内标出电流表或电压表的符号，当开关S 闭合后，两灯均发光。 (3) 根据电路图连接实物图 11．(1)在圆圈内填上适当的电表符号，保证开关闭合后两灯都能发光。 (2)在探究“串联电路电压的规律”实验中，要用电压表测灯两端的电压，连接的电路如图所示。图中只有一根导线连错了，请在连错的导线上画“×”，并画出正确的连线。 12． (1)如图甲所示，把两种不同的金属片A、B插入柠檬，制成的“水果电池”，与电压表连接在一起，电压表指针向右偏转。水果电池充当了 的角色，它为电路两端提供 。工作时把 能转化为电能。如图乙所示为发光二极管，接入电路时电流只能从发光二极管的正极流入。把图甲中的电压表换为图乙所示的发光二极管，要想二极管发光，金属片 （填“A”或“B”）必须接发光二极管负极。 (2)甲、乙、丙三位同学在做分组实验，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度线处。当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图A、B、C所示的三种情况，请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，写在下面的横线上。 ①甲同学的问题： ； ②乙同学的问题： ； ③丙同学的问题： 。 【链接中考】 1．（2024·江苏扬州·中考真题）下列数据接近实际的是（　　） A．人感到舒适的环境温度约40℃ B．一只鸡蛋的质量约50g C．三层教学楼的高度约20m D．一节新干电池的电压约220V 2．（2024·江苏盐城·中考真题）在探究串联电路电压的特点时，闭合开关，灯泡都不发光，电压表无示数。以下可能的是（　　）    A．短路 B．断路 C．短路 D．断路 3.（2023·江苏南京·中考真题）如图所示，两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极， N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V。若故障是由两灯引起的，则可能是（    ） A．L1、L2都短路 B．L1、L2都断路 C．L1短路且L2断路 D．L1断路且L2短路 4.（2024·江苏淮安·中考真题）如图所示，取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，制成一个水果电池。 (1)用电压表测量电压，该水果电池电压为 V，水果电池是将 能转化为电能； (2)该水果电池正极是 （填“铁片”或“铜片”）； (3)为获得更高电压，可以将多个水果电池 联。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $