内容正文:
苏科版(2024)九年级上册物理
第十三章 简单电路
第 4 课 电压和电压表
思考:怎样才能使水轮机持续转动?
导入新课
水轮机为什么会转动?
水流带动水轮机转动
水轮机可以一直转动吗?
不可以,水压差最终消失
需要一直有水压差
如何让灯泡一直发光呢?
【思考】
电路中电流形成的原因是什么?
〖水压〗
水为什么会定向流动?
形成
〖电流〗
抽水机
提供
水压
水压是形成水流的原因
打开阀门,会出现什么现象?水轮机转动
打开阀门,抽水机将水从B处抽到A处,水在A处聚集,导致A处水位高,压强大;B处水位低,压强小,形成了水压,水从A处流向B处
通过水泵抽水
灯泡为什么会发光?
电流通过小灯泡
电荷为什么会定向流动?
〖电压〗
形成
〖电流〗
思考:怎样才能使灯泡一直发光呢?
电流是怎么形成的呢?
抽水机
保持
水压
形成
水流
电 源
保持
电压
形成
电流
1.电压是形成电流的原因
2.电源是提供电压的装置
电压是形成电流的原因
类比法
电源的作用: .
维持正负极有一定的电压
电路中用电器能够工作的原因是什么?有电流通过
抽水机是提供水压的装置,电源是提供电压的装置
电源的作用:维持正负极有一定的电压
类比法
抽水机:
水 管:
水轮机:
阀 门:
保持一定水压
传输水流
利用水能的设备
控制水流的通断
保持一定电压
电源:
导线:
灯泡:
用电器,利用电能
开关:
控制电流通断
传输电流
类比法
在学习两个意义相近或相似的物理概念时,通过把两者加以比较,使我们得以加深理解新概念的方法,叫做类比法。
电路中形成持续电流的条件是:
① 电路中有电源(或电压)
② 电路是通路
分析总结
小明认为:电路两端有电压一定有电流。 你认为这种说法对吗?
小红认为:电路中有电流一定有电压吗。你认为这种说法对吗?
不对
若电路是断路也没有电流
对,因为电压是形成电流的必要条件
一、电压
1.电压的符号用U表示;
2.电压的国际单位是:伏特,简称伏(V)
3.常用单位有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(µV)
1kV = 103V 1V = 103mV 1mV = 103μV
伏特(1745−1827)
物理学家 意大利人
①额定电压:
正常工作的电压,
用字母 表示。
②额定电流:
正常工作的电流
用字母 表示。
常见电压值——了解一些电源和用电器的额定电压。
一节干电池1.5V
一节蓄电池2V
家庭电路220V
人体安全电压是不高于36V(≦36V)
手机电源适配器5V-12V
汽车中的蓄电池:12~14V
【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
1.下列说法中正确的是( )
A.电路中只要有电压,就会有电流
B.通过导体的电压是形成电流的原因
C.电压是产生电流的必要条件
D.电压是正电荷发生定向移动形成电流的原因
C
2.关于电源电压的说法中,正确的是( )
A.有电压就同时有电源和电流
B.有电源就同时有电压和电流
C.有电流就同时有电源和电压
D.同时有电源和电压就一定有电流
C
练一练
二、电压表
如何知道电压的大小呢?
可以用电压表来测量。
刻度盘
电压的单位
指针
调零螺丝
正接线柱(有2个)
负接线柱
电流表的结构:
重点——认识电流表
作用:
测量电路两端电压的大小
符号
- V -
观察此表的外部结构,你可以获得哪些信息?
三个接线柱(“-”“3”“15”),两个量程(0-3V和0-15V)
难点——电流表读数
读值:认识量程和分度值
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
指针指在同一位置:
大量程是小量程的五倍
双量程电流表
量程为0~3 V
量程为0~15 V
接 “-”“0.6”时,量程0~0.6A,每大格0.2A,每小格0.02A;
接 “-”“3”时,量程0~3A,每大格1A,每小格0.1A
量程 0~3V
每一大格 1V
每一小格 0.1V
甲:2V+5×0.1V=2.5V
量程 0~15V
每一大格 5V
每一小格 0.5V
乙:10V+2×0.5V=11V
看接线柱,确定量程;
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。
牛刀小试
电流表读数的方法
2. 电压表的使用
二、电流表
(1)使用前进行调零
使用前应先检查指针是否指零,若有偏差,则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝,将指针调至零位。
放在何处?
(2)要测哪部分电路的电压,电压表就和那部分电路并联。
二、电压表
如何用电压表来测小灯泡的电压呢?
V
电压表测小灯两端电压
L2
L1
V
②电压表必须和待测电路的两端并联;
电压表接在电灯泡两端
电压表直接接在电源两端
试猜想:两图电压表示数的大小关系
相等
在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源电压相等。
重要提醒:
二、电压表
(3)使电流从标有“3”或“15”的接线柱流入电流表,从标有“-”的接线柱流出。
3.电流必须从正接线柱流进,从负接线柱流出;
若电流从“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出。指针反向偏转,无法读数,且容易损坏电压表。
若指针反向偏转;原因:电压表正负接线柱接反了
错误使用
(4)被测电压的大小不能超过电压表的量程
二、电压表
先连接大量程,闭合开关后快速断开(叫作“试触”),然后读取指针最大偏转位置
若无法估计,用“试触法”选量程:
④估计电压大小,选择合适的量程;
若偏转小于3V,选择小量程;
目的:保护电流表,使测量结果更准确
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。
(5)允许把电压表直接连接到电源的两极
这样测量出的是电源的电压。
二、电压表
√
电压表相当于断路
思考:1.下列电压表的连接方式有问题吗?
小灯泡会发光吗?电压表有数值吗?
电压表不能让电流通过,相当于出现断路现象,因此灯泡不能发光。电压表数值近似等于电源电压
使用电流表的规则(四要、一不、一能)
(1) 要调零
(2) 要并联
(3) 要“+” 进 “-”出
(4) 要试触(能小则小)
(5) 不超量程
(6) 能短接
电压表的使用总结
V
电压表使用注意点
操作 现象
电压表串联在电路 读数接近电源电压,电流表示数几乎为0
因为电压表阻值很大,可以看作断路
选择量程偏小/偏大 指针偏转超过最大值/偏转较小
电压表直接和电源连接 读数为电源电压
电压表正、负接线柱接反了 指针向零刻度线左侧偏转
【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、学生实验——用电压表测量电压
调零(用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝,将指针调至零位。)
【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
V
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
U1/V U2/V U/V
1.5 1.5 3.0
结论:电池组的电压是各个电池的电压之和,即 U=U1+U2。
取两节电池,用电压表分别测出每一节电池的电压U1、U2;将两节电串联成电池组,测出这个电池组的电压U。将测得的电压值填入下表.
【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?
三、学生实验——用电压表测量电压
U总=1.5V×n(n为电池节数)
改变(增大)电源电压
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?
相同点:
1.使用前都要调零。
2.都要让电流从“+”接线柱流进去,从“−”接线柱流出来。
3.被测电流或电压的大小都不能超出电表的量程。
4.都可以用“试触法”选择合适的量程。
使用前要调零;要选择合适的量程;可用试触法选择量程;都要等指针稳定后读数
不同点:
电压表 电流表
符号
用途
连接方式
与电源相连
分析电路时
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
仪表 电流表 A 电压表 V
连接方式
量程
分度值
与电源连接
对电路影响
电压表和电流表在使用时,有哪些不同之处?
比较
并联在电路两端
可以与电源直接相连
不能与电源直接相连
0~3V 0~15V
串联在电路中
0~3A 0~0.6A
相当于导线
相当于断路
0.1A 0.02A
0.1V 0.5V
思 考
我发现:
电池串联 (选填“可以”、“不可以”)增加电池组电压。且串联电池组电压等于 。
电池并联 (选填“可以”、“不可以”)增加电池组电压。
所以,如果想取得更高电压,必须要将电池 使用。
可以
各个电池电压之和
不可以
串联
现象:
问题:
处理::
电压表正负接线柱接反了
指针反偏
把连接接线柱的线头调换
现象:
问题:
处理::
量程太小/电压太大
指针偏转角度过大/满偏
换更大量程的电压表
现象:
问题:
处理::
量程太大/电压太小
指针偏转角度过小
换用更小(0-3V)量程
现象:
问题:
处理::
了解电压表的构造
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。
看一看
请你看一看,下列图中有没有错误?错在哪里?
V
+
-
甲图
V
+
-
乙图
找一找!
找一找图中电压表测的是什么电压?
V
+
-
L2
L1
丙图
+
-
L2
L1
V
丁图
【例题2】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
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。
课堂小结
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
列题1. 请读出图13-27中电压表的示数。
量程:0-3V 每个大格:1V 每一小格:0.1V
量程:0-15V 每个大格:5V 每一小格:0.5V
读数:
看量程,定分度,再读数
(a):10V+4×0.5V=12V
(b):1V+7×0.1V=1.7V
实践与练习
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)
二、电压表
【例题3】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。
课堂练习
1 .生活中常用干电池作为 (选填“电源”或“用电器”),它是提供电压的装置;1节新干电池的电压大约为 V 。
电源
1.5
A .2.05V B .2.5V C .10.5V D .12.5V
2 .如图所示是电压表的表盘,其示数是 ( )
B
3 .可用“类比法”帮助理解电流、电压等概念。图甲中的“水泵”类似图乙中的 ( )
A .开关
B .电源
C .导线
D .用电器
B
4.一只有 0~3V 和 0~ 15V 两个量程的电压表,实验时用的是 0~ 15V 量程,但读数时错误地从 0~3V 量程的刻度盘上读出电压为 2.0V ,则实际测得的电压值为 ( )
A .6.0V B .10.0V
C .12.0V D .14.0V
B
5.用电压表测量电压时,试触过程中电压表指针偏转如图所示,请指出电压表在使用时出现的错误。
甲: ;
乙: ;
丙: 。
电压表的正,负接线柱接反了
电压表所选的量程过大
电压表所选的量程过小
6. 在图中的〇里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
A
V
7.如图所示,电流表和电压表接法正确的是( )
C
8.一节新干电池的电压为 伏;如图所示,若要将一节干电池正确装入电池盒,应将图(甲)中电池的A端接到图(乙)电池盒的 (选填“B”或“C”)接线柱;若用图(丙)中电压表测一节干电池的电压,电压表应选择_________伏的量程。
B
1.5
0 ~ 3
下节课再见!
难 点
只需判断电压表与哪一个元件并联,它测的就是这个元件两端的电压
难 点
去表法(最常用,最容易掌握)
测量L2两端电压
测量电源两端电压
V1
V2
滑线法(最常用,最容易掌握)
Lavf58.45.100
$