第3节 电压及其测量（举一反三讲义）科学浙教版2024八年级上册

第3节 电压及其测量 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 3 【知识梳理】 3 知识点1 电压 3 知识点2 电压的测量 5 知识点3 串、并联电路的电压特点 12 【巩固训练】 19 【学习目标】 1. 科学观念 · 理解电压的概念，明确电压是形成电流的原因，知道电源的作用是提供电压。 · 掌握电压表的基本构造、符号、量程（0～3V)、(0～15V）及分度值0.1V、0.5V，明确其测量电路电压的核心功能。 · 理解串、并联电路的电压规律：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，并联电路中各支路电压相等且等于电源电压。 · 认识常见电压值，了解对人体安全的电压范围，建立电路安全使用的基本观念。 2. 科学思维 · 通过分析电压表 “试触” 现象，推理故障原因并提出解决方法，培养现象与本质的关联思维。 · 运用 “电流路径法”“节点法” 分析电路连接方式，结合串、并联电压规律推导电路中未知电压值，提升逻辑推理能力。 · 结合电压表示数与电路现象，判断电路故障类型，建立 “仪器数据—现象—故障” 的分析模型。 · 利用类比法理解电压的作用，深化对抽象物理概念的认知。 3. 探究实践 · 完成电压表使用实验：规范进行量程选择、正负接线柱连接，通过试触调整操作，准确读取电压数值，掌握电压表使用的 “四规则”。 · 开展串、并联电路电压探究：设计实验方案，更换不同规格小灯泡获取多组数据，归纳电压规律，培养重复实验与数据归纳能力。 · 进行电路故障排查实践：通过观察灯泡亮度、电压表示数变化，识别电路故障，掌握基础排查方法。 4. 态度责任 · 养成规范实验习惯：连接电路时保持开关断开，避免电压表不当连接，树立电学实验安全意识。 · 培养实证意识：通过多次实验验证电压规律，不凭单一数据下结论，理解科学结论的严谨性。 · 联系生活实际：解释家庭电路、用电器工作与电压规律的关联，认识电学知识的实用价值。 重点： 1.电压表的正确使用：包括并联接入电路、正负接线柱接法、量程选择及读数步骤，这是电压测量的基础技能。 2.串、并联电路的电压规律：通过实验数据归纳核心结论，能准确用公式表达并解释规律成因。 3.常见电路故障的判断：结合电压表示数与灯泡状态，区分开路、短路等故障的典型特征。 难点： 1.电压表的规范操作与误差控制：易出现量程选错、接线柱接反等问题，难点在于将 “规则记忆” 转化为 “实操规范”，需通过试触现象即时纠错。 2.复杂电路的电压分析：多支路并联电路中各支路电压的判断，以及含故障电路中电压规律的应用，难点在于电路连接方式的准确识别。 3.电路故障的精准定位：尤其是隐性故障，难点在于建立 “现象—原因” 的对应关系，需结合仪器检测与逻辑推理综合判断。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 电压 1.电源和电压的作用 (1) 电荷的定向运动形成电流； (2) 电压是使电荷定向运动形成电流的原因； (3) 电源是提供电压的装置 2.电压的符号及单位电压用字母U表示，它的单位是伏特，简称伏，符号是V。常用的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（V），它们之间的换算关系是1kV = 103V，1V = 103mV，1mV = 103 V。 3.几种常见的电压值（单位：V） 项目 电压值 一节新干电池、纽扣电池的电压 1.5 一只蓄电池的电压 2 手机电池的电压 3.7 一般情况下，对人体安全的电压 小于等于 36 我国家庭照明电路的电压 220 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．电荷的移动形成电流 B．电路中有电流，电路两端一定有电压 C．电路中有电源就一定有电流 D．自由电荷定向移动的方向就是电流的方向 【答案】B 【解答】解：A．电路中电荷定向移动，才会形成电流，随机移动不会形成电流，故A错误； B．电压是形成电流的原因，电路中有电流，电路两端一定有电压，故B正确； C．电路中有电源，而且电路闭合，才有电流，否则没有电流，故C错误； D．正电荷定向移动的方向为电流方向，自由电子带负电荷，电流的方向总是与自由电子定向移动方向相反，故D错误。 故选：B。 【变式1】学习电压的相关知识时，小明通过类比甲、乙两装置得出了以下结论，其中不合理的是（　　） A．电池类似于抽水机，可以使电路的两端保持一定电压 B．灯泡类似于水路中的水轮机，可以使电路中形成电流 C．开关类似于水路中的阀门，可以控制电路中电流的通断 D．水的流动是因为有水压，自由电子定向移动是因为有电压 【答案】B 【解答】解：A.电池类似于抽水机，可以使电路的两端保持一定电压，故A合理，不符合题意； B.灯泡类似于水路中的水轮机，而电源才是形成电流的原因，故B不合理，符合题意； C.开关类似于水路中的阀门，可以控制电路中电流的通断，故C合理，不符合题意； D.水的流动是因为有水压，自由电子定向移动是因为有电压，故D合理，不符合题意； 故选：B。 【变式2】如图是生活中常用的5号干电池，它的电压约为（　　） A．0.2V B．1.5V C．36V D．220V 【答案】B 【解答】解：干电池不管是1号、5号还是7号，每节电压都约为1.5V，故B正确。 故选：B。 【变式3】以下生活常识中常见的电流、电压估测正确的是（　　） A．手电筒中的电流约为2A B．家庭电路的电压约为1.5V C．手机充电器的输出电压约为5V D．人体的安全电压为36V 【答案】C 【解答】解：A、手电筒中的电流约为0.2A，故A不符合实际； B、家庭电路的电压约为220V，故B不符合实际； C、手机充电器的输出电压约为5V，故C符合实际； D、人体的安全电压不高于36V，故D不符合实际。 故选：C。 知识点2 电压的测量 1. 认识电压表 （1）作用：测量电路两端电压的大小。 （2）符号： （3）量程：常用的电压表有三个接线柱“-”“3” 和 “15”，两个量程0～3V和0～15V。 （4）读数 （5）步骤： 第一步，根据所选接线柱确定量程，知道每一大格表示多少伏； 第二步，根据所选量程确定分度值，知道每一小格表示多少伏； 第三步，读数时，视线要与表盘垂直，由指针所指位置读出电压表的示数。即电压表的示数 = 大格数值 + 小格数 × 分度值。 2. 电压表的使用规则 使用规则 违反规则的后果 调零：使用前，如果指针不在零刻度线，要调整调零旋钮使指针指在零刻度线 若不调零则：(1) 指针在零刻度线左侧：会使测量结果偏小；(2) 指针在零刻度线右侧：会使测量结果偏大 并联：电压表应该跟被测用电器并联 若将电压表与用电器串联，电路相当于断路，电路中没有电流通过，电压表将不能测出被测用电器两端的电压，而是显示电源电压 “+” 进 “-” 出：标有 “3” 和 “15” 的接线柱接在与电源正极相连的那端，标有 “-” 的接线柱接在与电源负极相连的那端 如果正、负接线柱接反了，会使电压表指针反向偏转，造成指针碰弯 选量程：(1) 被测电压不能超过电压表的最大测量值；(2) 在不超过最大测量值的前提下，尽可能选用小量程测电压，可以提高测量精确度 (1) 如果被测电压超过了电压表所用的最大测量值，容易把电压表烧坏，可用试触法来选择合适的量程；(2) 如果选择量程过大，测量误差将较大 可直接连到电源两极：可直接连到电源的正、负极上，测出的是电源电压，但要注意所用量程的最大测量值必须大于电源电压 如果所选量程小于电源电压，会损坏电压表 0. 电压表与电流表的比较 项目 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 连接方法 并联在被测电路的两端 串联在被测电路中 与电源相接 能够直接并联在电源两极上 绝对不允许不经过用电器直接连到电源两极上 相同点 使用前要调节指针指在零刻度线处，弄清量程、分度值；使用时都要选择合适的量程，都要待指针稳定后再读数；不能估计出电流值或电压值时可用试触法判断是否超过量程 【典例2】如图所示电路，甲、乙是电学仪表，闭合开关S后，灯泡L1、L2均正常发光，则（　　） A．甲是电流表，乙是电压表 B．甲是电压表，乙是电流表 C．甲、乙都是电流表 D．甲、乙都是电压表 【答案】B 【解答】解：A、如果甲是电流表，乙是电压表，电压表串联在电路中了，电阻很大，则两灯泡都不能发光，故A错误； B、如果甲是电压表，乙是电流表，则电流分别经灯L1和L2回负极，两灯都能发光，即灯L1和L2并联，故B正确； C、甲、乙都是电流表，则会造成电源短路，故C错误； D、甲、乙都是电压表，由于电压表电阻很大，电路中电流几乎为零，灯泡不发光，故D错误。 故选：B。 【变式1】如图所示，a、b、c表示电压表或电流表，当S1、S2都闭合时，下列正确说法是（　　） A．b、c是电流表，而a是电压表 B．a、b是电压表，而c是电流表 C．a、b、c都是电流表 D．a、b、c都是电压表 【答案】A 【解答】解：图中电路是并联电路；b与电源串联，在干路中，是测干路电流的，故b是电流表； a并联在电路中，是测量电压的，故a是电压表； c与支路中的R2串联，是测支路R2中的电流，故c是电流表； 故选：A。 【变式2】如图所示，能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A、由图示电路图可知，电压表正负接线柱接反了，不能测出小灯泡L1两端电压，故A错误； B、由图示电路图可知，电压表测量的是两灯泡串联总电压，测量的是电源电压，不能测出小灯泡L1两端电压，故B错误； C、由图示电路图可知，电压表与小灯泡L2并联，测量的是小灯泡L2两端电压，不能测出小灯泡L1两端电压，故C错误； D、由图示电路图可知，电压表并联在小灯泡L1两端，测小灯泡L1两端电压，故D正确； 故选：D。 【变式3】如图所示的电路，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1两个灯中只有L2亮 B．若灯L1被短接，则闭合S1、S2后电流表被烧坏 C．若电压表和电流表位置对调，则闭合S1、S2后两表都被烧坏 D．只闭合S2时，电压表有示数 【答案】B 【解答】解：A、只闭合S1时，灯泡L2处于断路状态，电路为灯泡L1的简单电路，故A错误； B、若灯L1被短路，会造成电源短路，灯L1、灯L2不亮，电流表损坏，此时没有电流通过电压表，则电压表不会被烧坏，故B正确； C、若电压表和电流表位置对调，此时电压表串联在电路中，由于电压表的阻值很大，电路中的电流会很小，所以闭合S1、S2后，则两表都不会烧坏，故C错误； D、只闭合S2时，电压表与电源之间是断开的，电压表无示数，故D错误。 故选：B。 【典例3】如图甲所示，小科制作了一个利用电压表测物体质量的装置，它能在电压表上直接读出秤盘上所放物体的质量大小。闭合开关，当秤盘上不放任何待测物体时，应调整弹簧悬挂高度，使电压表示数为零，相当于完成了装置称量前的调零。 （1）当秤盘上放140克物体时，电压表指针位置如图乙，读数为 　7　 伏； （2）小科想将电压表刻度盘上的电压值直接改装成质量值，则图丙中C的数值应为 　300　 。 【答案】（1）7；（2）300。 【解答】解：（1）有图乙可知，量程为0﹣15V，分度值为0.5V，所以图乙的读数为：7V； （2）根据题目的信息，当电压表示数为7V时，测量的物体为140g，此时电压表每个小格对应着10g，所以，当最大示数为15V时，对应的质量为300g； 故答案为：（1）7；（2）300。 【变式1】（1）如图所示，图甲中电压表的分度值为 V，读数为 V；若使用前出现如图乙所示的情况，则原因是 。 （2）用电压表测电压时，某同学接入电路的是0～3V的量程，却在0～15V的量程刻度中读成了6.5V，则实际测得的电压应是 V。 【答案】（1）0.1；2.2；电压表电压表在使用前没有调零；（2）1.3。 【解答】解：（1）由图可知，电压表选0～3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置读数是2.2V； 图乙中在使用前，指针没有指在0刻度线处，这表明电压表在使用前没有调零。 （2）使用0～3V，利用0～15V量程读数，正确的电压值是读数的，在0～15V的量程中读成了6.5V，则实际测得的电压是：6.5V×=1.3V。 故答案为：（1）0.1；2.2；电压表电压表在使用前没有调零；（2）1.3。 【变式2】如图所示电压表，若选用0～3V量程，分度值是 V，读数为 V；若选用0～15V量程，分度值是 V，读数为 V。可见，电压表指针偏转角度相同时，电压表大量程的读数是小量程读数的 倍。 【答案】0.1；2.5；0.5；12.5；5 【解答】解：如图所示电压表，有三个接线柱（-、0.6、3）、两个量程（0～3V、0～15V）。 若选用0～3V量程，一个大格为1V，分成10份，一个小格为0.1V，分度值是0.1V，读数为2.5V； 若选用0～15V量程，一个大格为5V，分成10份，一个小格为0.5V，分度值是0.5V，读数为12.5V； 可见，电压表指针偏转角度相同时，电压表大量程的读数是小量程读数的5倍。 故答案为：0.1；2.5；0.5；12.5；5 【变式3】小明测量电压时，检查电路连接正确，若开关闭合前，出现图甲所示情况，则接下来应进行的操作是 ；调整后，电压表读数如乙图是 V。 【答案】调零；0.9 【解答】解：开关闭合前，如图甲，指针没有指在零刻线处，接下来进行的操作是调零，使指针指在零刻线处； （2）如图乙，选用的为0-3V量程，分度值为0.1V，示数为0.9V。 故答案为：调零；0.9。 知识点3 串、并联电路的电压特点 1. 探究实践：研究串、并联电路的电压特点 （1）测量串联电路的电压 ①按图连接电路，使两灯泡串联在电路中。 ②用电压表分别测出 A 与 B、B 与 C、A 与 C 之间的电压，并记录在表格中。 ③换上另外两个不同规格的小灯泡，重复上述实验。 实验结论：串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。表达式为U=U1+U2 （2）测量并联电路的电压 ①按图连接电路，使两灯泡并联，电源为两节干电池串联。 ②分别将电压表接在 AB 两点间、CD 两点间和 EF 两点间，闭合开关，将三次示数记录在表格中。 ③换上另外两个不同规格的灯泡，重复上面的步骤。 ④换用三节干电池串联作电源，重复上面的步骤。 实验结论：并联电路中，各支路用电器两端的电压都相等，都等于电源两端的电压。表达式为U1=U2=U 2.串、并联电路的特点 项目 串联电路 并联电路 电流 规律：电流处处相等； 公式：I = I1 = I2 =……= In 规律：总电流等于各支路电流之和； 公式：I = I1+I2+……+ In 电压 规律：总电压等于各部分电压之和； 公式：U=U1+U2+ ……+Un 规律：各支路电压都相等； 公式：U=U1=U2=……= Un 作用 分压 分流 【典例4】小明按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是（　　） A．可能是电路出现故障，灯L1短路 B．可能是电路出现故障，灯L2短路 C．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L1两端电压为10V D．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L2两端电压为8V 【答案】A 【解答】解：A、若Ll短路，V2测的是电源电压，V1测的是电源电压，两表都有示数，并且相等，故A正确； B、若L2短路，V1测量电源电压，V2示数为零，故B错误； C、电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是L2两端电压，两表指针一样，说明V1选的是大量程，并且电源两端电压为10V，故C错误； D、电路完好时，V1测的是电源电压，V2测的是L2两端电压，两表指针一样，说明V1选的是大量程，V2用的是小量程，则灯L2两端电压为2V，故D错误。 故选：A。 【变式1】如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，请根据图像回答以下问题： （1）将甲和乙并联，若电源电压为2V，则干路的电流为 　0.9　 A。 （2）将甲和乙串联，若电源电压为3V，则乙两端的电压为 　1　 V。 【答案】（1）0.9；（2）1。 【解答】解：（1）将甲、乙并联，当它们两端的电压为2V时，由图像可知通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流I＝0.4A+0.5A＝0.9A； （2）将甲和乙串联，串联电路各处电流相等，由图可知电流为0.4A时，U甲＝2V，U乙＝1V， 由串联电路中总电压等于各分电压之和可知电源的电压U＝U甲+U乙＝2V+1V＝3V， 即将甲、乙串联，电源两端电压为3V时，乙两端的电压为1V。 故答案为：（1）0.9；（2）1。 【变式2】如图所示的电路中，闭合开关S，已知电源电压为6V，L1两端的电压为2V，则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为2V B．电压表的示数为4V C．电压表的示数为6V D．电压表的示数为10V 【答案】A 【解答】解：因为电压表测L1两端的电压，所以L1两端的电压U1＝2V，即电压表的示数为2V； 又因为L1、L2串联，所以L2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V。 故选：A。 【变式3】如图所示的电路中，若闭合开关S，电压表的示数为3V，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A，则灯L2两端的电压为 　3　 V，通过灯L1的电流为 　0.3　 A。 【答案】3；0.3。 【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流，电压表测电源两端的电压； 由于并联电路中，各支路两端的电压相等且等于电源电压，则L2两端的电压U2＝U1＝U＝3V 因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过L1的电流I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.2A＝0.3A。 故答案为：3；0.3。 【典例5】用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时； （1）实验中应选择规格　不相同　 （填“相同”或“不相同”）的灯泡。 （2）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如下表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是　U＝U1+U2 （用公式写出）。 实验次数 U1/V U2/V U/V 1 2.3 0.7 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 1.7 1.3 3.0 （3）进行多次实验的主要目的是　寻找普遍规律　 （填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）实验中应选择不同规格的规格，能避免实验结果的偶然性； （2）由表格次数1：2.3V+0.7V＝3.0V；次数2：2.0V+1.0V＝3.0V；次数3：1.7V+1.3V＝3.0V；综合可得U＝U1+U2； （3）多次实验分析数据是为了寻找普遍规律。 故答案为：（1）不相同；（2）U＝U1+U2．（3）寻找普遍规律。 【变式1】在探究串联电路电压的特点活动中，学习小组的同学采用三节干电池、电压表（0﹣3 伏、0﹣15伏）、一个灯泡、滑动变阻器（2A 20Ω）、开关、若干导线进行实验。其实验步骤如下： 实验次数 UAB（V） UBC（V） UAC（V） 数据处理 1 1.2 2.8 4.1 1.2+2.8＝4.0 2 1.9 4.2 待处理 3 0 4.0 4.0 0+4.0＝4.0 4 2.8 7.0 4.2 2.8+4.2＝7.0 结论：串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和 ①连接如图甲所示电路，断开开关，并将滑片滑至阻值最大处。 ②用电压表分别测出AB、BC、AC间电压，并将测得的数据，记录在草稿纸上，如表。 ③移动滑动变阻器滑片，重复步骤②，共获得4次实验数据。 ④数据分析，得出结论。 回答以下问题： （1）测电压时，先测出AB间电压后，保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量BC两端电压，他能否测出BC两端电压，并说明理由 　电压表正负接线柱反接了　 。 （2）第2次实验时，测出AB间电压如图乙所示，该读数为 　2.4　 伏。 （3）小组同学认为第3次实验存在电路故障，该故障原因可能是 　灯泡短路　 。 （4）小组同学发现第4次实验有一个数据有问题且数据处理也有误，请找出该错误数据并说明产生该错误数据的原因 　7.0；电压表使用的是小量程，读数看成了大量程　 。 【答案】（1）电压表正负接线柱反接了；（2）2.4；（3）灯泡短路；（4）7.0；电压表使用的是小量程，读数看成了大量程。 【解答】解：（1）图中电压表测L1两端电压，电流电压表A流入，B流出，若保持电压表的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，这样流入方向与前面相反，即正负接线柱反接了，所以这样不能测L2两端电压； （2）电压表的量程是0﹣3V，分度值为0.1V，示数为2.4V； （3）AB电压为0，BC电压等于电源电压，故可能是灯泡短路； （4）表格中总电压AC比BC电压小，说明BC读数错误，7.0V应该是4.2V﹣2.8V＝1.4V，数据扩大了5倍，因而原因是使用的是小量程，读数看成了大量程。 故答案为：（1）电压表正负接线柱反接了；（2）2.4；（3）灯泡短路；（4）7.0；电压表使用的是小量程，读数看成了大量程。 【变式2】小科以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究串联电路电压特点”，实验电路如图，测得实验数据如表。 序号 R1/Ω U1/V R2/Ω U2/V R总/Ω Uab/V 1 5 1.1 5 1.1 10 2.2 2 5 0.8 10 1.6 15 2.4 3 4 0.5 16 2.0 20 2.5 4 5 0.6 15 1.9 20 2.5 5 8 1.0 12 1.5 20 2.5 （1）分析上述实验数据，除了能得到Uab＝U1+U2的规律外，小科还发现： ①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2＝　R1：R2 （用R1、R2表示）。 ②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小 　会　 （填“会”或“不会”）变化。 （2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3＝20Ω和R4＝20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S，则ab两点之间的电压为 　2.2V　 。 【答案】（1）①R1：R2；②会；（2）2.2V。 【解答】解：（1）①由表中数据可知，U1：U2＝R1：R2， ②由表中数据可知，总电阻为10Ω、15Ω、20Ω时，ab两端的电压Uab分别为2.2V、2.4V、2.5V，所以当R总发生变化时，Uab大小会变化。 （2）将R3＝20Ω和R4＝20Ω并联后的总电阻为： ， 由表中数据可知，此时ab两点之间的电压为2.2V。 故答案为：（1）①R1：R2；②会；（2）2.2V。 【变式3】在探究串联电路中电压规律的实验中，小明同学将小灯泡L1、L2串联后接到电源上，如图甲所示。 次数 AC间的电压/V AB间的电压/V BC间的电压/V 1 1.4 0.7 0.7 2 2.8 5.0 1.7 3 4.0 1.4 （1）闭合开关S前，发现电压表的指针偏转如图乙所示，原因可能是  。 （2）在测量L2两端电压时，保持电压表B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，闭合开关后，会出现电压表  。 A.超过电压表量程 B.指针反偏 C.正确测出灯泡L2两端的电压 （3）小明改变电源电压和灯泡进行三次实验，测量的数据分别如上表。第3次实验BC间的电压如图丙所示，为  V。在分析数据时小明发现，第二组的实验数据结论和其他两组不一样，小明分析该组数据后发现有一个数据记录错误。纠正错误后，正确数据为  V。 （4）分析表中的实验数据，在误差允许的范围内，可得出结论： （用公式表示）。 【答案】（1）电压表未调零；（2）B；（3）2.5；1.0；（4）UAC=UAB+UBC。 【解答】解：（1）闭合开关S前，电压表的指针反向偏转如图乙，说明电压表未调零； （2）图甲，电压表A点接正接线柱，B点接负接线柱，若电压表B接点不动，断开A接点改接到C接点上，就会出现电压表B点接负接线柱，C点接正接线柱，这与电流方向不一致，所以电压表指针会反偏，故B正确； （3）图中电压表是小量程，分度值为0.1V，读数为2.5V； AC间的电压为电源电压，所以AB间的电压不可能为5.0V，大于电源电压，可能的原因是读错量程，按照大量程读数了，应该是按照小量程读数，正确数据应为1.0V； （4）根据实验数据，在误差允许的范围内，可得到串联电路的电压规律是串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和，即UAC=UAB+UBC。 故答案为：（1）电压表未调零；（2）B；（3）2.5；1.0；（4）UAC=UAB+UBC。 【巩固训练】 1．导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（　　） A．电流 B．电阻 C．电压 D．电量 【答案】C 【解答】解：自由电子定向移动形成电流，电压是形成电流的原因。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，动力即为电压，故C符合题意，A、B、D不符合题意。 故选：C。 2.在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．铜片是番茄电池的负极 B．图中所示的电压值为4V C．为提倡节约，制作电池后的番茄仍作蔬菜食用 D．番茄电池形成通路后，电子将从锌片流向铜片 【答案】D 【解答】解：A、在番茄电池中，锌片与电压表的负接线柱相连，锌片是负极，铜片与正接线柱相连，铜片是正极，故A错误。 B、番茄电池的电压非常低（通常只有零点几伏到 1 伏左右），而图中接3V的量程，分度值为0.1V，示数为0.8V，故B错误。 C、制作电池时，铜片和锌片与番茄内部物质发生化学反应，可能产生有害物质，且金属离子可能进入番茄，因此制作电池后的番茄不宜再作为蔬菜食用，故C错误。 D、番茄电池形成通路后，在电池外部，电子从负极（锌片）流向正极（铜片），故D正确。 故选：D。 3．如图所示的电路中，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2正常发光，电流表和电压表均有示数，下列关于该电路的说法正确的是（　　） A．电流表测量干路中的电流 B．电压表不能测量L1两端的电压 C．取下L1时，L2正常发光 D．只断开开关S2时，电压表有示数 【答案】C 【解答】解： A、由图知，闭合开关S1、S2，两灯并联，电流表在灯L1支路，测量通过L1的电流，故A错； B、由图知，闭合开关S1、S2，两灯并联，电压表在灯L2两端，由于并联支路的电压相等，所以也可以测量灯L1两端的电压，故B错； C、由图知，闭合开关S1、S2，两灯并联、正常发光，取下L1时，L2两端的电压不变，还正常发光，故C正确； D、只断开开关S2时，电压表只有一个接线柱连入电路，无示数，故D错。 故选：C。 4．小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　） A．7.5V、1.5V B．6V、1.5V C．1.5V、7.5V D．1.5V、6V 【答案】B 【解答】解：因为电阻R1和R2串联，电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压， 根据串联电路的电压特点可知，电压表V1的示数比电压表V2的示数大；故电压表V1选的是0﹣15V的量程分度值为0.5V，根据指针位置可知，电压表读数为U＝7.5V；表V2选的是0﹣3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置可知，电压表读数为U2＝1.5V； 根据串联电路的电压特点可得，R1的电压：U1＝U﹣U2＝7.5V﹣1.5V＝6V。 故选：B。 5．关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是（　　） A．使用前都应检查指针是否指零 B．两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上 C．若有两个量程，一般都先用大量程“试触” D．接入电路时，都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出 【答案】B 【解答】解： A、电流表和电压表使用前应校零，说法正确； B、电流表不能直接接在电源上，本说法错误； C、为读数准确和保护电表，应该用大量程试触，说法正确； D、电流表和电压表都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，说法正确。 故选：B。 6．如图所示电路，甲、乙是电学仪表，闭合开关S后，灯泡L1、L2均正常发光，则（　　） A．甲是电流表，乙是电压表 B．甲是电压表，乙是电流表 C．甲、乙都是电流表 D．甲、乙都是电压表 【答案】B 【解答】解：A、如果甲是电流表，乙是电压表，电压表串联在电路中了，电阻很大，则两灯泡都不能发光，故A错误； B、如果甲是电压表，乙是电流表，则电流分别经灯L1和L2回负极，两灯都能发光，即灯L1和L2并联，故B正确； C、甲、乙都是电流表，则会造成电源短路，故C错误； D、甲、乙都是电压表，由于电压表电阻很大，电路中电流几乎为零，灯泡不发光，故D错误。 故选：B。 7．学生实验用的电压表有两种量程0～3V和0～15V，电压表上面一行示数看不清楚，而测量又必须用0～15V的量程，一同学见到指针指到小量程的1.7V，则实际的电压是（　　） A．1.7V B．3.4V C．7.5V D．8.5V 【答案】D 【解答】解：0～3V量程，分度值为0.1V；0～15V量程，分度值为0.5V．可以看出，大量程的示数是小量程示数的5倍。指针指到小量程的1.7V，因此用大量程测量时实际的电压是1.7V×5＝8.5V。 故选：D。 8．如图所示电路，当闭合开关后，电压表测量的是（　　） A．电源电压 B．灯L1两端的电压 C．灯L2两端的电压 D．灯L1和L2两端的电压的总电压 【答案】C 【解答】解：因为两个灯是依次连接的，故两灯串联连接；因为电压表并联在L2两端，所以电压表测量L2两端的电压，故C正确。 故选：C。 9．在探究串联电路的电压关系时，某同学使用的电路如图所示，他先用电压表正确的测量了灯泡L1两端的电压，为了测量灯泡L2两端的电压，他想将电压表接A点的哪一段导线改接到电路中的C点，而保持接电压表B点的不动。对这种做法的正确性以及理由三位同学进行如下的讨论： ①甲同学：这种做法不正确，因为电压表正、负接线柱接反了； ②乙同学：这种做法不正确，因为L2两端的电压值超出电压表的量程； ③丙同学：这种做法正确，A点改接到C点时，电压表与L2是并联的。 他们的讨论正确的有（　　） A．只有① B．只有①② C．只有② D．只有③ 【答案】A 【解答】解：（1）用电压表正确地测量了灯泡L1两端的电压，说明A和电压表的负接线柱相连，B和电压表的正接线柱相连。在测量灯泡L2两端的电压时，如果将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点，而保持电压表接B点的导线不动，这样电压表的正、负接线柱接反了，指针反偏，会损坏电压表。 （2）由电路可知：电源由两节干电池组成，每节干电池的电压为1.5V，所以电路的总电压为3V；根据串联电路电压特点可知，L2两端的电压值不可能超出电压表3V的量程。 （3）电压表正确使用时，要并联到被测灯泡L2的两端，接A点的那一段导线改接到电路中的B点，接B点的那一段导线改接到电路中的C点。 故选：A。 10．如图甲所示电路中，当闭合开关后，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则电源电压是 　8.5　 V，灯L1两端的电压为 　6.8　 V。 【答案】8.5；6.8 【解答】解： 由电路图可知，电灯L1、L2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L2两端的电压。 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V1的示数应大于V2的示数； 而两个电压表指针偏转相同，所以电压表V1的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数为8.5V，即电源电压U＝8.5V； 电压表V2的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数1.7V，即L2两端的电压U2＝1.7V， 由串联电路的特点可知，L1两端的电压：U1＝U﹣U2＝8.5V﹣1.7V＝6.8V。 故答案为：8.5；6.8。 11．电动汽车作为绿色低碳的重要领域，是我国实现“碳达峰”目标的关键举措之一。 （1）电动汽车以电池作为能量进行驱动，因此电池容量大小（容量＝电流×放电时间）决定了汽车行驶距离的大小，电池容量越大，汽车行驶越远。为增大电池容量，应将多个单电池 　串联　 （填“串联”或“并联”）后组成电池包。 （2）充电桩可以为电动汽车充电，当充电桩工作时，充电桩相当于电路中的 　电源　 。 【答案】（1）串联；（2）电源。 【解答】解：（1）在串联电路中，多个电池串联会增大电池的总容量； （2）充电桩在电路中提供电能，相当于电路中的电源。 故答案为：（1）串联；（2）电源。 12.小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材，按图甲电路逐一接入电压表进行实验。 （1）实验中小灯泡L1、L2的规格应 　不同　 （填“相同”或“不同”）； （2）在被测电压难以估计时，为避免电压过大而损坏电压表，应正确选择量程，具体操作是 　先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱，若指针偏转角度太小，再使用较小的量程　 ； （3）某次测量时电压表示数如图乙，则读数为 　1.5　 伏； （4）整理实验数据时，小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U，与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作，多次实验后结果均相同，其原因可能是 　导线有电阻，两端存在电压　 。 【答案】（1）不同；（2）先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱，若指针偏转角度太小，再使用较小的量程；（3）1.5；（4）导线有电阻，两端存在电压。 【解答】解：（1）为得出普遍规律，应使用不同规格的器材进行实验； （2）在被测电压难以估计时，为避免电压过大而损坏电压表，应先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱，若指针偏转角度太小，再使用较小的量程； （3）由图乙可知，电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，电流表的示数是1.5V； （4）小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U，与预期结果不相符。因为导线有电阻，两端存在电压。 故答案为：（1）不同；（2）先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱，若指针偏转角度太小，再使用较小的量程；（3）1.5；（4）导线有电阻，两端存在电压。 13．如图所示，灯L1与灯L2串联在电源电压为5V的电路中，先用电压表“0～3V”的量程测出灯L1两端电压为2.2V，再测灯L2两端电压时，小科和小宁用了两种不同的方法，请你对他们的做法进行评价。 （1）小科：只将电压表接A的一端改接C，这种接法：　不正确　 （填“正确”或“不正确”），理由：　电压表的正负接线柱接反了　 。 （2）小宁：只将电压表接B的一端改接C，这种接法是否可行？（说明理由）　不可行；当只将电压表接B的一端改接C时，电压表与灯L2和L1两端总电压，即测电源两端的电压。电源电压为5V，超过电压表“0～3V”的量程　 。 【答案】（1）不正确；电压表的正负接线柱接反了；（2）不可行；当只将电压表接B的一端改接C时，电压表与灯L2和L1两端总电压，即测电源两端的电压。电源电压为5V，超过电压表“0～3V”的量程。 【解答】解：（1）小科：只将电压表接A的一端改接C，这种接法：不正确，理由：电压表的正负接线柱接反了。 （2）小宁的接法是不可行。理由如下：当只将电压表接B的一端改接C时，电压表与灯L2和L1两端总电压，即测电源两端的电压。电源电压为5V，超过电压表“0～3V”的量程，故方法不可行。 故答案为：（1）不正确；电压表的正负接线柱接反了；（2）不可行；当只将电压表接B的一端改接C时，电压表与灯L2和L1两端总电压，即测电源两端的电压。电源电压为5V，超过电压表“0～3V”的量程。 14．如图甲所示是小方“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。 （1）闭合开关后，电压表的指针如图乙所示，其原因可能是 　电压表正负接线柱接反了　 。 （2）闭合开关后，小方发现两个小灯泡都不亮，于是分别把电压表接在如图甲中的AB两点、BC两点及AC两点，得到的电压值分别为UAB＝0V、UBC＝3V、UAC＝3V；经过检查发现只有灯泡L1和L2中一盏灯出现故障，那么故障可能是 　L2断路　 。 （3）处理好故障后，小方把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数如图丙，一旁的小雨认为小方的操作有待改进，应该 　改用0﹣3V的量程　 。 （4）排除故障后，两个小组进行实验并分别测量出实验数据如表，通过这些数据可得出的结论是 　在串联电路中，各用电器电压之和等于电源电压　 。 A、B间电压U1/V B、C间电压U2/V A、C间电压U3/V 1.2 1.8 3.0 1.5 1.5 3.0 0.8 2.1 2.9 【答案】（1）电压表正负接线柱接反了； （2）L2断路； （3）改用0﹣3V的量程； （4）在串联电路中，各用电器电压之和等于电源电压。 【解答】解：（1）根据乙图可知，电压表的指针向左偏转，那么原因可能是：电压表正负接线柱接反。 （2）根据题意可知，AB电压为0V，说明A与负极，B与正极之间可能存在断路。BC电压为3V，说明B到负极正常，C到负极正常，只能是BC之间的L2发生断路。 （3）处理好故障后，小方把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数很小，即选择的量程太大，应该改用0﹣3V的量程； （4）将AB电压和BC电压相加，再与AC电压比较可知，二者之和等于AC电压，那么得到结论：在串联电路中，各用电器电压之和等于电源电压。 故答案为： （1）电压表正负接线柱接反了； （2）L2断路； （3）改用0﹣3V的量程； （4）在串联电路中，各用电器电压之和等于电源电压。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电压及其测量 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 3 【知识梳理】 3 知识点1 电压 3 知识点2 电压的测量 5 知识点3 串、并联电路的电压特点 8 【巩固训练】 14 【学习目标】 1. 科学观念 · 理解电压的概念，明确电压是形成电流的原因，知道电源的作用是提供电压。 · 掌握电压表的基本构造、符号、量程（0～3V)、(0～15V）及分度值0.1V、0.5V，明确其测量电路电压的核心功能。 · 理解串、并联电路的电压规律：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，并联电路中各支路电压相等且等于电源电压。 · 认识常见电压值，了解对人体安全的电压范围，建立电路安全使用的基本观念。 2. 科学思维 · 通过分析电压表 “试触” 现象，推理故障原因并提出解决方法，培养现象与本质的关联思维。 · 运用 “电流路径法”“节点法” 分析电路连接方式，结合串、并联电压规律推导电路中未知电压值，提升逻辑推理能力。 · 结合电压表示数与电路现象，判断电路故障类型，建立 “仪器数据—现象—故障” 的分析模型。 · 利用类比法理解电压的作用，深化对抽象物理概念的认知。 3. 探究实践 · 完成电压表使用实验：规范进行量程选择、正负接线柱连接，通过试触调整操作，准确读取电压数值，掌握电压表使用的 “四规则”。 · 开展串、并联电路电压探究：设计实验方案，更换不同规格小灯泡获取多组数据，归纳电压规律，培养重复实验与数据归纳能力。 · 进行电路故障排查实践：通过观察灯泡亮度、电压表示数变化，识别电路故障，掌握基础排查方法。 4. 态度责任 · 养成规范实验习惯：连接电路时保持开关断开，避免电压表不当连接，树立电学实验安全意识。 · 培养实证意识：通过多次实验验证电压规律，不凭单一数据下结论，理解科学结论的严谨性。 · 联系生活实际：解释家庭电路、用电器工作与电压规律的关联，认识电学知识的实用价值。 重点： 1.电压表的正确使用：包括并联接入电路、正负接线柱接法、量程选择及读数步骤，这是电压测量的基础技能。 2.串、并联电路的电压规律：通过实验数据归纳核心结论，能准确用公式表达并解释规律成因。 3.常见电路故障的判断：结合电压表示数与灯泡状态，区分开路、短路等故障的典型特征。 难点： 1.电压表的规范操作与误差控制：易出现量程选错、接线柱接反等问题，难点在于将 “规则记忆” 转化为 “实操规范”，需通过试触现象即时纠错。 2.复杂电路的电压分析：多支路并联电路中各支路电压的判断，以及含故障电路中电压规律的应用，难点在于电路连接方式的准确识别。 3.电路故障的精准定位：尤其是隐性故障，难点在于建立 “现象—原因” 的对应关系，需结合仪器检测与逻辑推理综合判断。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 电压 1.电源和电压的作用 (1) 电荷的定向运动形成电流； (2) 电压是使电荷定向运动形成电流的原因； (3) 电源是提供电压的装置 2.电压的符号及单位电压用字母U表示，它的单位是伏特，简称伏，符号是V。常用的单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（V），它们之间的换算关系是1kV = 103V，1V = 103mV，1mV = 103 V。 3.几种常见的电压值（单位：V） 项目 电压值 一节新干电池、纽扣电池的电压 1.5 一只蓄电池的电压 2 手机电池的电压 3.7 一般情况下，对人体安全的电压 小于等于 36 我国家庭照明电路的电压 220 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．电荷的移动形成电流 B．电路中有电流，电路两端一定有电压 C．电路中有电源就一定有电流 D．自由电荷定向移动的方向就是电流的方向 故选：B。 【变式1】学习电压的相关知识时，小明通过类比甲、乙两装置得出了以下结论，其中不合理的是（　　） A．电池类似于抽水机，可以使电路的两端保持一定电压 B．灯泡类似于水路中的水轮机，可以使电路中形成电流 C．开关类似于水路中的阀门，可以控制电路中电流的通断 D．水的流动是因为有水压，自由电子定向移动是因为有电压 【变式2】如图是生活中常用的5号干电池，它的电压约为（　　） A．0.2V B．1.5V C．36V D．220V 【变式3】以下生活常识中常见的电流、电压估测正确的是（　　） A．手电筒中的电流约为2A B．家庭电路的电压约为1.5V C．手机充电器的输出电压约为5V D．人体的安全电压为36V 知识点2 电压的测量 1. 认识电压表 （1）作用：测量电路两端电压的大小。 （2）符号： （3）量程：常用的电压表有三个接线柱“-”“3” 和 “15”，两个量程0～3V和0～15V。 （4）读数 （5）步骤： 第一步，根据所选接线柱确定量程，知道每一大格表示多少伏； 第二步，根据所选量程确定分度值，知道每一小格表示多少伏； 第三步，读数时，视线要与表盘垂直，由指针所指位置读出电压表的示数。即电压表的示数 = 大格数值 + 小格数 × 分度值。 2. 电压表的使用规则 使用规则 违反规则的后果 调零：使用前，如果指针不在零刻度线，要调整调零旋钮使指针指在零刻度线 若不调零则：(1) 指针在零刻度线左侧：会使测量结果偏小；(2) 指针在零刻度线右侧：会使测量结果偏大 并联：电压表应该跟被测用电器并联 若将电压表与用电器串联，电路相当于断路，电路中没有电流通过，电压表将不能测出被测用电器两端的电压，而是显示电源电压 “+” 进 “-” 出：标有 “3” 和 “15” 的接线柱接在与电源正极相连的那端，标有 “-” 的接线柱接在与电源负极相连的那端 如果正、负接线柱接反了，会使电压表指针反向偏转，造成指针碰弯 选量程：(1) 被测电压不能超过电压表的最大测量值；(2) 在不超过最大测量值的前提下，尽可能选用小量程测电压，可以提高测量精确度 (1) 如果被测电压超过了电压表所用的最大测量值，容易把电压表烧坏，可用试触法来选择合适的量程；(2) 如果选择量程过大，测量误差将较大 可直接连到电源两极：可直接连到电源的正、负极上，测出的是电源电压，但要注意所用量程的最大测量值必须大于电源电压 如果所选量程小于电源电压，会损坏电压表 0. 电压表与电流表的比较 项目 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 连接方法 并联在被测电路的两端 串联在被测电路中 与电源相接 能够直接并联在电源两极上 绝对不允许不经过用电器直接连到电源两极上 相同点 使用前要调节指针指在零刻度线处，弄清量程、分度值；使用时都要选择合适的量程，都要待指针稳定后再读数；不能估计出电流值或电压值时可用试触法判断是否超过量程 【典例2】如图所示电路，甲、乙是电学仪表，闭合开关S后，灯泡L1、L2均正常发光，则（　　） A．甲是电流表，乙是电压表 B．甲是电压表，乙是电流表 C．甲、乙都是电流表 D．甲、乙都是电压表 【变式1】如图所示，a、b、c表示电压表或电流表，当S1、S2都闭合时，下列正确说法是（　　） A．b、c是电流表，而a是电压表 B．a、b是电压表，而c是电流表 C．a、b、c都是电流表 D．a、b、c都是电压表 【变式2】如图所示，能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是（　　） A． B． C． D． 【变式3】如图所示的电路，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1两个灯中只有L2亮 B．若灯L1被短接，则闭合S1、S2后电流表被烧坏 C．若电压表和电流表位置对调，则闭合S1、S2后两表都被烧坏 D．只闭合S2时，电压表有示数 【典例3】如图甲所示，小科制作了一个利用电压表测物体质量的装置，它能在电压表上直接读出秤盘上所放物体的质量大小。闭合开关，当秤盘上不放任何待测物体时，应调整弹簧悬挂高度，使电压表示数为零，相当于完成了装置称量前的调零。 （1）当秤盘上放140克物体时，电压表指针位置如图乙，读数为 　 　 伏； （2）小科想将电压表刻度盘上的电压值直接改装成质量值，则图丙中C的数值应为 　 　 。 【变式1】（1）如图所示，图甲中电压表的分度值为 V，读数为 V；若使用前出现如图乙所示的情况，则原因是 。 （2）用电压表测电压时，某同学接入电路的是0～3V的量程，却在0～15V的量程刻度中读成了6.5V，则实际测得的电压应是 V。 【变式2】如图所示电压表，若选用0～3V量程，分度值是 V，读数为 V；若选用0～15V量程，分度值是 V，读数为 V。可见，电压表指针偏转角度相同时，电压表大量程的读数是小量程读数的 倍。 【变式3】小明测量电压时，检查电路连接正确，若开关闭合前，出现图甲所示情况，则接下来应进行的操作是 ；调整后，电压表读数如乙图是 V。 知识点3 串、并联电路的电压特点 1. 探究实践：研究串、并联电路的电压特点 （1）测量串联电路的电压 ①按图连接电路，使两灯泡串联在电路中。 ②用电压表分别测出 A 与 B、B 与 C、A 与 C 之间的电压，并记录在表格中。 ③换上另外两个不同规格的小灯泡，重复上述实验。 实验结论：串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和。表达式为U=U1+U2 （2）测量并联电路的电压 ①按图连接电路，使两灯泡并联，电源为两节干电池串联。 ②分别将电压表接在 AB 两点间、CD 两点间和 EF 两点间，闭合开关，将三次示数记录在表格中。 ③换上另外两个不同规格的灯泡，重复上面的步骤。 ④换用三节干电池串联作电源，重复上面的步骤。 实验结论：并联电路中，各支路用电器两端的电压都相等，都等于电源两端的电压。表达式为U1=U2=U 2.串、并联电路的特点 项目 串联电路 并联电路 电流 规律：电流处处相等； 公式：I = I1 = I2 =……= In 规律：总电流等于各支路电流之和； 公式：I = I1+I2+……+ In 电压 规律：总电压等于各部分电压之和； 公式：U=U1+U2+ ……+Un 规律：各支路电压都相等； 公式：U=U1=U2=……= Un 作用 分压 分流 【典例4】小明按如图甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，造成这一现象的原因是（　　） A．可能是电路出现故障，灯L1短路 B．可能是电路出现故障，灯L2短路 C．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L1两端电压为10V D．可能电路各处完好，V1和V2所选量程不相同，并且灯L2两端电压为8V 【变式1】如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，请根据图像回答以下问题： （1）将甲和乙并联，若电源电压为2V，则干路的电流为 　 A。 （2）将甲和乙串联，若电源电压为3V，则乙两端的电压为 　 　 V。 【变式2】如图所示的电路中，闭合开关S，已知电源电压为6V，L1两端的电压为2V，则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为2V B．电压表的示数为4V C．电压表的示数为6V D．电压表的示数为10V 【变式3】如图所示的电路中，若闭合开关S，电压表的示数为3V，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A，则灯L2两端的电压为 　 　 V，通过灯L1的电流为 　 A。 【典例5】用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时； （1）实验中应选择规格　 　 （填“相同”或“不相同”）的灯泡。 （2）用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U，经过多次实验，得到的数据记录在如下表中。分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是　 （用公式写出）。 实验次数 U1/V U2/V U/V 1 2.3 0.7 3.0 2 2.0 1.0 3.0 3 1.7 1.3 3.0 （3）进行多次实验的主要目的是　 　 （填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”）。 【变式1】在探究串联电路电压的特点活动中，学习小组的同学采用三节干电池、电压表（0﹣3 伏、0﹣15伏）、一个灯泡、滑动变阻器（2A 20Ω）、开关、若干导线进行实验。其实验步骤如下： 实验次数 UAB（V） UBC（V） UAC（V） 数据处理 1 1.2 2.8 4.1 1.2+2.8＝4.0 2 1.9 4.2 待处理 3 0 4.0 4.0 0+4.0＝4.0 4 2.8 7.0 4.2 2.8+4.2＝7.0 结论：串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和 ①连接如图甲所示电路，断开开关，并将滑片滑至阻值最大处。 ②用电压表分别测出AB、BC、AC间电压，并将测得的数据，记录在草稿纸上，如表。 ③移动滑动变阻器滑片，重复步骤②，共获得4次实验数据。 ④数据分析，得出结论。 回答以下问题： （1）测电压时，先测出AB间电压后，保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量BC两端电压，他能否测出BC两端电压，并说明理由 　 　 。 （2）第2次实验时，测出AB间电压如图乙所示，该读数为 　 伏。 （3）小组同学认为第3次实验存在电路故障，该故障原因可能是 　 。 （4）小组同学发现第4次实验有一个数据有问题且数据处理也有误，请找出该错误数据并说明产生该错误数据的原因 　 。 【变式2】小科以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究串联电路电压特点”，实验电路如图，测得实验数据如表。 序号 R1/Ω U1/V R2/Ω U2/V R总/Ω Uab/V 1 5 1.1 5 1.1 10 2.2 2 5 0.8 10 1.6 15 2.4 3 4 0.5 16 2.0 20 2.5 4 5 0.6 15 1.9 20 2.5 5 8 1.0 12 1.5 20 2.5 （1）分析上述实验数据，除了能得到Uab＝U1+U2的规律外，小科还发现： ①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2＝　 （用R1、R2表示）。 ②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小 　 　 （填“会”或“不会”）变化。 （2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3＝20Ω和R4＝20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S，则ab两点之间的电压为 　 。 【变式3】在探究串联电路中电压规律的实验中，小明同学将小灯泡L1、L2串联后接到电源上，如图甲所示。 次数 AC间的电压/V AB间的电压/V BC间的电压/V 1 1.4 0.7 0.7 2 2.8 5.0 1.7 3 4.0 1.4 （1）闭合开关S前，发现电压表的指针偏转如图乙所示，原因可能是  。 （2）在测量L2两端电压时，保持电压表B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，闭合开关后，会出现电压表  。 A.超过电压表量程 B.指针反偏 C.正确测出灯泡L2两端的电压 （3）小明改变电源电压和灯泡进行三次实验，测量的数据分别如上表。第3次实验BC间的电压如图丙所示，为  V。在分析数据时小明发现，第二组的实验数据结论和其他两组不一样，小明分析该组数据后发现有一个数据记录错误。纠正错误后，正确数据为  V。 （4）分析表中的实验数据，在误差允许的范围内，可得出结论： （用公式表示）。 【巩固训练】 1．导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（　　） A．电流 B．电阻 C．电压 D．电量 2.在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．铜片是番茄电池的负极 B．图中所示的电压值为4V C．为提倡节约，制作电池后的番茄仍作蔬菜食用 D．番茄电池形成通路后，电子将从锌片流向铜片 3．如图所示的电路中，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2正常发光，电流表和电压表均有示数，下列关于该电路的说法正确的是（　　） A．电流表测量干路中的电流 B．电压表不能测量L1两端的电压 C．取下L1时，L2正常发光 D．只断开开关S2时，电压表有示数 4．小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　） A．7.5V、1.5V B．6V、1.5V C．1.5V、7.5V D．1.5V、6V 5．关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是（　　） A．使用前都应检查指针是否指零 B．两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上 C．若有两个量程，一般都先用大量程“试触” D．接入电路时，都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出 6．如图所示电路，甲、乙是电学仪表，闭合开关S后，灯泡L1、L2均正常发光，则（　　） A．甲是电流表，乙是电压表 B．甲是电压表，乙是电流表 C．甲、乙都是电流表 D．甲、乙都是电压表 7．学生实验用的电压表有两种量程0～3V和0～15V，电压表上面一行示数看不清楚，而测量又必须用0～15V的量程，一同学见到指针指到小量程的1.7V，则实际的电压是（　　） A．1.7V B．3.4V C．7.5V D．8.5V 8．如图所示电路，当闭合开关后，电压表测量的是（　　） A．电源电压 B．灯L1两端的电压 C．灯L2两端的电压 D．灯L1和L2两端的电压的总电压 9．在探究串联电路的电压关系时，某同学使用的电路如图所示，他先用电压表正确的测量了灯泡L1两端的电压，为了测量灯泡L2两端的电压，他想将电压表接A点的哪一段导线改接到电路中的C点，而保持接电压表B点的不动。对这种做法的正确性以及理由三位同学进行如下的讨论： ①甲同学：这种做法不正确，因为电压表正、负接线柱接反了； ②乙同学：这种做法不正确，因为L2两端的电压值超出电压表的量程； ③丙同学：这种做法正确，A点改接到C点时，电压表与L2是并联的。 他们的讨论正确的有（　　） A．只有① B．只有①② C．只有② D．只有③ 10．如图甲所示电路中，当闭合开关后，两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则电源电压是 　 V，灯L1两端的电压为 　 V。 11．电动汽车作为绿色低碳的重要领域，是我国实现“碳达峰”目标的关键举措之一。 （1）电动汽车以电池作为能量进行驱动，因此电池容量大小（容量＝电流×放电时间）决定了汽车行驶距离的大小，电池容量越大，汽车行驶越远。为增大电池容量，应将多个单电池 　 （填“串联”或“并联”）后组成电池包。 （2）充电桩可以为电动汽车充电，当充电桩工作时，充电桩相当于电路中的 　 。 12.小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材，按图甲电路逐一接入电压表进行实验。 （1）实验中小灯泡L1、L2的规格应 　 　 （填“相同”或“不同”）； （2）在被测电压难以估计时，为避免电压过大而损坏电压表，应正确选择量程，具体操作是 　 ； （3）某次测量时电压表示数如图乙，则读数为 　 伏； （4）整理实验数据时，小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U，与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作，多次实验后结果均相同，其原因可能是 　 。 13．如图所示，灯L1与灯L2串联在电源电压为5V的电路中，先用电压表“0～3V”的量程测出灯L1两端电压为2.2V，再测灯L2两端电压时，小科和小宁用了两种不同的方法，请你对他们的做法进行评价。（1）小科：只将电压表接A的一端改接C，这种接法：　 　 （填“正确”或“不正确”），理由：　 。 （2）小宁：只将电压表接B的一端改接C，这种接法是否可行？（说明理由）　 。 14．如图甲所示是小方“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。 （1）闭合开关后，电压表的指针如图乙所示，其原因可能是 　 　 。 （2）闭合开关后，小方发现两个小灯泡都不亮，于是分别把电压表接在如图甲中的AB两点、BC两点及AC两点，得到的电压值分别为UAB＝0V、UBC＝3V、UAC＝3V；经过检查发现只有灯泡L1和L2中一盏灯出现故障，那么故障可能是 　 。 （3）处理好故障后，小方把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数如图丙，一旁的小雨认为小方的操作有待改进，应该 　 。 （4）排除故障后，两个小组进行实验并分别测量出实验数据如表，通过这些数据可得出的结论是 　 。 A、B间电压U1/V B、C间电压U2/V A、C间电压U3/V 1.2 1.8 3.0 1.5 1.5 3.0 0.8 2.1 2.9 / 学科网（北京）股份有限公司 $