四、电压和电压表(举一反三讲义)物理苏科版2024九年级上册
2025-10-30
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 四、电压和电压表 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电压及其测量 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.96 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-10-30 |
| 作者 | 理化课代表~ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-10-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54623293.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
四、电压和电压表
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:电压的概念 2
知识点2:电压表的使用 4
知识点3:电压表的读数 6
【方法技巧】 8
方法技巧1 判断电压表测量的对象 8
方法技巧2 用电流表、电压表在判断电路故障 8
【巩固训练】 9
【学习目标】
1.知道电压的物理意义,记住电压单位(伏特,符号 V)及常用换算(1kV=1000V,1V=1000mV)。
2.认识电压表的表盘结构,能根据所选量程正确读数。
3.掌握电压表的正确使用规则(如并联在被测用电器两端、电流从正接线柱进负接线柱出、不超过量程)。
重点:
1.能规范使用电压表测量电路中用电器两端的电压。
2.学会根据电压表指针位置准确读数。
3.知道并联电路中各支路用电器两端电压相等的规律,并能通过实验验证。
难点:
1.理解 “电压表必须并联在被测电路两端” 的原因。
2.测量复杂电路中某一用电器电压时,正确判断电压表的连接对象。
3.区分电压表 “正负接线柱接反”与 “量程选大”的不同现象及解决办法。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:电压的概念
1、电压
(1)电压与水压的类比
抽水机是提供水压的装置,水压是形成水流的原因。
电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
类比法是一种通过比较两个事物的相似之处,用熟悉的事物来认识不熟悉的事物的方法。
(2)形成持续电流的条件:一是电路中有电源(或电路两端有电压);二是电路为通路(或电路是闭合的)。
电路中有电流时一定有电压;有电压时却不一定有电流,关键是看电路是不是通路。
(3)电压的单位伏特;简称:伏;符号:V;常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV);1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV。
(4)常见电压值
家庭电路电压:220V。
对人体安全电压:不高于36V。
手机电池的电压:3.7V。
一节干电池电压:1.5V。
一节铅蓄电池电压:2V。
(5)电压表是测量电压的仪表,表盘中央标有字母V,电路元件符号:。
2、有持续电流的条件
(1)只有电荷的定向移动才能形成电流;正电荷定向移动能形成电流,负电荷定向移动也能形成电流;形成电流的条件:一是有自由电荷,二是有外加电压。
(2)电路中有持续电流的条件是:电路中有电源;电路必须闭合。
电压是形成电流的原因,某段电路中有电流,则该电路两端就一定有电压。但电路两端有电压,电路中却不一定有电流,还取决于电路是不是通路。
【典例1】下面是同学收集的一些物理数据,正确的是( )
A.一节新干电池的电压2.5V B.电子手表正常工作时通过的电流为1A
C.220V电压对于人体来说是安全的 D.我国家庭用电器正常工作电压一般是220V
【典例2】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1000kV,合 V。
【变式1】关于电压的说法,正确的是( )
A.电路断开后,电路中电流为零,因此电源电压也为零
B.同一电路有两盏灯工作,若通过两灯电流相等,则两灯一定串联
C.在几个灯并联的电路中,不论灯泡的规格如何,各灯两端的电压相等
D.电压只能使电子发生定向移动,形成电流
【变式2】一节新的干电池的电压是 V,我国家庭电路的电压是 V,我们教室里各盏照明灯之间的连接方式是 (串联/并联)。
【变式3】一节干电池的电压为 伏,上海地区家用照明电路的电压为 伏。物理学中规定电流的方向是从电源的 极通过导体流向负极。
知识点2:电压表的使用
1、电压表:电压的测量工具是电压表,实验室常用电压表及元件符号如图。
(1)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V。
(2)当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
2、电压表的连接规则是:与被测电路并联;电流从正接线柱流入,负接线柱流出;被测电压不能超过电压表使用的量程.为读数精确,能使用小量程时不使用大量程;电压表直接接在电源两极时,所测电压为电源电压。
注意:电压表与用电器串联时,尽管连接方法是错误的,但电压表有示数,示数约等于电源电压。
3、电压表的使用规则
(1)使用电压表前首先要校零,明确电压表的量程和分度值,被测电压不要超过电压表的量程。
(2)电压表应与被测电路并联。
(3)通过电压表的电流方向为红接线柱(+)入,黑接线柱(-)出。
(4)电压表可以直接接到电源两极上,所测电压为电源电压。
(5)试触:如果不知道被测电压的大约值,采取试触的方法。
①反向偏转:说明电压表正负接线柱接反了。
②正向偏转角度很小:说明电压表量程选大了。
③正向偏转到最大刻度之外:说明电压表量程选小了。
(1)电压表与用电器串联时,尽管连接方法是错误的,但电压表有示数,示数约等于电源电压。
(2)标有“+”的接线柱接电源的正极,标有“-”的接线柱接电源的负极。如果“+”“-”接线柱接反,会使电压表的指针反向偏转,损坏电压表。
(3)电压表可直接接在电源两极上,此时测出的电压为电源的电压,不过测量时量程必须合适,如果电压表量程小于电源电压,则可能会烧坏电压表。
【例3】如图所示,分别在甲、乙两处接入电压表或电流表,使开关闭合后灯与串联,则甲、乙两处应该接入的是( )
A.甲接电压表,乙接电流表 B.甲接电流表,乙接电压表
C.甲、乙都接电压表 D.甲、乙都接电流表
【例4】如上图所示的电路中,电压表测量 两端的电压(选填“电源”、“L1”、“L2”);若电源电压为6V,电压表的示数为2V,则灯泡L1两端的电压为 V。
【例5】如图丙所示,在〇内画出电流表与电压表的符号,闭合开关后两灯均能发光。
【变式1】如图所示电路,当开关闭合后,下列说法不正确的是( )
A.电流表测量通过小灯泡的电流 B.电压表的示数等于电源电压
C.开关断开后,电压表仍然有示数 D.将两表互换位置,电压表仍有示数
【变式2】如图所示为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图,若1和2之间接一电阻,则电流表有示数,电压表 示数;若1和2之间为断路,则电流表 示数,电压表 示数。(选填“有”或“无”)
【变式3】在电路图中的“◯”里填上电流表或电压表的符号。要求开关S闭合后,两灯能同时发光,各电表正常工作。
知识点3:电压表的读数
1、明确量程和分度值:先看清量程,认清各量程的分度值。
(1)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V。
(2)当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
(3)当使用0~15V量程时,应以上排刻度读数,其分度值为0.5V;当使用0~3V的量程时,应以下排刻度读数,其分度值为0.1V。
(4)所测电压不能超过所选量程;在不超过量程的前提下,尽可能选用小量程测电压,以提高测量精度。
2、用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值。
(1)读数时视线垂直表盘刻度。
(2)例如:下图所使用的接线柱是“一”和“15”,即量程是0~15V,对应其分度值是0.5V,查出指针所指格数为11格(1大格是10小格),故读数为:11×0.5V=5.5V。
指针指在同一位置时,电压表接0~15V量程时的读数是接0~3V量程读数的5倍。
【典例6】某次实验时,电表的接线和指针的位置如图所示,其示数为( )
A.2.50伏 B.12.5伏 C.2.50安 D.12.5安
【典例7】在图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作。两只电压表指针位置均为图乙所示,则灯泡两端电压的是 V。
【变式1】如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4V B.12V,2.4V
C.2.4V,12V D.2.4V,9.6V
【变式2】图中甲表的分度值为 A,乙表的读数为 V。
【变式3】在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,电阻,由以上信息可知,电源两端的电压为 V;R1= Ω。
【方法技巧】
方法技巧1 判断电压表测量的对象
判断电压表测量对象的核心技巧可一句话总结:去掉电源(或视为短路),看电压表的两个接线柱通过导线(或开关、电流表,因其可视为导线)直接连接到哪个(或哪些)用电器的两端,该用电器就是电压表的测量对象。
方法技巧2 用电流表、电压表在判断电路故障
1、串联电路中
(1)当电路断路时:电压表测断路处的电压等于电源电压;测没断路的用电器的电压为零;电流表在任何位置都是零。
(2)当电路短路时:电压表测短路处的电压等于零;测没短路的用电器的电压比原来增大;电流表示数变大。
2、并联电路中
(1)当某支路断路时:电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压;电流表测断路所在支路示数为零;测没断路的支路仍为原来的示数.
(2)当某支短断路时:电压表测短断两端电压、没短断的支路两端电压都等于零(而且这时干路如果没有用电器的话,电源直接形成回路,会烧坏电源);电流表测短断所在支路示数会变大;测没短断的支路示数变为零。
(1)当电压表示数为电源电压时有两种推测:①是电压表所测范围电路断路;②是电压表所测范围之外的所有用电器都短路。
(2)当电压表示数为零时有两种推测:①是电压表所测范围电路短路;②电压表所测范围之外有断路的地方。
(3)常结合灯泡的亮灭来进一步判断:串联电路中两灯都不亮可能是某处断;串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短;并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断。
(4)有时题意与上述推测矛盾:电压表或电流表自身坏了或没接上时,示数为零。
【巩固训练】
1.下列物理量的值中合理的是( )
A.人体感觉最舒适的温度约为37℃ B.四冲程汽油机的效率可达100%
C.我国家庭电路的电压为220V D.节能灯正常工作时的电流约为5A
2.小明发现了一块手机电池,他想知道这块电池的“+”“-”极,于是他设计了如图所示的电路,并在AB间连入一个元件,下面的元件中能够达到目的的是( )
A.电压表 B.电动机 C.电铃 D.小灯泡
3.如图所示电路中,与小灯泡并联的电路元件是( )
A.开关 B.电压表V C.电流表 D.小灯泡
4.如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.灯与灯串联,电压表测灯两端的电压 B.灯与灯并联,电压表测灯两端的电压
C.灯与灯串联,电压表测灯两端的电压 D.灯与灯并联,电压表测灯两端的电压
5.下列关于物理量的估测,符合生活实际且表述准确的是( )
A.水的比热容是 B.笔记本电脑的电流大约是
C.手机电池的电压约为 D.一节新的干电池电压是
6.在如图所示的电路中,闭合开关S,能用电压表直接测量灯L1两端电压的正确电路是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示电路,闭合开关后,两灯正常发光,过了一段时间后两灯突然熄灭,且电流表无示数,电压表示数增大,则电路故障可能是( )
A.灯被短接 B.灯被短接 C.灯断路 D.灯断路
8.将两种不同的金属片插入橙子,制成“水果电池”。用电压表测量水果电池的电压,如图所示。下列说法正确的是( )
A.水果电池把内能转化为电能
B.铜片是水果电池的负极
C.此时电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出
D.再串联一个相同的水果电池可获得更高的电压
9.如图,当,都闭合和闭合断开时,电压表测得的电压分别是( )
A.电源和 B.电源和 C.和 D.和
10.为纪念法国物理学家 在电磁学领域做出的杰出贡献,人们将他的名字作为电流的单位;意大利物理学家伏特发明了伏打电堆,用他的名字命名为 的单位。
11.如图所示为原电池,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,电压表指针偏转,则铜片为电池的 极,电池的电压为 V。
12.如图甲所示,闭合开关S,电压表的示数如图乙,电压表的示数如图丙,则灯两端的电压为
V。
13.如图所示的电路中,闭合开关后,两个灯泡都能发光,则甲是 表,乙是 表,(选填“电流”和“电压”)
14.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关、,小灯泡和均发光,电流表和电压表均有示数。则电流表测量的是通过 (选填“”或“”或“和”)的电流;若只断开开关S2,会使电流表示数 ,电压表示数 。(后两空选填“变大”或“变小”或“不变”)
15.如图为某实验小组设计的电路,电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作,一段时间后,发现只有一只电表示数变大,经排查,故障是 或 。
16.在如图所示电路的“”内填上适当的电表符号。要求:当开关闭合时,电路连接正确。
17.根据图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将图乙所示实物电路连接完整,电流表选小量程。
18.如图所示是小明连接的实物电路,他想用电流表测量电路中的电流,用电压表测量定值电阻两端的电压,经检查发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
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四、电压和电压表
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:电压的概念 2
知识点2:电压表的使用 5
知识点3:电压表的读数 9
【方法技巧】 12
方法技巧1 判断电压表测量的对象 12
方法技巧2 用电流表、电压表在判断电路故障 12
【巩固训练】 13
【学习目标】
1.知道电压的物理意义,记住电压单位(伏特,符号 V)及常用换算(1kV=1000V,1V=1000mV)。
2.认识电压表的表盘结构,能根据所选量程正确读数。
3.掌握电压表的正确使用规则(如并联在被测用电器两端、电流从正接线柱进负接线柱出、不超过量程)。
重点:
1.能规范使用电压表测量电路中用电器两端的电压。
2.学会根据电压表指针位置准确读数。
3.知道并联电路中各支路用电器两端电压相等的规律,并能通过实验验证。
难点:
1.理解 “电压表必须并联在被测电路两端” 的原因。
2.测量复杂电路中某一用电器电压时,正确判断电压表的连接对象。
3.区分电压表 “正负接线柱接反”与 “量程选大”的不同现象及解决办法。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:电压的概念
1、电压
(1)电压与水压的类比
抽水机是提供水压的装置,水压是形成水流的原因。
电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
类比法是一种通过比较两个事物的相似之处,用熟悉的事物来认识不熟悉的事物的方法。
(2)形成持续电流的条件:一是电路中有电源(或电路两端有电压);二是电路为通路(或电路是闭合的)。
电路中有电流时一定有电压;有电压时却不一定有电流,关键是看电路是不是通路。
(3)电压的单位伏特;简称:伏;符号:V;常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV);1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV。
(4)常见电压值
家庭电路电压:220V。
对人体安全电压:不高于36V。
手机电池的电压:3.7V。
一节干电池电压:1.5V。
一节铅蓄电池电压:2V。
(5)电压表是测量电压的仪表,表盘中央标有字母V,电路元件符号:。
2、有持续电流的条件
(1)只有电荷的定向移动才能形成电流;正电荷定向移动能形成电流,负电荷定向移动也能形成电流;形成电流的条件:一是有自由电荷,二是有外加电压。
(2)电路中有持续电流的条件是:电路中有电源;电路必须闭合。
电压是形成电流的原因,某段电路中有电流,则该电路两端就一定有电压。但电路两端有电压,电路中却不一定有电流,还取决于电路是不是通路。
【典例1】下面是同学收集的一些物理数据,正确的是( )
A.一节新干电池的电压2.5V
B.电子手表正常工作时通过的电流为1A
C.220V电压对于人体来说是安全的
D.我国家庭用电器正常工作电压一般是220V
【答案】D
【详解】A.一节新干电池的标准电压是1.5V,不同型号的干电池电压相同,故A错误;
B.电子手表工作电流极小,通常为几微安,故B错误;
C.对人体安全的电压不高于36V,220V远超安全范围,故C错误;
D.我国家庭电路电压为220V,用电器正常工作电压与此一致,一般为220V,故D正确。
故选D。
【典例2】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1000kV,合 V。
【答案】 0.2
【详解】[1]200V=200×10-3kV=0.2kV
[2]200V=200×103mV=2×105mV
[3]1000kV=1000×103V=106V
【变式1】关于电压的说法,正确的是( )
A.电路断开后,电路中电流为零,因此电源电压也为零
B.同一电路有两盏灯工作,若通过两灯电流相等,则两灯一定串联
C.在几个灯并联的电路中,不论灯泡的规格如何,各灯两端的电压相等
D.电压只能使电子发生定向移动,形成电流
【答案】C
【详解】A.电源的电压是由电源本身的性质决定的,与电路是否接通无关。电路断开时,电流为零,但电源电压依然存在,不会变为零,故A错误;
B.在同一电路中,若两盏灯规格相同,即使它们是并联的,由于电压相同、电阻相同,通过两灯的电流也会相等,故B错误;
C.根据并联电路的电压特点,并联电路中各支路两端的电压相等,这一规律与灯泡的规格无关,故C正确;
D.电压是使自由电荷(不只是电子,还包括正电荷等)发生定向移动形成电流的原因,并非只能使电子定向移动,故D错误。
故选C。
【变式2】一节新的干电池的电压是 V,我国家庭电路的电压是 V,我们教室里各盏照明灯之间的连接方式是 (串联/并联)。
【答案】 1.5 220 并联
【详解】[1]在电路中,不同的电源有不同的电压值,一节新的干电池电压是1.5V。
[2]家用电器的额定电压是220V,我国提供给家庭电路的电压为220V。
[3]教室里各盏照明灯正常工作时互不影响,各盏照明灯之间的连接方式是并联。
【变式3】一节干电池的电压为 伏,上海地区家用照明电路的电压为 伏。物理学中规定电流的方向是从电源的 极通过导体流向负极。
【答案】 1.5 220 正
【详解】[1]由常见的电压值可知,一节新干电池的电压为1.5V。
[2]上海地区属于我国,在日常生活中,我国家用照明电路的电压为220V。
[3]电荷的定向移动形成电流,在电源的外部,电流方向是从电源正极流向负极。
知识点2:电压表的使用
1、电压表:电压的测量工具是电压表,实验室常用电压表及元件符号如图。
(1)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V。
(2)当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
2、电压表的连接规则是:与被测电路并联;电流从正接线柱流入,负接线柱流出;被测电压不能超过电压表使用的量程.为读数精确,能使用小量程时不使用大量程;电压表直接接在电源两极时,所测电压为电源电压。
注意:电压表与用电器串联时,尽管连接方法是错误的,但电压表有示数,示数约等于电源电压。
3、电压表的使用规则
(1)使用电压表前首先要校零,明确电压表的量程和分度值,被测电压不要超过电压表的量程。
(2)电压表应与被测电路并联。
(3)通过电压表的电流方向为红接线柱(+)入,黑接线柱(-)出。
(4)电压表可以直接接到电源两极上,所测电压为电源电压。
(5)试触:如果不知道被测电压的大约值,采取试触的方法。
①反向偏转:说明电压表正负接线柱接反了。
②正向偏转角度很小:说明电压表量程选大了。
③正向偏转到最大刻度之外:说明电压表量程选小了。
(1)电压表与用电器串联时,尽管连接方法是错误的,但电压表有示数,示数约等于电源电压。
(2)标有“+”的接线柱接电源的正极,标有“-”的接线柱接电源的负极。如果“+”“-”接线柱接反,会使电压表的指针反向偏转,损坏电压表。
(3)电压表可直接接在电源两极上,此时测出的电压为电源的电压,不过测量时量程必须合适,如果电压表量程小于电源电压,则可能会烧坏电压表。
【例3】如图所示,分别在甲、乙两处接入电压表或电流表,使开关闭合后灯与串联,则甲、乙两处应该接入的是( )
A.甲接电压表,乙接电流表 B.甲接电流表,乙接电压表
C.甲、乙都接电压表 D.甲、乙都接电流表
【答案】C
【详解】A.若甲接电压表,乙接电流表,乙电流表会将短路,无法实现串联,故A不符合题意;
B.若甲接电流表,乙接电压表,会造成电源短路,无法实现串联,故B不符合题意;
C.若甲、乙都接电压表,电压表相当于开路,电流依次经过、,两灯串联,故C符合题意;
D.若甲、乙都接电流表,会造成电源短路,损坏电路,故D不符合题意。
故选C。
【例4】如上图所示的电路中,电压表测量 两端的电压(选填“电源”、“L1”、“L2”);若电源电压为6V,电压表的示数为2V,则灯泡L1两端的电压为 V。
【答案】 L2 4
【详解】[1]由图可知,电压表和L2并联,则电压表测量L2两端电压。
[2]由图可知L1、L2串联,L1、L2电压之和为电源电压,若电源电压为6V,电压表的示数为2V,则灯泡L1两端的电压
则灯泡L1两端的电压为4V。
【例5】如图丙所示,在〇内画出电流表与电压表的符号,闭合开关后两灯均能发光。
【答案】
【详解】电压表与待测电路并联,电流表与待测电路串联。分析电路的连接关系时,电压表所在的电路可视为断路,电流表所在的电路可视为一根导线。若最上方面〇为电流表,最下面的〇内电压表,则下方灯泡不能发光。最上面的〇内为电压表,最下面的〇内能为电流表,两灯均能发光。故电路图如图所示
【变式1】如图所示电路,当开关闭合后,下列说法不正确的是( )
A.电流表测量通过小灯泡的电流
B.电压表的示数等于电源电压
C.开关断开后,电压表仍然有示数
D.将两表互换位置,电压表仍有示数
【答案】C
【详解】A.电流表与小灯泡串联,因此电流表测量的是通过小灯泡的电流,故A正确,不符合题意;
B.电压表与小灯泡并联,因此电压表的示数等于小灯泡的电压,等于电源电压,故B正确,不符合题意;
C.开关断开后,电压表与电源之间没有形成闭合回路,因此电压表无示数,故C错误,符合题意;
D.将两表互换位置,电压表与电源串联,电压表仍有示数,故D正确,不符合题意。
故选 C。
【变式2】如图所示为某同学自制的一个电路故障检测仪的电路图,若1和2之间接一电阻,则电流表有示数,电压表 示数;若1和2之间为断路,则电流表 示数,电压表 示数。(选填“有”或“无”)
【答案】 有 无 有
【详解】[1]若1和2之间接一电阻,则是两个电阻的串联电路,电流表测电路中的电流有示数,电压表测所接电阻两端的电压也有示数。
[2][3]若1和2之间为断路,则电压表与电流表、电阻R串联在电路中,由于电压表的内阻很大,相当于断路,所以电流表无示数,电压表测电源电压,有示数。
【变式3】在电路图中的“◯”里填上电流表或电压表的符号。要求开关S闭合后,两灯能同时发光,各电表正常工作。
【答案】
【详解】开关S闭合后,两灯能同时发光,各电表正常工作,则电流均有流过两灯泡与两电表,电压表使用时与用电器并联,电流表使用时与用电器串联,且电压表使用时相当断开的开关,电流表使用时相当导线,则上面的圆圈应为电压表,下面左边的圆圈应为电压表,下面右边的圆圈应为电流表,如图所示:
知识点3:电压表的读数
1、明确量程和分度值:先看清量程,认清各量程的分度值。
(1)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V。
(2)当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
(3)当使用0~15V量程时,应以上排刻度读数,其分度值为0.5V;当使用0~3V的量程时,应以下排刻度读数,其分度值为0.1V。
(4)所测电压不能超过所选量程;在不超过量程的前提下,尽可能选用小量程测电压,以提高测量精度。
2、用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值。
(1)读数时视线垂直表盘刻度。
(2)例如:下图所使用的接线柱是“一”和“15”,即量程是0~15V,对应其分度值是0.5V,查出指针所指格数为11格(1大格是10小格),故读数为:11×0.5V=5.5V。
指针指在同一位置时,电压表接0~15V量程时的读数是接0~3V量程读数的5倍。
【典例6】某次实验时,电表的接线和指针的位置如图所示,其示数为( )
A.2.50伏 B.12.5伏 C.2.50安 D.12.5安
【答案】A
【详解】由图知道,电表表盘标有“V”,所以是电压表;该电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.50V,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例7】在图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作。两只电压表指针位置均为图乙所示,则灯泡两端电压的是 V。
【答案】1.2
【详解】在图甲的电路中,当闭合开关S后,两个灯泡串联,电压表V2测量电源电压,电压表V1测量灯L2两端电压;根据串联分压特点可知,电压表V1的示数小于电压表V2的示数,即电压表V1接入小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V,即灯泡两端电压的是1.2V。
【变式1】如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.9.6V,2.4V B.12V,2.4V
C.2.4V,12V D.2.4V,9.6V
【答案】A
【详解】由电路图可知,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R2两端电压,因串联电路的总电压等于各用电器电压之和,所以电压表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,电压表读数为12V,即电源电压是12V;电压表V2选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为2.4V,即R2两端的电压是2.4V;根据串联电路的电压关系,R1两端的电压为
U1=U﹣U2=12V﹣2.4V=9.6V
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】图中甲表的分度值为 A,乙表的读数为 V。
【答案】 0.02 11.5
【详解】[1]由图甲可知,电流表接入电路的量程为0-0.6A,每个大刻度代表0.2A,所以可知分度值为0.02A。
[2]乙表接入电路的量程为0-15V,分度值为0.5V,根据指针位置可知乙表的读数为11.5V。
【变式3】在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,电阻,由以上信息可知,电源两端的电压为 V;R1= Ω。
【答案】 7 40
【详解】[1][2]如图所示,V1测电源电压,V2测R2两端电压,根据串联电路电压的规律,V1接入量程应为0~15V,分度值为0.5V,读数为7V,V2接入量程应为0~3V,分度值为0.1V,读数为1.4V,故电源电压为7V,R2两端电压为1.4V,电路中电流为
R1的电阻为
【方法技巧】
方法技巧1 判断电压表测量的对象
判断电压表测量对象的核心技巧可一句话总结:去掉电源(或视为短路),看电压表的两个接线柱通过导线(或开关、电流表,因其可视为导线)直接连接到哪个(或哪些)用电器的两端,该用电器就是电压表的测量对象。
方法技巧2 用电流表、电压表在判断电路故障
1、串联电路中
(1)当电路断路时:电压表测断路处的电压等于电源电压;测没断路的用电器的电压为零;电流表在任何位置都是零。
(2)当电路短路时:电压表测短路处的电压等于零;测没短路的用电器的电压比原来增大;电流表示数变大。
2、并联电路中
(1)当某支路断路时:电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压;电流表测断路所在支路示数为零;测没断路的支路仍为原来的示数.
(2)当某支短断路时:电压表测短断两端电压、没短断的支路两端电压都等于零(而且这时干路如果没有用电器的话,电源直接形成回路,会烧坏电源);电流表测短断所在支路示数会变大;测没短断的支路示数变为零。
(1)当电压表示数为电源电压时有两种推测:①是电压表所测范围电路断路;②是电压表所测范围之外的所有用电器都短路。
(2)当电压表示数为零时有两种推测:①是电压表所测范围电路短路;②电压表所测范围之外有断路的地方。
(3)常结合灯泡的亮灭来进一步判断:串联电路中两灯都不亮可能是某处断;串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短;并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断。
(4)有时题意与上述推测矛盾:电压表或电流表自身坏了或没接上时,示数为零。
【巩固训练】
1.下列物理量的值中合理的是( )
A.人体感觉最舒适的温度约为37℃
B.四冲程汽油机的效率可达100%
C.我国家庭电路的电压为220V
D.节能灯正常工作时的电流约为5A
【答案】C
【详解】A.人体感觉最舒适的温度约为25℃,故A不符合题意;
B.四冲程汽油机工作时能量的损失不可避免,效率不可能达到100%,故B不符合题意;
C.我国家庭照明电路的电压为220V,用电高峰期会有所降低,故C符合题意;
D.节能灯正常工作时的电流约为0.2A,故D不符合题意。
故选C。
2.小明发现了一块手机电池,他想知道这块电池的“+”“-”极,于是他设计了如图所示的电路,并在AB间连入一个元件,下面的元件中能够达到目的的是( )
A.电压表 B.电动机
C.电铃 D.小灯泡
【答案】A
【详解】A.当电流从电压表的正接线柱流入时,电压表的指针正向偏转;如果电流从电压表的负接线柱流入,电压表的指针将反向偏转,则将AB间接入电压表可以确定电源的正负极,故A符合题意;
BCD.将电动机、电铃以及灯泡接入AB间,无论电流从哪个接线柱流入,实验现象都无法确定电源的正负极,故BCD不符合题意。
故选A。
3.如图所示电路中,与小灯泡并联的电路元件是( )
A.开关 B.电压表V
C.电流表 D.小灯泡
【答案】B
【详解】并联是指两元件两端分别相连,再连入电路中。由图可知电流表、开关和L2均与L1串联,只有电压表是并联,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.如图所示的电路,下列说法正确的是( )
A.灯与灯串联,电压表测灯两端的电压
B.灯与灯并联,电压表测灯两端的电压
C.灯与灯串联,电压表测灯两端的电压
D.灯与灯并联,电压表测灯两端的电压
【答案】A
【详解】电流从电源正极流出,依次经过开关、电流表、 L2、 L1,最后回到电源负极,因此灯 L1与 L 2串联。 电压表并联在L1两端,因此电压表测L1两端的电压。故A正确,BCD错误。
故选A。
5.下列关于物理量的估测,符合生活实际且表述准确的是( )
A.水的比热容是 B.笔记本电脑的电流大约是
C.手机电池的电压约为 D.一节新的干电池电压是
【答案】C
【详解】A.水的比热容应为,比热容的单位不是J,故A错误;
B.笔记本电脑正常工作时电流通常在0.5~2A之间,0.1A 过小,不符合实际,故B错误;
C.手机电池的电压一般为3.7V,符合实际,故C正确;
D.一节新干电池的电压为1.5V ,而非2V,故D错误。
故选C。
6.在如图所示的电路中,闭合开关S,能用电压表直接测量灯L1两端电压的正确电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.闭合开关S,两灯并联,电压表并联在L1的两端,电压表测L1两端的电压,故A正确;
B.开关闭合后,两灯串联,电压表的左接线柱与灯L2左端相连,右接线柱与灯L2的右端连接,电压表与L2并联,测L2两端的电压,故B错误;
C.开关闭合后,两灯串联,电压表与L2并联,测L2两端的电压,故C错误;
D.开关闭合后,两灯串联,电压表与L2并联,测L2两端的电压,故D错误。
故选A。
7.如图所示电路,闭合开关后,两灯正常发光,过了一段时间后两灯突然熄灭,且电流表无示数,电压表示数增大,则电路故障可能是( )
A.灯被短接 B.灯被短接 C.灯断路 D.灯断路
【答案】D
【详解】分析电路可知,、串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关后,两灯正常发光,过了一段时间后两灯突然熄灭,且电流表无示数,说明电路中发生断路。而电压表示数增大,说明电压表的两端与电源相通,则电路故障可能是灯断路。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.将两种不同的金属片插入橙子,制成“水果电池”。用电压表测量水果电池的电压,如图所示。下列说法正确的是( )
A.水果电池把内能转化为电能
B.铜片是水果电池的负极
C.此时电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出
D.再串联一个相同的水果电池可获得更高的电压
【答案】D
【详解】A.水果电池通过化学反应,化学能转化为电能,而不是内能,故A错误;
B.锌比铜更活泼,更易失电子,所以锌片为负极,铜片为正极,故B错误;
C.电压表测电压时,电流从正接线柱流入,负接线柱流出;反接后,电压表会显负值,甚至损坏。图中电压表指针右偏,说明接线正确,电流从正接线柱流入,负接线柱流出,故C错误;
D.电池串联时,它们的电压会相加,得到更高的总电压。因此,再串联一个相同的水果电池,可以获得更高的电压,故D正确。
故选D。
9.如图,当,都闭合和闭合断开时,电压表测得的电压分别是( )
A.电源和 B.电源和 C.和 D.和
【答案】A
【详解】分析电路可知,当,都闭合时,L2被短路,只有L1工作,电压表与电源或并联,测电源或电压;闭合断开时,和串联,电压表与并联,测电压。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.为纪念法国物理学家 在电磁学领域做出的杰出贡献,人们将他的名字作为电流的单位;意大利物理学家伏特发明了伏打电堆,用他的名字命名为 的单位。
【答案】 安培 电压
【详解】[1]法国物理学家安培在电磁学领域贡献卓越,电流的国际单位以他的名字命名。电流的基本单位是安培,简称安,用符号A表示。
[2]意大利物理学家伏特发明了伏打电堆,其名字被用作电压的单位,基本单位为伏特,简称伏,用称号V表示。
11.如图所示为原电池,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,电压表指针偏转,则铜片为电池的 极,电池的电压为 V。
【答案】 正 0.6
【详解】[1]电压表指针正向偏转,说明电流从电压表正接线柱流入,负接线柱流出,故根据图示可知,铜片与电压表的正接线柱相连,故铜片是正极。
[2]由图可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,故读数为0.6V。
12.如图甲所示,闭合开关S,电压表的示数如图乙,电压表的示数如图丙,则灯两端的电压为
V。
【答案】3.6
【详解】由电路图可知,两灯泡串联,V1测电源电压,V2测L2两端电压,因串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,因此V1使用的0~15量程,由图乙可知,0~15量程的分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为6V;V2使用的0~3V量程,由图丙可知,0~3V量程的分度值为0.1V,示数为2.4V,即L2两端电压为2.4V,由串联电路电压特点可知,L1两端电压
13.如图所示的电路中,闭合开关后,两个灯泡都能发光,则甲是 表,乙是 表,(选填“电流”和“电压”)
【答案】 电压 电压
【详解】[1][2]若甲乙是电流表,则两个灯泡组成并联电路,不闭合开关S,两个灯泡也都能发光。闭合开关S,形成电源短路,灯泡都不亮。若甲是电流表,乙是电压表,闭合开关后,则只有L1亮,若甲是电压表,乙是电流表,闭合开关后,则灯泡短路,都不亮。由于闭合开关S后,两个灯泡都能发光,则两个灯泡组成串联电路,电路中的电流路径只有一条路径,所以甲、乙电表应是相当于开路的电表即电压表。
14.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关、,小灯泡和均发光,电流表和电压表均有示数。则电流表测量的是通过 (选填“”或“”或“和”)的电流;若只断开开关S2,会使电流表示数 ,电压表示数 。(后两空选填“变大”或“变小”或“不变”)
【答案】 L1 不变 变小
【详解】[1]闭合开关S1、S2时,L1与L2并联,电流表与L1串联,所以电流表测量的是通过L1的电流。
[2]只断开开关S2时,电路为L1的简单电路。因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过L1的电流不变,即电流表示数不变。
[3]闭合开关S1、S2时,电压表测电源两端的电压;只断开开关S2时,L2所在的支路处于断路状态,此时电压表示数为零,即电压表示数变小。
15.如图为某实验小组设计的电路,电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作,一段时间后,发现只有一只电表示数变大,经排查,故障是 或 。
【答案】 R短路 L断路
【详解】[1][2]由图可知,灯泡和电阻R串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡两端的电压,因为电压表V1测量电源电压,电源电压不变,它的示数不变,故电压表V2示数变大;若电路中灯泡L断路,则电压表V2与电阻R串联在电路中,则电压表V2测电源电压,其示数增大;若电路中电阻R短路,电路中只有灯泡L,电压表V2测量灯泡两端的电压,灯泡L两端电压变大,则电压表V2示数增大,则故障是R短路或L断路。
16.在如图所示电路的“”内填上适当的电表符号。要求:当开关闭合时,电路连接正确。
【答案】
【解析】【小题1】电流从正极出发,经过开关后,分流,分别经过两电阻后,经过电阻R1直接回到负极,经过电阻R2经过下方圆圈后回到负极,故此圆圈是电流表,若上面的圆圈是电流表,则发生了电源短路,故上面的圆圈是电压表,两电阻并联,故如图所示:
17.根据图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将图乙所示实物电路连接完整,电流表选小量程。
【答案】
【解析】【小题1】由图甲可知,定值电阻与小灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,由于电源是由两节干电池组成,电源电压为3V,电压表选择小量程;电流表串联在电路中,且电流表量程为0-0.6A,所以实物图连接如下图所示:
18.如图所示是小明连接的实物电路,他想用电流表测量电路中的电流,用电压表测量定值电阻两端的电压,经检查发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
【答案】
【详解】原电路电流表与定值电阻并联,电压表与定值电阻串联,电压表应该测定值电阻两端的电压,所以电压表应并联在定值电阻两端,而电流表应与定值电阻串联,改接电路,如下图所示:
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