15.4 测量:用电压表测量电压 同步练习-2026-2027学年沪科版物理九年级全一册
2026-07-22
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摘要:
**基本信息**
以基础概念巩固、电路分析进阶、实验探究综合为分层路径,覆盖电压测量核心知识点,强化物理观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|电压单位、安全电压等概念|结合生活实例(如家用电器电压),夯实物理观念|
|进阶层|电压表使用、电路故障分析|通过电路故障判断(如选择2、5),培养科学思维|
|综合层|实验探究与实际应用|设计水果电池实验(实验1、2),提升科学探究能力|
内容正文:
15.4 测量:用电压表测量电压
一.选择题
1.下列用电器正常工作时电压为220V的是( )
A.手机 B.手电筒
C.电视机 D.电视机遥控器
2.在如图所示的电路中,闭合开关S,发现两电流表的示数完全相同,且只有一个灯泡发光。关于电路存在的故障,下列判断正确的是( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
3.下列关于物理量的估测,符合实际的是( )
A.一节新干电池的电压为1.5V
B.我国家庭电路的电压为110V
C.人体安全电压为36V
D.家用空调正常工作时的电流约为1A
4.我国CR450型电力动车组是全球最快的高铁,由高压接触网供电,其供电电压约( )
A.36V B.220V C.380V D.25kV
5.如图所示电路,开关闭合后,发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示,用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是( )
电压表接
入的位置
a、f
a、e
a、d
a、c
a、b
电压表的
示数(V)
3
3
3
3
0
A.L1的灯丝断了 B.L2被短路了
C.连接e、d的导线断了 D.连接b、c的导线断了
6.小李同学利用铜片、铁片、菠萝自制了一个水果电池,并用电压表测其电压,如图所示。下列说法正确的是( )
A.此时菠萝是电源
B.水果电池的电压是0.5V
C.插在菠萝右边的铜片是电源负极
D.断开接铜片的导线,插在菠萝上的铜片和铁片之间就没有电压
7.关于生活中常见的电流和电压值,下列说法中最合理的是( )
A.家用电冰箱的电流大约为10A
B.空调的电流大约为0.5A
C.人体安全电压大约为220V
D.2节新的南孚电池的电压约为3V
8.学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用均正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A.小灯泡L1和L2串联
B.电流表和电压表测量的是L1的电流和电压
C.若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光
D.若电压表突然发生断路,则灯L1会熄灭
10.如图所示为一个待完善的电路,现有一个电流表、一个电压表、一根导线,若将这些元件接入a、b、c三个框中,能够实现两个灯泡并联,电压表测电源电压,a、b、c中依次放置元件正确的是( )
A.电压表;电流表;导线 B.电压表:导线;电流表
C.导线;电压表;电流表 D.导线,电流表;电压表
二.填空题
1.2026年3月,新能源时代的“中国速度”——比亚迪正式发布第二代刀片电池与兆瓦闪充技术。第二代刀片电池的单体电压平台从3.2V提升至3.8V。兆瓦闪充充电站采用“储充一体”架构。单枪峰值功率达1.5MW,最大输出电流1500A,输出电压范围200V﹣1000V。
(1)若要将多个单体电池组合成一个输出电压为380V的电池包,需要将 个单体电池进行 (选填“串联”或“并联”)。
(2)为了防止线缆过热,充电枪采用了全液冷技术,利用冷却液的循环流动,通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式将热量带走。
(3)充电站标有“高压危险,请勿触摸!”,请分析原因原理:充电电压(200V﹣1000V)远高于 V,触摸可能导致触电。
2.对人体的安全电压不高于 V;正确使用测电笔辨别火线时,电流 (选填“会”或“不会”)通过人体。
3.如图所示的电路,闭合开关S,电流表示数为零,两个小灯泡不发光。如果是电路中某一处发生了故障,可将电压表逐一 联在各电路元件两端进行故障排查。当电压表接在小灯泡L1两端时,其指针发生偏转,则说明小灯泡L1发生了 (选填“断路”或“短路”)故障。
4.如图,将连在电压表上的铜片和锌片插入西红柿中,这样就制成了一个西红柿电池。观察电压表的接线和指针偏转可知锌片是电池的 极,此电池的电压为 伏。
5.如图所示的电路中,开关闭合后电压表测量的是 两端电压。(选填“L1”、“L2”、“L1和L2”)
三.实验探究题
1.如图是一个电池的示意图,该装置可产生气体和电流。老师告诉同学只要用两种不同的导体做电极,用水果代替实验中的稀硫酸也可以组成一个电池,产生电流的原理是一样的。同学们很感兴趣,在课外实验中,同学们进行了水果电池的制作,记录了以下的实验数据:不同电极时单个西红柿水果电池的电流和电压。
注:除电极材料不一样外,其它实验条件相同,请回答以下问题:
电极
碳棒﹣铜片
碳棒﹣铁片
碳棒﹣锌片
电流强度(mA)
1.43
4.26
4.63
电压(V)
0.6
1.2
1.3
(1)上述装置中能量的转变是 。该实验经过一段时间后溶液pH的变化是 (增大、减小、不变)。
(2)假如仅改用镁片和碳棒做电极,其它实验条件不变,根据上表的实验数据,你猜想产生的电压应比表中三种电池产生的电压 (选填“都大”、“都小”、“处在它们之间”或“无法判断”)。
(3)将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起来,将铭牌为“2.5V 0.3A”的一个小灯泡串联接入该电路,开关闭合后,小灯泡并不正常发光,原因是 。
2.如图1所示是小宇自制的几种水果电池的一种,可以让LED灯发光。
(1)为了确定水果电池的正负极,他可以选用下列 实验仪器进行判断。(填字母)
A.小灯泡 B.电压表 C.电阻
(2)在水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板间的距离、极板与水果的接触面积不变,测量
两块极板之间的电压,结果如右表:
极板材料
水果种类
两极板间的电压/V
铁﹣锌
铁﹣铜
铜﹣锌
苹果
0.55
0.60
0.95
梨
0.40
0.50
0.90
菠萝
0.50
0.55
1.00
橙
0.75
0.78
1.05
①“水果电池”实现的是 能转化为电能。
②根据表中数据及相关条件可知:“水果电池”电压与 和 有关。
(3)小宇学习了野外生火的知识,做了如图2所示的点火实验,用铁丝把两种材料的钉子两两一组缠在一起,留下头尾两颗钉子接上电线,柠檬电池就完成了。把准备好的钢丝绒拿出来,上面铺上一些碎纸片,然后用柠檬电池两条电线去接触钢丝绒,通电后观察到钢丝绒上面的纸片很快开始燃烧。
①多插几组钉子相当于多几节电池 联,效果会比较明显;
②通电后的钢丝绒会使纸片着火是因为电流的 效应;
③在选择柠檬电池的两极材料时,最好选择上表中的 一组极板材料制成的钉子。
答案
一.选择题
1.【解答】解:A.手机电池电压为3.7V,故A错误;
B.手电筒电池电压一般为3V左右,故B错误;
C.电视机接入家庭电路,工作电压为220V,故C正确;
D.电视机遥控器工作电压约为3V,故D错误。
故选:C。
2.【解答】解:由图可知,该电路为并联电路,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量灯泡L1的电流;闭合开关S后,只有一只灯泡发光,这说明电路出现了断路现象(若灯泡短路,则整个电路会短路,都不发光);两电流表示数相等,这说明两个电流表测量的是通过一个灯泡的电流,故障是L2断路,故B正确,ACD错误。
故选:B。
3.【解答】解:A.一节新干电池的电压约为1.5V,故A符合实际;
B.我国家庭电路电压为220V,故B不符合实际;
C.人体安全电压是不高于36V,故C不符合实际;
D.家用空调的功率大约为2000W,其正常工作时的电流约为,故D不符合实际。
故选:A。
4.【解答】解:动力电电压为380V,电力动车组使用高压电,其供电电压远超动力电电压,其电压约为25kV,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中;开关闭合后,发现L1、L2都不亮,这说明电路出现了断路故障;
根据表格中的数据可知,电压表接在a、f与a、e与a、d与a、c之间时,电压表都有示数,这说明a与电源正极之间是通路、cdef与电源之间是通路;
电压表接在a、b之间时,电压表示数为0,这说明bc之间出现了断路故障,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:A.菠萝能提供电压,是电源,故A正确;
B.如图所示,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.1V,故B错误;
C.如图所示,电压表指针正向偏转,即正接线柱与电源正极相连,所以铜片与电压表的正接线柱连接,是电源正极,故C错误;
D.电源的正负极之间存在电压,断开接铜片的导线,插在菠萝上的铜片和铁片之间仍有电压,故D错误。
故选:A。
7.【解答】解:A、家用电冰箱的电流大约为1A,故A不符合实际;
B、空调的电流较大,约为5A,故B不符合实际;
C、人体安全电压为不高于36V,故C不符合实际;
D、一节新干电池电压约为1.5V,两节相同电池串联后的电压为3V,故D符合实际。
故选:D。
8.【解答】解:A、电流表、电压表的正负接线柱都接反了,故A错误;
B、电压表和电流表的都符合接线原则,故B正确;
C、电压表与灯泡串联、电流表与灯泡并联了,故C错误;
D、电流表与灯泡并联、电压表与灯泡串联了,电源短路,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。则:
A.小灯泡L1和L2并联,故A错误;
B.电流表和电压表测量的是L2的电流和电压,故B错误;
C.若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光,因为是并联,互不影响,故C正确;
D.电压表与灯L1并联,若电压表突然发生断路,则灯L1不会熄灭,故D错误;
故选:C。
10.【解答】解:两个灯泡并联,则每个灯泡在各自所在支路上。
AB.由图,若a处为电压表,b、c处无论是电流表还是导线,右侧灯泡均被短路,不能实现两个灯泡并联,故AB错误;
C.若a处为导线、b处为电压表,c处为电流表,此时两个灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,故C正确;
D.若a处为导线,b处为电流表,则电源短路。故D错误。
故选:C。
二.填空题
1.【解答】解:(1)根据串联电路中总电压等于各分电压之和,即U=U1+U2+⋯+Un
在并联电路中,各支路两端的电压都相等,即U=U1=U2=⋯=Un
已知第二代刀片电池的单体电压平台从3.2V提升至3.8V,要得到输出电压为380V的电池包,因为串联电路总电压等于各串联电池电压之和,所以需要串联电池的个数为
故需要将100个单体电池进行串联。
(2)做功是其他形式的能与内能的相互转化;热传递是内能从高温物体转移到低温物体。充电枪采用全液冷技术,利用冷却液的循环流动,冷却液与充电枪之间存在温度差,通过热传递的方式将充电枪产生的热量带走,使充电枪的温度降低。
(3)经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的,称为安全电压。充电站的充电电压范围是200V−1000V,远高于36V,触摸可能导致触电,所以会标有“高压危险,请勿触摸!”。
故答案为:(1)100;串联;(2)热传递;(3)36。
2.【解答】解:结合常识可知,对人体的安全电压不高于36 V;
使用测电笔时,手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,电流会通过人体(测电笔内有高值电阻,电流很小,不会对人体造成伤害),使氖管发光。
故答案为:36;会。
3.【解答】解:电压表和用电器并联,可将电压表逐一并联在各电路元件两端进行故障排查。
当电压表接在小灯泡L1两端时,其指针发生偏转,说明电压表和电源之间是通路,说明灯泡L1断路。
故答案为:并;断路。
4.【解答】解:根据图示可知,电压表正常偏转,因为锌片与电压表的负接线柱相连,因此锌片为水果电池的负极。
电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为0.3V。
故答案为:负;0.3。
5.【解答】解:由图可知,闭合开关后,三灯串联,电压表与灯L1和L2并联,所以电压表是测量灯L1和L2两端的电压。
故答案为:L1和L2。
三.实验探究题
1.【解答】解:
(1)上述装置中,发生了Zn和稀硫酸的反应,将化学能转变为电能。由于稀硫酸参与了化学反应,所以稀硫酸中的氢离子的逐渐减少,PH值逐渐增大;
(2)根据表中给的信息Cu﹣0.6V、Fe﹣1.2V、Zn﹣1.3V,可以推测,随着金属活动性越强,产生的电压越大;由于镁的活动性更强,镁产生的电压越大,所以改用镁片和碳棒做电极,其它实验条件不变,产生的电压比表中三种电池产生的电压都大;
(3)将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起来,电压可以达到1.3V×3=3.9V;但由于水果电池的内阻太大,与小灯泡串联后,灯分得的电压太小,实际功率太小,无法使灯泡正常发光。
故答案为:
(1)化学能转化为电能;增大;(2)都大;(3)由于水果电池的内阻太大,与小灯泡串联后,灯分得的电压太小,实际功率太小,无法使灯泡正常发光。
2.【解答】解:
(1)当水果电池可以作为电源时,接上电压表,其指针会发生偏转,故据此能判断该电池是否有电压,当电压表正向偏转时,与电压表正接线柱相连的是正极,而灯泡和电阻不能判断出电池的正负极,故B正确;
故选B;
(2)①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过程。
②分别分析第二、三、四栏数据,极板材料相同、水果种类不同,可见“水果电池”的电压与水果种类有关;分别分析第一、二、三、四行数据,极板材料不同、水果种类相同,电压不同;可见“水果电池”的电压与极板材料有关;由此可得:“水果电池”电压与水果种类和极板材料有关。
(3)①多串联电池组的总电压等于各节电池电压值之和,故插几组钉子相当于多几节电池串联,电压越高,效果会比较明显;
②通电后的钢丝绒会加盟电能转化为内能,使纸片着火,故是因为电流的热效应;
③在选择柠檬电池的两极材料时,铜﹣锌间的电压最高,最好选择上表中铜﹣锌一组极板材料制成的钉子。
故答案为:(1)B;(2)①化学;②水果种类;极板材料;①串;②热;③铜﹣锌。
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