第五节 电压及其测量(举一反三·讲义)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-08-10
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第五节 电压及其测量 |
| 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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.29 MB |
| 发布时间 | 2026-08-10 |
| 更新时间 | 2026-08-10 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59150281.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义聚焦“电压及其测量”核心知识点,系统梳理电压的概念、电压表的使用方法、串并联电路电压规律及电路故障分析。通过现象对比引出电流强弱,借助水压模型类比建构电压概念,再递进至电压表操作、电路规律探究与故障判断,形成完整学习支架。
该资料以科学思维中的模型建构为特色,通过“U形水管”水压模型类比电压,帮助学生直观理解抽象概念。科学探究环节设计串联电压规律实验,引导学生记录数据、分析误差,培养严谨探究能力。课中辅助教师实验教学,课后作业涵盖多样题型,助力学生巩固知识、查漏补缺,强化物理观念应用。
内容正文:
第五节 电压及其测量
【新教材北师大版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+6个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
一、现象对比,引出电流强弱概念
教师连接两个电路:第一个使用一节干电池驱动一个2.5V小灯泡;第二个使用两节干电池串联供电同型号灯泡。
提问:“请同学们仔细观察这两个灯泡的发光情况,有什么不同?”
学生回答后追问:“为什么同样是小灯泡,一个亮一个更亮?这说明流过它们的电流一样大吗?”
引导得出结论:电流不仅存在,还有强弱之分。
二、展示水压模型,提出驱动性问题。
教师缓缓向透明塑料管组成的“U形水管”系统注水,一侧水面高于另一侧,下方连接一个微型水轮机叶片。随着水位差增大,水开始从高处流向低处,带动叶片旋转。教师提问:“同学们,请观察这个装置,为什么水会流动?又是什么让水轮机转起来的?”等待学生回答后,进一步追问:“如果两边水位一样高,水还会流动吗?水轮机会继续转吗?”通过直观演示让学生意识到“水位差”是水流产生的根本原因。
三、类比迁移,引出电压概念。
教师将电路图投影到屏幕上,展示一个由电池、开关、导线和小灯泡组成的闭合回路。引导学生对比:“刚才我们看到水因为有‘高度差’才流动,那在电路中,电荷为什么会定向移动形成电流呢?是不是也需要一种‘差’来推动它?”随即揭示课题:“今天我们就来学习这种推动电荷流动的‘电的压力’——电压。”板书标题《第十六章 第1节 电压》,并在旁边画出水压与电压的类比表格框架,预留填空位置,激发学生的探究兴趣。
知识归纳
【知识点1 电压】
1.电源:给用电器两端提供 的装置。
2.电压的作用:使电荷定向移动形成 。
3.电压用符号“U”表示,电压是形成 的原因,电路中有电流,电路两端 有电压;电路两端有电压,电路中 有电流,电源是提供 的装置。
4.单位
(1)国际单位: ,简称伏,符号V。
(2)常用单位:兆伏(MV)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。
(3)单位换算:1MV= kV= V,1V= mV= μV;即兆伏(MV)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)之间满足1000进制。
【例1】(2026•江苏盐城·期末)关于电压,下列说法不正确的是( )
A.电压是形成电流的原因
B.电源的作用是给电路提供电压
C.只要电路中有电压,就一定有电流
D.不同的电源提供的电压是不同的
【变式1-1】(2026•北京东城区·期末)现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中的一些“电”常识的了解必不可少。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2V B.对人体安全的电压是36V
C.家用壁挂式空调的电流约5A D.我国家庭电路的电压为380V
【变式1-2】(2026•四川成都·期末)关于电压,下列说法中错误的是( )
A.只要有电压就一定能形成电流 B.电压是电路中形成电流的原因
C.电源是提供电压的装置 D.电路中有电流时,电路两端就一定有电压
【知识点2 电压表及其测量】
1.认识电压表
(1)功能:测量电路两端的 。
(2)结构
①电压表的表盘上标有“V”既表示 的标志,又表示所读示数的单位为 ;有的电压表的表盘标有“mV”或“μV”表毫伏表和微伏表,其单位分别为毫伏(mV)和微伏(μV)。
②电压表有3各接线柱2个量程,其中
接“—”和“3V”时,量程为 ,分度值为 ,如图甲;
接“—”和“15V”时,量程为 ,分度值为 ,如图乙。
③调零螺母(归零螺丝):使用电压表测量前,若指针不指零,则通过其调节为 。
④电压表的电路符号为“”。
2.电压表的连接
(1)电压表应与被测电路元件或电路 ;
(2)电流应从电压表的 (图中“3V”或“15V”)流入, 流出,否则指针 偏转,损坏电压表;
(3)被测电压 电压表的量程,若不知被测电压的大致范围,应用大量程试触法选择合适的量程;
(4)电压表 接到电源两级,测电源电压;
(5)分析电路连接时,应把电压表看成断路(开路)。
3.电压表的读数
(1)明确量程,知道每一大格表示多少伏;
(2)明确分度值,知道每一小格表示多少伏;
(3)由指针所指的位置,读出电压表的示数。
4.使用电压表常见的错误
(1)接线柱接反:电压表指针反偏;
(2)量程选择不合理
①指针偏角较小:电压表量程选择过大;
②指针偏转超过最大刻度:电压表量程选择偏小;
(3)电压表串联接入电路,此时测电源电压。
【例2】(2026•广东深圳·期中)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
【例3】(2026•广东中山·期中)如图甲所示,将三个规格相同的小灯泡接入电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.A端导线应与电源的负极相连
B.电流从D接线柱流入电压表“3”接线柱
C.若CD间的小灯泡从灯座上旋下来,电压表示数为零
D.AF两接线柱间电压为6V
【变式2-1】(2026•河南郑州·月考)如图所示,为了测量小灯泡的电压,其中连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2026•湖北荆州·期末)在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片浸入烧杯中,这样就制成了一个“盐水电池”,其现象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.铜片相当于该电池的正极 B.锌片相当于该电池的正极
C.该电池将电能转化为化学能 D.此时电压表的读数是3V
【变式2-3】(2026•江苏苏州·期末)如图所示,电源两端电压为U且保持不变。闭合开关S,定值电阻R1和R2(R1≠R2)两端的电压大小分别为U1和U2,电压表的示数应为( )
A.U1 B.U2 C.U D.U+U2
【知识点3 串、并联电路中的电压的关系】
1. 探究串联电路中的电压规律
(1)在某串联电路中,电源由两节新干电池组成,总电压为__ _V。用电压表测得灯泡A两端电压为1.8V,则灯泡B两端电压为_ _V。
(2)将两个相同的灯泡并联后接在3V的电源上,则每个灯泡两端的电压为__ __V。若其中一个灯泡灯丝烧断,另一个灯泡_ __(选填“仍能”或“不能”)发光,其两端电压为_ __V。
(3)在探究串联电路电压规律时,测得以下数据:
U总 = 3.0V,U₁ = 1.2V,U₂ = 1.7V
①计算U₁ + U₂ = __ _V。
②该结果与U总相比_ _(选填“偏大”或“偏小”),可能的原因是__ __。
③为了减小误差,实验中应注意:_ __。
2. 探究并联电路中的电压规律
(1)探究并联电路中的电压规律
①实验目的:并联电路两端的 跟各个支路两端的电压有什么关系。
②实验电路图:
③实验步骤:
分别把电压表接在灯泡L1两端、L2两端、电源两端,测量电压,比较它们的数量关系。
换上另外两个 的小灯泡,再次测量,看看是否还有同样的关系。
④记录数据:
⑤实验结论:并联电路中各支路两端电压 ,等于总电压。数学表达式为: 。
【例4】(2024秋•甘谷县校级月考)在如图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.5V 1.5V B.7.5V 7.5V
C.1.5V 6V D.6V 1.5V
【例5】(2026•广东深圳罗湖区·期末)小罗在探究串联电路中电压的规律实验中。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)排除故障后,用电压表测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着他更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.2
2
1.0
1.9
2.9
3
1.4
1.5
2.9
分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (填写表达式)。
(4)小罗认为,不更换不同规格的灯泡,而是通过改变电源的电压,也能完成该实验,他的方案 (填“可行”或“不可行”)。
【例6】(2026•北京朝阳·区期中)在探究“并联电路的电压规律”的实验中,小明使用了两个相同的灯泡。
(1)如图甲所示的电路中,把电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为 V。
(2)依次将电压表接在电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表的示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡,改变电源电压,再做几次实验,这样做的目的是 。
A.减小误差
B.寻找规律
(3)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2(选填“>”、“=”或“<”)。你判断的依据是 。
【变式3-1】(2026•山东烟台·期末)如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V B.灯L1两端电压为9.6V
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小 D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
【变式3-2】(2026•山东青岛·期末)小明利用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
A.连接电路时,开关要闭合,是为了防止短路
B.测量L2的电压时,电压表接b点的导线不动,将接a点的导线接在c点
C.实验中更换不同规格的小灯泡,重复实验,是为了减小实验误差
D.结论:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和
【变式3-3】(2026•北京丰台区·期中)下列关于内能的说法,正确的是( )
A.物体的内能增加,一定是吸收了热量 B.物体的温度升高,内能一定增加
C.物体的内能增加,温度一定升高 D.物体的内能与物体的温度无关
【变式3-4】(2026•江苏徐州·期末)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是 。
A.L1短路 B.L2短路 C.开关断路 D.L1或L2断路
(3)故障排除后进行实验,电压表示数如图b,电压 V。
(4)用电压表测出小灯泡L1两端电压为2.5V,L2两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题: 。
【变式3-5】(2026•河北唐山·期末)科学小组对“并联电路中电流和电压的规律”进行了探究。
【任务一】探究并联电路中的电流规律
(1)连接图甲中的电路时,开关应处于 状态;
(2)小明发现并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。实验时A1电流表的示数如图乙所示,已知A2电流表的示数为0.6A,则通过灯L2的电流为 A;
(3)小明还想探究并联电路中用电器的工作特点。于是他拆下灯泡L1,发现灯泡L2依然发光,证明了在并联电路中,各支路用电器 (选填“能”或“不能”)独立工作;
【任务二】探究并联电路中的电压规律
小明同学设计了如图丙所示的电路,将测得的所有实验数据填入表中。
Uab/V
Ucd/V
Uef/V
2
2
2
3
3
3
4
4
4
(4)由实验数据可得结论:在并联电路中, (用“Uab”“Ucd”“Uef”写出表达式);
(5)小明发现家里客厅的灯L甲比卧室的灯L乙亮,两灯对应的电压U甲和U乙的大小关系是U甲 U乙(选填“>”“=”或“<”)。
【知识点4 电路故障问题】
1. 在串联电路中:
(1)当电路断路时:电压表测断路处的电压等于 ;测没断路的用电器的电压为 ;电流表在任何位置都是 ;
当电路短路时:电压表测短路处的电压等于 ;测没短路的用电器的电压比原来 ;电流表示数变大;
(2)在并联电路中:
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 ;电流表测断路所在支路示数为 ;测没断路的支路仍为原来的示数。
【例7】(2026•甘肃兰州·期末)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L1、L2两灯正常发光,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.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【变式7-1】(2026•江苏南京·期末)如图所示电路中,电源电压恒定不变,闭合开关S发现灯泡L不亮,若电路中只有一处故障,且只发生在灯泡L或电阻R上。为检测故障,现提供完好的电压表、电流表、另一检测灯泡作为检测工具,要求在不拆除原电路的条件下,选择其中一个连接在A、B之间,下列说法正确的是( )
A.如果电压表有示数,则一定是灯泡L短路
B.如果检测灯泡不亮,则一定是灯泡L断路
C.如果选择电流表,一定不会造成电源短路
D.如果电流表无示数,则一定是电阻R短路
【变式7-2】(2026•山东泰安·期末)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。下列对电路故障的分析正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L短路
C.一定是电阻R短路 D.一定是灯泡L断路
模块三 课后作业
一、单选题(共?题)
1.(2026•甘肃兰州·期末)下列估值最符合实际的是( )
A.一节干电池的电压约为5V B.手机电池的电压约为3.7V
C.我国家庭电路的电压约为1.5V D.人体的安全电压是不高于220V
2.(2026•湖南长沙·月考)如图所示的电路,闭合开关S后电压表测量的是( )
A.L1两端的电压 B.L2两端的电压
C.电源两端的总电压 D.电源或L2两端的电压
3.(2026•湖北黄冈·期末)将金属片分别插入两个柠檬,制成“柠檬电池”。如图所示,它能使发光二极管发光,电路中电压表有示数,以下说法正确的是( )
A.电流由d点流入发光二极管,从c点流出
B.金属片A为电池的正极
C.金属片A、B都是铜片
D.两节柠檬电池并联
4.(2026•北京房山区·期中)在如图所示的4个电路中,开关闭合后,能用电压表测量出灯泡L1两端电压的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026•天津滨海新区·期末)(多选)类比是研究物理问题的常用方法。如图所示,两容器中的水在抽水机的作用下不断从低处抽运到高处,从而在管道中形成了水流。可以将电路中形成电流的情境与上述情境做类比。下列类比合理的是( )
A.电路中的自由电荷可以类比管道中的水
B.电路中的用电器可以类比抽水机
C.电路中的开关可以类比管道上的阀门
D.电源两端的电压可以类比两容器水面间的水压
6. (2026•河北石家庄·期中)下列关于电压、电流的说法正确的是( )
A.正、负电荷的移动形成电流
B.电路两端有电压,电路中一定有电流
C.电压使自由电荷发生定向移动形成电流
D.金属导线中电流方向与自由电子定向移动方向相同
7.(2026•广东珠海·期末)如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关两灯均发光,下列现象可以判断两灯一定串联的是( )
A.L1和L2两端的电压不相同 B.流过L1和L2的电流相同
C.L1和L2发光的亮度相同 D.断开开关,L1、L2都不发光
8.(2026•江苏常州·期中)如图所示电路,开关S闭合后,观察发现两灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1灯丝断了 B.灯泡L2灯丝断了
C.灯泡L2短路了 D.滑动变阻器短路了
9.(2026•河南平顶山·期中)某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究并联电路电压规律”实验,电路图及实验数据记录表格如下,你认为以下观点最合理的是( )
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2.5
2.4
2.5
A.小衡认为实验数据一定是错误的,于是将表中 L1或L2中的数据改一下即可
B.小雨认为要实事求是,根据实验数据得出结论:并联电路各支路两端电压不相等
C.小刚认为灯两端电压不同是因为两盏灯规格不同造成的
D.小明认为灯两端电压不同是实验误差造成的,建议改变灯泡规格,多次实验
10.(2026•福建厦门·期末)如图所示的电路中,闭合开关S,已知电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为6V,则R1两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.10V
11.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验应选择两个规格不同的灯泡
B.闭合开关后,电压表测量的是电源电压
C.闭合开关后,若电压表出现了如图乙所示,应先断开开关后将电压表调零
D.若要测量L1电压,可将电压表的A接线柱的导线改接到B
12.(2026•陕西西安·期中)关于如图所示的电路,忽略导线的电阻,在S1,S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1与L2的亮度一定不同 B.L1与L2两端的电压一定不相等
C.若L1被短路,则L2一定不亮 D.通过L1与L2的电流一定相等
13.(2026•北京西城区·期中)在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.1.2V,6V B.6V,1.2V C.4.8V,1.2V D.1.2V,4.8V
14.(2026•山东烟台·期末)某实验小组在探究串联电路的电压规律时,设计了如图甲所示的电路图,当开关闭合后,根据两灯发光情况和图乙、丙两电压表的示数,下列分析正确的是( )
A.若两灯均亮,电压表V1和V2有示数且指针相同,则RL1:RL2=1:4
B.若两灯均亮,电压表V1和V2分别为丙、乙所示,则UL1=4V
C.若两灯均亮,两电压表示数均为乙所示,则UL1=1.3V,UL2=6.5V
D.若只有一灯发光,电压表V1和V2有示数且指针相同,则可能是灯L1短路
15.(2026•河南郑州·期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上,则下列判断中正确的是( )
①若电压表V示数变小,一定是电阻R1短路
②若电流表A示数变小,一定是电阻R2断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻R2短路
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有③④正确 D.只有④正确
二、填空题
16.(2026•上海浦东区·月考)(1)如图甲所示,电流表的示数是 A;
(2)如图乙所示,电压表的示数为 V。
17.(2026•浙江金华·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1始终闭合。当开关S2断开时,电压表测 两端的电压(选填“L1”“L2”或“电源”);当开关S2由断开到闭合时,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.(2026•广东深圳·期末)芳芳同学听完老师对电路知识的介绍后,回家取半个橙子,把铜片、锌片插入其中,自制了一个水果电池,用电压表测量水果电池两端的电压如图所示,电压表示数为0.5V。锌片是水果电池的 (选填“正极”或“负极”),若想提供更高的电压,可将两个相同的水果 (选填“串联”或“并联”)。
19.(2026•广东深圳罗湖区·期中)如图,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。这个电池的正极是 (填“铜片”或“锌片”),铜片和电压表之间电子的流向是 (填“从铜片到电压表”或“从电压表到铜片”)。
20.(2026•上海静安区·月考)在图所示的电路中,①、②、③是三块电表(两块电流表、一块电压表),闭合开关S,灯L1与L2并联,电路中 是电压表(选填“①”、“②”或“③”), 是电流表(选填“①”、“②”或“③”)。
21.(2026•北京东城区·期末)用两个小灯泡探究并联电路中电流的规律,电路图如图甲所示。实验时需要测量A、B、C三处的电流。
(1)图乙所示是某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
(2)若要测量B处的电流,只需在图乙中改接一根导线即可实现。请你在改接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线。
(3)改变电源电压,测出多组A、B、C三处的电流,数据如表所示,得到结论:干路电流等于各支路电流之和;各支路电流相等。请你指出探究过程中的不妥之处: 。
IA/A
IB/A
Ic/A
0.12
0.12
0.24
0.16
0.16
0.32
0.18
0.18
0.36
0.22
0.22
0.44
0.24
0.24
0.48
0.28
0.28
0.56
22.(2025•四川成都·中考真题)在探究“串联电路中的电压特点”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量 两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在L1两端,闭合开关,发现灯泡L1不亮,灯泡L2发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是 。
A.L1断路 B.L1短路 C.L1电阻比L2电阻小 D.L1电阻比L2电阻大
23.(2026•福建福州深圳·期中)小岭同学探究“串联电路的电压特点”,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
UAB(V)
UCD(V)
UAD(V)
0.5
2.5
3
(1)小岭在闭合开关时,灯泡L1不发光、L2发光,且电压表的示数为0,此时电路中的故障可能是 ;
(2)小岭排除故障并纠正错误后重新实验,在测量完L1两端的电压后,小岭想移动一根导线来测量L2两端的总电压,他把电压表左侧导线的A端取下换接到D点,会出现的现象为: ,导致该现象的原因是: 。
(3)完成实验后,小岭记录的数据如表所示:由此初步得出结论: ;(文字表述)此实验在设计方案上存在的不足之处是: ,改进方法是: 。
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第五节 电压及其测量
【新教材北师大版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+6个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
一、现象对比,引出电流强弱概念
教师连接两个电路:第一个使用一节干电池驱动一个2.5V小灯泡;第二个使用两节干电池串联供电同型号灯泡。
提问:“请同学们仔细观察这两个灯泡的发光情况,有什么不同?”
学生回答后追问:“为什么同样是小灯泡,一个亮一个更亮?这说明流过它们的电流一样大吗?”
引导得出结论:电流不仅存在,还有强弱之分。
二、展示水压模型,提出驱动性问题。
教师缓缓向透明塑料管组成的“U形水管”系统注水,一侧水面高于另一侧,下方连接一个微型水轮机叶片。随着水位差增大,水开始从高处流向低处,带动叶片旋转。教师提问:“同学们,请观察这个装置,为什么水会流动?又是什么让水轮机转起来的?”等待学生回答后,进一步追问:“如果两边水位一样高,水还会流动吗?水轮机会继续转吗?”通过直观演示让学生意识到“水位差”是水流产生的根本原因。
三、类比迁移,引出电压概念。
教师将电路图投影到屏幕上,展示一个由电池、开关、导线和小灯泡组成的闭合回路。引导学生对比:“刚才我们看到水因为有‘高度差’才流动,那在电路中,电荷为什么会定向移动形成电流呢?是不是也需要一种‘差’来推动它?”随即揭示课题:“今天我们就来学习这种推动电荷流动的‘电的压力’——电压。”板书标题《第十六章 第1节 电压》,并在旁边画出水压与电压的类比表格框架,预留填空位置,激发学生的探究兴趣。
知识归纳
【知识点1 电压】
1.电源:给用电器两端提供 电压 的装置。
2.电压的作用:使电荷定向移动形成 电流 。
3.电压用符号“U”表示,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;电路两端有电压,电路中 不一定 有电流,电源是提供 电压 的装置。
4.单位
(1)国际单位: 伏特 ,简称伏,符号V。
(2)常用单位:兆伏(MV)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。
(3)单位换算:1MV= 103 kV= 106 V,1V=10 3mV= 106 μV;即兆伏(MV)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)之间满足1000进制。
【例1】(2026•江苏盐城·期末)关于电压,下列说法不正确的是( )
A.电压是形成电流的原因
B.电源的作用是给电路提供电压
C.只要电路中有电压,就一定有电流
D.不同的电源提供的电压是不同的
【答案】C
【解析】A、电压是使电路形成电流的原因;故A的说法正确;
B、电源是给电路提供电压的装置;故B的说法正确;
C、电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流;故C的说法不正确;
D、不同的电源提供的电压是不同的,如干电池一节提供1.5V电压,蓄电池一节提供2V电压;故D的说法正确;故选:C。
【变式1-1】(2026•北京东城区·期末)现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中的一些“电”常识的了解必不可少。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2V B.对人体安全的电压是36V
C.家用壁挂式空调的电流约5A D.我国家庭电路的电压为380V
【答案】C
【解析】A、一节新的干电池的电压是1.5V,故A错误;
B、对人体安全的电压不高于36V,故B错误;
C、家用壁挂式空调的电功率约为1000W,电流约I4.5A,接近5A,故C正确;
D、我国家庭电路的电压为220V。
故选:C。
【变式1-2】(2026•四川成都·期末)关于电压,下列说法中错误的是( )
A.只要有电压就一定能形成电流 B.电压是电路中形成电流的原因
C.电源是提供电压的装置 D.电路中有电流时,电路两端就一定有电压
【答案】A
【解析】A、电路中有电压,且电路是通路,就一定能形成电流,故A说法错误。
B、电压是电路中形成电流的原因,故B说法正确。
C、电源是为电路提供电压的装置,故C说法正确。
D、电路中有电流时,电路两端就一定有电压,因为电压使电路形成电流,故D说法正确。
故选:A。
【知识点2 电压表及其测量】
1.认识电压表
(1)功能:测量电路两端的 电压 。
(2)结构
①电压表的表盘上标有“V”既表示 电压表 的标志,又表示所读示数的单位为 伏特(V) ;有的电压表的表盘标有“mV”或“μV”表毫伏表和微伏表,其单位分别为毫伏(mV)和微伏(μV)。
②电压表有3各接线柱2个量程,其中
接“—”和“3V”时,量程为 0-3V ,分度值为 0.1V ,如图甲;
接“—”和“15V”时,量程为 0-15V ,分度值为 0.5V ,如图乙。
③调零螺母(归零螺丝):使用电压表测量前,若指针不指零,则通过其调节为 零 。
④电压表的电路符号为“”。
2.电压表的连接
(1)电压表应与被测电路元件或电路 并联 ;
(2)电流应从电压表的 “+”接线柱 (图中“3V”或“15V”)流入, “—”接线柱 流出,否则指针 反向 偏转,损坏电压表;
(3)被测电压 不能超过 电压表的量程,若不知被测电压的大致范围,应用大量程试触法选择合适的量程;
(4)电压表 可直接 接到电源两级,测电源电压;
(5)分析电路连接时,应把电压表看成断路(开路)。
3.电压表的读数
(1)明确量程,知道每一大格表示多少伏;
(2)明确分度值,知道每一小格表示多少伏;
(3)由指针所指的位置,读出电压表的示数。
4.使用电压表常见的错误
(1)接线柱接反:电压表指针反偏;
(2)量程选择不合理
①指针偏角较小:电压表量程选择过大;
②指针偏转超过最大刻度:电压表量程选择偏小;
(3)电压表串联接入电路,此时测电源电压。
【例2】(2026•广东深圳·期中)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
【答案】A
【解析】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。
【例3】(2026•广东中山·期中)如图甲所示,将三个规格相同的小灯泡接入电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示。下列说法错误的是( )
A.A端导线应与电源的负极相连
B.电流从D接线柱流入电压表“3”接线柱
C.若CD间的小灯泡从灯座上旋下来,电压表示数为零
D.AF两接线柱间电压为6V
【答案】C
【解析】AB、由图可知,C接的是电压表的负接线柱,这说明电流从右流向左的,所以A端导线应与电源的负极相连,电流从D接线柱流入电压表“3”接线柱,故AB正确;
C、若灯取了,开关未断的话,电压表示数应该等于电源电压,超过了量程,故C错误;
D、由图乙可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为2V;灯泡的规格相同,三个灯泡串联在电路中,所以每个灯泡两端的电压相同,根据串联电路的电压规律可知,电源电压即AF两接线柱间电压为2V+2V+2V=6V,故D正确。
故选:C。
【变式2-1】(2026•河南郑州·月考)如图所示,为了测量小灯泡的电压,其中连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A、电压表是并联在灯泡的两端,电压表的正负接线柱接法正确,故A正确;
B、开关闭合后,电压表被短路了,故B错误;
C、电压表串联接入电路中,接法错误,故C错误;
D、电压表是并联在灯泡的两端,但是电压表的正负接线柱接反了,故D错误。
故选:A。
【变式2-2】(2026•湖北荆州·期末)在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片浸入烧杯中,这样就制成了一个“盐水电池”,其现象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.铜片相当于该电池的正极 B.锌片相当于该电池的正极
C.该电池将电能转化为化学能 D.此时电压表的读数是3V
【答案】A
【解析】AB、根据图示可知,因为锌片与电压表的负接线柱相连,且电压表指针正向偏转,因此锌片为盐水电池的负极,铜片相当于该电池的正极,故A正确,故B错误;
C、盐水电池工作时,消耗了化学能,获得了电能,所以是将化学能转化为电能,故C错误;
C、电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为0.6V,故D错误。
故选:A。
【变式2-3】(2026•江苏苏州·期末)如图所示,电源两端电压为U且保持不变。闭合开关S,定值电阻R1和R2(R1≠R2)两端的电压大小分别为U1和U2,电压表的示数应为( )
A.U1 B.U2 C.U D.U+U2
【答案】A
【解析】如图所示,电源两端电压为U且保持不变。闭合开关S,定值电阻R1和R2(R1≠R2)串联,其两端的电压大小分别为U1和U2,而电压表与电阻R1并联测其两端的电压,因此示数应为U1,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【知识点3 串、并联电路中的电压的关系】
1. 探究串联电路中的电压规律
(1)在某串联电路中,电源由两节新干电池组成,总电压为__3_V。用电压表测得灯泡A两端电压为1.8V,则灯泡B两端电压为__1.2_V。
(2)将两个相同的灯泡并联后接在3V的电源上,则每个灯泡两端的电压为__3__V。若其中一个灯泡灯丝烧断,另一个灯泡_仍能__(选填“仍能”或“不能”)发光,其两端电压为_3__V。
(3)在探究串联电路电压规律时,测得以下数据:
U总 = 3.0V,U₁ = 1.2V,U₂ = 1.7V
①计算U₁ + U₂ = __2.9__V。
②该结果与U总相比_偏小_(选填“偏大”或“偏小”),可能的原因是__电压表本身有微小电流通过导致读数略低__。
③为了减小误差,实验中应注意:_多次测量取平均值;检查电路接触良好;使用精度更高的电压表___。
2. 探究并联电路中的电压规律
(1)探究并联电路中的电压规律
①实验目的:并联电路两端的总电压跟各个支路两端的电压有什么关系。
②实验电路图:
③实验步骤:
分别把电压表接在灯泡L1两端、L2两端、电源两端,测量电压,比较它们的数量关系。
换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量,看看是否还有同样的关系。
④记录数据:
⑤实验结论:并联电路中各支路两端电压 相等 ,等于总电压。数学表达式为:U=U1=U2。
【例4】(2024秋•甘谷县校级月考)在如图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.5V 1.5V B.7.5V 7.5V
C.1.5V 6V D.6V 1.5V
【答案】D
【解析】由图得,两电灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电灯L2电压,两电压表偏转角度相同,由串联电路电压规律可知,电压表V1示数大于电压表V2的示数;
所以,电压表V1量程选用0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V;
电压表V2量程选用0~3V,分度值为0.1V,示数为1.5V,即L2电压为1.5V。
由串联电路特点得电灯L1的电压为U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V,故ABC错误,D正确。故选:D。
【例5】(2026•广东深圳罗湖区·期末)小罗在探究串联电路中电压的规律实验中。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)排除故障后,用电压表测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着他更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.2
2
1.0
1.9
2.9
3
1.4
1.5
2.9
分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (填写表达式)。
(4)小罗认为,不更换不同规格的灯泡,而是通过改变电源的电压,也能完成该实验,他的方案 (填“可行”或“不可行”)。
【答案】(1)断开;(2)无;(3)1.7;UAC=UAB+UBC;(4)可行。
【解析】(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于 断开状态。
(2)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,整个电路断路,则L1两端无电压;
(3)排除故障后,用电压表测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为 1.7V。
分析实验数据有:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即可得到串联电路的电压特点是 UAC=UAB+UBC。
(4)不更换不同规格的灯泡,而是通过改变电源的电压,也能得出多组数据完成该实验,他的方案可行。
【例6】(2026•北京朝阳·区期中)在探究“并联电路的电压规律”的实验中,小明使用了两个相同的灯泡。
(1)如图甲所示的电路中,把电压表接在ab两点之间时,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,电压表的读数为 V。
(2)依次将电压表接在电路中的ab、cd、ef两点之间,小明发现电压表的示数相等。由此他得到结论:并联电路中,各支路两端的电压相等。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡,改变电源电压,再做几次实验,这样做的目的是 。
A.减小误差
B.寻找规律
(3)小明发现家里客厅的灯比卧室的灯亮,两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1 U2(选填“>”、“=”或“<”)。你判断的依据是 。
【答案】(1)2.8;(2)不科学;B;(3)=;家庭电路各用电器属于并联,并联电路中,各支路两端的电压相等。
【解析】(1)图乙电压表选择的量程为0﹣3V,电压表的分度值为0.1V,所以电压表的示数为2.8V;
(2)进行一次实验得出结论具有偶然性,不能得出普遍规律,所以得出的结论不科学;要选择不同规格的多个灯泡进行多次实验,才能避免偶然性,寻找出普遍规律;
(3)家庭电路的各个用电器都是并联关系,并联电路各个支路电压相等,所以两灯对应的电压U1和U2的大小关系是U1=U2。
【变式3-1】(2026•山东烟台·期末)如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V B.灯L1两端电压为9.6V
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小 D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
【答案】D
【解析】AB、由电路图可知,开关闭合后,两灯串联,电压表V1测电源电压,V2测L1两端的电压,
由串联电路的电压特点可知,V1示数应大于V2的示数,而两电压表指针位置相同,所以V1使用0~15V的量程,分度值为0.5V,由图乙可知其示数为12V,即电源电压U=12V;
V2使用0~3V的量程,分度值为0.1V,由图乙可知其示数为2.4V,即L1两端电压为U1=2.4V,
则L2两端电压为:U2=U﹣U1=12V﹣2.4V=9.6V,故AB错误;
C、若L1灯丝烧断,电压表V2与灯L2串联后接在电源上,此时电压表V2测电源电压,则此时V2的示数为12V,所以电压表V2示数变大,故C错误;
D、若灯L2发生短路,电路为L1的简单电路,电源电压全部加在L1两端,则此时L1两端的电压等于12V,故D正确。故选:D。
【变式3-2】(2026•山东青岛·期末)小明利用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
A.连接电路时,开关要闭合,是为了防止短路
B.测量L2的电压时,电压表接b点的导线不动,将接a点的导线接在c点
C.实验中更换不同规格的小灯泡,重复实验,是为了减小实验误差
D.结论:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和
【答案】D
【解析】A、连接电路时,开关要断开,这是为了防止电路连接过程中出现短路等故障,损坏电路元件,并非闭合开关,故A错误。
B、测量L2的电压时,电压表要与L2并联。此时,电压表接b点的导线不动,将接a点的导线改接c点,电压表正负接线柱接反,故B错误。
C、实验中更换不同规格的小灯泡,重复实验,是为了避免实验的偶然性,从而寻找普遍规律,而不是减小实验误差,故C错误。
D、通过多次实验,最终得出的结论是:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和,故D正确。故选:D。
【变式3-3】(2026•北京丰台区·期中)下列关于内能的说法,正确的是( )
A.物体的内能增加,一定是吸收了热量 B.物体的温度升高,内能一定增加
C.物体的内能增加,温度一定升高 D.物体的内能与物体的温度无关
【答案】B
【解析】A.物体的内能增加可以通过做功或热传递实现,不一定是吸收热量,故A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,温度升高意味着分子热运动加剧,内能一定增加,故B正确;
C.内能增加可能表现为分子势能增大(如冰熔化时吸热内能增加但温度不变),故C错误;
D.物体的内能与温度、质量、状态等因素有关,故D错误。故选:B。
【变式3-4】(2026•江苏徐州·期末)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是 。
A.L1短路 B.L2短路 C.开关断路 D.L1或L2断路
(3)故障排除后进行实验,电压表示数如图b,电压 V。
(4)用电压表测出小灯泡L1两端电压为2.5V,L2两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题: 。
【答案】(1);
(2)D;(3)5;(4)选用的器材规格相同,且实验次数太少。
【解析】(1)用两个小灯泡探究串联电路电压的特点,两灯串联,如上图所示:
(2)连接好电路,闭合开关,两灯串联,电压表测电源电压,两个小灯泡都不亮,电路可能断路,发现电压表有示数,电压表与电源连通:AB.若L1短路或L2短路,电路为通路,另一灯发光,不符合题意;C.若开关断路,电压表与电源没有连接,电压表没有示数,故C不符合题意;D.L1或L2断路,两灯都不发光,但电压表与电源连通,有示数,故D符合题意。故选:D。
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压表选用大量程,分度值为0.5V,电压为 5V。
(4)之所以得出:串联电路中,各用电器两端电压相等,是因为选用的器材规格相同,且只根据一组实验数据得出结论,实验次数太少。
【变式3-5】(2026•河北唐山·期末)科学小组对“并联电路中电流和电压的规律”进行了探究。
【任务一】探究并联电路中的电流规律
(1)连接图甲中的电路时,开关应处于 状态;
(2)小明发现并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。实验时A1电流表的示数如图乙所示,已知A2电流表的示数为0.6A,则通过灯L2的电流为 A;
(3)小明还想探究并联电路中用电器的工作特点。于是他拆下灯泡L1,发现灯泡L2依然发光,证明了在并联电路中,各支路用电器 (选填“能”或“不能”)独立工作;
【任务二】探究并联电路中的电压规律
小明同学设计了如图丙所示的电路,将测得的所有实验数据填入表中。
Uab/V
Ucd/V
Uef/V
2
2
2
3
3
3
4
4
4
(4)由实验数据可得结论:在并联电路中, (用“Uab”“Ucd”“Uef”写出表达式);
(5)小明发现家里客厅的灯L甲比卧室的灯L乙亮,两灯对应的电压U甲和U乙的大小关系是U甲 U乙(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1)断开;(2)0.32;(3)能;(4)Uab=Ucd=Uef;(5)=。
【解析】(1)连接图甲中的电路时,为保护电路,开关应处于断开状态;
(2)小明发现并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。实验时A1电流表的示数如图乙所示,分度值为0.02A,电流为0.28A,已知A2电流表的示数为0.6A,由并联电路电流的规律,则通过灯L2的电流为I2=0.6A﹣0.28A=0.32A;
(3)他拆下灯泡L1,发现灯泡L2依然发光,证明了在并联电路中,各支路用电器能独立工作;
(4)由实验数据可得结论:在并联电路中,各支路电压都等于电源电压,即Uab=Ucd=Uef;
(5)并联电路各支路电压都相等,小明发现家里客厅的灯L甲比卧室的灯L乙亮,两灯对应的电压U甲和U乙的大小关系是U甲=U乙。
【知识点4 电路故障问题】
1. 在串联电路中:
(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 ;
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)在并联电路中:
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。
【例7】(2026•甘肃兰州·期末)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L1、L2两灯正常发光,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.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【答案】B
【解析】首先分析电路为并联电路,电流表测量灯L1所在支路电流,电压表测量总电压。电路中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,说明是断路故障,而电流表示数不变,说明L1完好,则L2出现断路。故ACD错误。
故选:B。
【变式7-1】(2026•江苏南京·期末)如图所示电路中,电源电压恒定不变,闭合开关S发现灯泡L不亮,若电路中只有一处故障,且只发生在灯泡L或电阻R上。为检测故障,现提供完好的电压表、电流表、另一检测灯泡作为检测工具,要求在不拆除原电路的条件下,选择其中一个连接在A、B之间,下列说法正确的是( )
A.如果电压表有示数,则一定是灯泡L短路
B.如果检测灯泡不亮,则一定是灯泡L断路
C.如果选择电流表,一定不会造成电源短路
D.如果电流表无示数,则一定是电阻R短路
【答案】B
【解析】闭合开关S发现灯泡L不亮,若电路中只有一处故障,且只发生在灯泡L或电阻R上,可能是灯泡断路或短路,也可能是电阻断路;选择其中一个连接在A、B之间,
A.如果电压表有示数,说明电压表与电源相通,则可能是灯泡L短路,也可能是电阻R断路,故A错误;
B.如果检测灯泡不亮,与电源不通,则一定是灯泡L断路,故B正确;
C.如果选择电流表,若灯泡短路,则会造成电源短路,故C错误;
D.如果电流表无示数,则一定是灯泡L断路,如果电阻R短路,原来灯泡是发光的,故D错误。
故选:B。
【变式7-2】(2026•山东泰安·期末)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。下列对电路故障的分析正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L短路
C.一定是电阻R短路 D.一定是灯泡L断路
【答案】A
【解析】闭合开关,灯泡和定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。
只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。
若只有电流表指针偏转,则电流表与电源接通,电压表无示数,则定值电阻短路;
若只有电压表指针偏转,电流表无示数,则电路断路,电压表和电源接通,定值电阻断路;
故A正确。
故选:A。
模块三 课后作业
一、单选题(共?题)
1.(2026•甘肃兰州·期末)下列估值最符合实际的是( )
A.一节干电池的电压约为5V B.手机电池的电压约为3.7V
C.我国家庭电路的电压约为1.5V D.人体的安全电压是不高于220V
【答案】B
【解析】A、一节干电池的电压约为1.5V,故A不符合实际;
B、现在的手机都普遍使用锂电池,锂离子电池的电压普遍是3.6V 或 3.7V,故B符合实际;
C、我国家庭电路的电压是220V,故C不符合实际;
D、人体的安全电压是不高于36V,故D不符合实际;故选:B。
2.(2026•湖南长沙·月考)如图所示的电路,闭合开关S后电压表测量的是( )
A.L1两端的电压 B.L2两端的电压
C.电源两端的总电压 D.电源或L2两端的电压
【答案】A
【解析】闭合开关S后,两灯泡串联,电压表并联在L1两端,测量的是L1两端的电压,故A正确,BCD不正确。故选:A。
3.(2026•湖北黄冈·期末)将金属片分别插入两个柠檬,制成“柠檬电池”。如图所示,它能使发光二极管发光,电路中电压表有示数,以下说法正确的是( )
A.电流由d点流入发光二极管,从c点流出
B.金属片A为电池的正极
C.金属片A、B都是铜片
D.两节柠檬电池并联
【答案】A
【解析】A、二极管具有单向导电性,“柠檬电池”能使发光二极管发光,说明电流由d点流入发光二极管,从c点流出,故A正确;
B、闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数,说明电压表正负接线柱的连接是正确的(即电流“正进负出”);则由图可知,金属片A为电源的负极,金属片B为电源的正极,故B错误;
C、制作水果电池时,需要用不同的金属片,故C错误;
D、由图可知,两节柠檬电池串联,故D错误。故选:A。
4.(2026•北京房山区·期中)在如图所示的4个电路中,开关闭合后,能用电压表测量出灯泡L1两端电压的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、由电路图可知,电压表与灯L2并联,测灯L2两端电压,故A不符合题意;
B、由电路图可知,电压表并联在灯L1两端,测灯L1两端电压,故B符合题意;
C、由电路图可知,电压表与灯泡串联接入电路,相当于测量电源电压,故C不符合题意;
D、由电路图可知,电压表并联在电源的两端,测量电源电压,故D不符合题意。
故选:B。
5.(2026•天津滨海新区·期末)(多选)类比是研究物理问题的常用方法。如图所示,两容器中的水在抽水机的作用下不断从低处抽运到高处,从而在管道中形成了水流。可以将电路中形成电流的情境与上述情境做类比。下列类比合理的是( )
A.电路中的自由电荷可以类比管道中的水
B.电路中的用电器可以类比抽水机
C.电路中的开关可以类比管道上的阀门
D.电源两端的电压可以类比两容器水面间的水压
【答案】ACD
【解析】:A.电路中的自由电荷可以类比管道中的水,故A正确;
B.电路中的电源可以类比抽水机,故B错误;
C.电路中的开关可以类比管道上的阀门,故C正确;
D.电源两端的电压可以类比两容器水面间的水压,故D正确。故选:ACD。
6. (2026•河北石家庄·期中)下列关于电压、电流的说法正确的是( )
A.正、负电荷的移动形成电流
B.电路两端有电压,电路中一定有电流
C.电压使自由电荷发生定向移动形成电流
D.金属导线中电流方向与自由电子定向移动方向相同
【答案】C
【解析】A.电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷,也可以是负电荷;也可以是正、负电荷同时向相反方向移动形成;故A错误;
B.形成持续电流的必要条件:有电压且电路是通路,所以电路两端有电压,电路中不一定有电流,故B错误;
C.电压是使电路形成电流的原因,电源提供电压,电压使自由电荷发生定向移动形成电流,故C正确;
D.金属导线中电流方向与自由电子定向移动方向相反,故D错误。
故选:C。
7.(2026•广东珠海·期末)如图所示,暗盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关两灯均发光,下列现象可以判断两灯一定串联的是( )
A.L1和L2两端的电压不相同 B.流过L1和L2的电流相同
C.L1和L2发光的亮度相同 D.断开开关,L1、L2都不发光
【答案】A
【解析】A.因为并联电路中各支路两端电压相等,所以若L1和L2两端的电压不相同,则两灯可能是串联,不可能并联,故A正确;
B.串联电路的电流处处相等,通过L1和L2的电流相同;若两灯并联,且两灯的规格相同时,通过两灯的电流也相等,所以通过两灯的电流相等,两灯可能串联也可能并联,故B错误;
C.L1和L2发光的亮度相同,如果两个灯泡规格相同,并联在电路中,两个灯泡两端的电压相等,两个灯泡亮度相同,故C错误;
D.若两灯并联,开关在干路上,断开开关,L1、L2都不发光,若两灯串联,断开开关,L1、L2都不发光,所以断开开关,L1、L2都不发光,两灯可能串联也可能并联,故D错误。故选:A。
8.(2026•江苏常州·期中)如图所示电路,开关S闭合后,观察发现两灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1灯丝断了 B.灯泡L2灯丝断了
C.灯泡L2短路了 D.滑动变阻器短路了
【答案】A
【解析】A、电路为两个灯泡与滑动变阻器组成的串联电路,电压表测量灯泡L1两端电压,如果灯泡L1灯丝断了,则电路断路,两灯都不亮,电压表通过灯泡L2、滑动变阻器与电源串联,由于电压表的内阻非常大,所以电压表示数接近电源电压,符合故障现象,故A正确;
B、如果灯泡L2灯丝断了,则电路断路,两灯都不亮,电压表不能与电源正极连通,电压表无示数,不符合故障现象,故B错误;
C、如果灯泡L2短路了,灯泡L2不亮,灯泡L1亮,电压表有示数,不符合故障现象,故C错误;
D、如果滑动变阻器短路了,则两灯都亮,电压表有示数,滑片将不起作用,不符合故障现象,故D错误。故选:A。
9.(2026•河南平顶山·期中)某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究并联电路电压规律”实验,电路图及实验数据记录表格如下,你认为以下观点最合理的是( )
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2.5
2.4
2.5
A.小衡认为实验数据一定是错误的,于是将表中 L1或L2中的数据改一下即可
B.小雨认为要实事求是,根据实验数据得出结论:并联电路各支路两端电压不相等
C.小刚认为灯两端电压不同是因为两盏灯规格不同造成的
D.小明认为灯两端电压不同是实验误差造成的,建议改变灯泡规格,多次实验
【答案】D
【解析】A.由于测量数据有误差,实验数据不是错误的,要尊重实验事实,不能随意更改实验数据,故A不合理;
BC.并联电路总电压规律等于各支路两端的电压,均等于电源电压,表中灯两端电压不同是由于误差造成的,故BC不合理;
D.灯两端电压不同是实验误差造成的,为使得结论更具有普遍性,应改变灯泡规格,多次实验,故D合理。故选:D。
10.(2026•福建厦门·期末)如图所示的电路中,闭合开关S,已知电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为6V,则R1两端的电压为( )
A.2V B.4V C.6V D.10V
【答案】B
【解析】由图可知,闭合开关S,R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源电压。
已知电压表V1的示数为2V,即R2两端的电压为U2=2V,
电压表V2的示数为6V,即电源电压为U=6V,
由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以R1两端的电压为U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V,故B正确。
故选:B。
11.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验应选择两个规格不同的灯泡
B.闭合开关后,电压表测量的是电源电压
C.闭合开关后,若电压表出现了如图乙所示,应先断开开关后将电压表调零
D.若要测量L1电压,可将电压表的A接线柱的导线改接到B
【答案】A
【解析】A.为得出普遍性的结论,实验中必须选择两个不相同的灯泡,A正确;
B.闭合开关后,电压表与灯L1并联,则电压表测量L1两端的电压,故B错误;
C.闭合开关前,若电压表如图乙所示时,指针没有指到零刻度处,则应先将电压表的指针调到零刻度处,故C错误;
D.若将电压表接A接线柱的导线直接改接到B接线柱上,则电流将从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,会导致电压表指针反向偏转,故D错误。
故选:A。
12.(2026•陕西西安·期中)关于如图所示的电路,忽略导线的电阻,在S1,S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1与L2的亮度一定不同 B.L1与L2两端的电压一定不相等
C.若L1被短路,则L2一定不亮 D.通过L1与L2的电流一定相等
【答案】C
【解析】B、由电路图可知,开关S1、S2都闭合时,L1与L2首首相连、尾尾相连,则两灯是并联的,L1与L2两端的电压一定相等,故B错误;
AD、两灯是并联的,由于不知道两个灯泡的规格是否相同,通过L1与L2的电流不一定相等,L1与L2的实际功率不一定相等,不能判断L1与L2的亮度是否相同,故AD错误;
C、两灯是并联的,L1被短路,则L2一定不亮,故C正确。故选:C。
13.(2026•北京西城区·期中)在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.1.2V,6V B.6V,1.2V C.4.8V,1.2V D.1.2V,4.8V
【答案】C
【解析】由题中的图可知:V1测的是电源电压;V2测的是R2两端的电压。即V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表的指针偏转角度相同,所以V1选的量程应是0~15V,其分度值是0.5V,读数(即电源电压)为6V;V2选的量程应是0~3V,其分度值是0.1V,读数(即R2两端的电压)为1.2V;所以,电阻R1两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣1.2=4.8V。故选:C。
14.(2026•山东烟台·期末)某实验小组在探究串联电路的电压规律时,设计了如图甲所示的电路图,当开关闭合后,根据两灯发光情况和图乙、丙两电压表的示数,下列分析正确的是( )
A.若两灯均亮,电压表V1和V2有示数且指针相同,则RL1:RL2=1:4
B.若两灯均亮,电压表V1和V2分别为丙、乙所示,则UL1=4V
C.若两灯均亮,两电压表示数均为乙所示,则UL1=1.3V,UL2=6.5V
D.若只有一灯发光,电压表V1和V2有示数且指针相同,则可能是灯L1短路
【答案】A
【解析】由图甲知,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,V2测电源电压。
A、两灯均发光,电压表V1和V2均有示数,由于V2的示数应大于V1,V2使用大量程,V1使用小量程,而指针位置相同,由于大量程是小量程的5倍,所以两电压表示数之比为,根据传来了电压特点知,两个灯泡的电压之比等于电阻之比为:,故A正确;
B、两灯均发光,电压表V1和V2分别为丙、乙所示,由串联电路的电压规律知,V2的示数应大于V1,由于乙的偏转幅度小于丙,所以丙应使用小量程,所以V2使用大量程,由图乙可知,电源电压U=6.5V,V1使用小量程,由图丙可知,L1两端电压为U1=2.5V,故B错误;
C、两灯均发光,若电压表V1和V2的指针在同一位置,如图乙所示,由串联电路的电压规律知,V2的示数应大于V1,所以V2使用大量程,由图乙可知,电源电压U=6.5V,V1使用小量程,则电压表V2的示数为1.3V,灯L1两端电压为1.3V,UL2=U﹣UL1=6.5V﹣1.3V=5.2V;故C错误;
D、电压表V2测电源电压,若只有一灯发光,说明电路是通路,两电压表有示数,且相等,即电压表V1示数也等于电源电压,可能是灯泡L2短路,电路成L1简单电路了,故D错误。故选:A。
15.(2026•河南郑州·期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上,则下列判断中正确的是( )
①若电压表V示数变小,一定是电阻R1短路
②若电流表A示数变小,一定是电阻R2断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻R2短路
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有③④正确 D.只有④正确
【答案】C
【解析】由图可知,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
①若电压表V示数变小,电路故障为电阻R1短路或电阻R2断路,故①错误;
②若电流表A示数变小,电路故障为电阻R2断路或R1断路,故②错误;
③故障出现前后,根据R可知,电压表、电流表示数之比都为电阻R1的阻值,而定值电阻阻值不变,所以电压表V与电流表A示数的比值不变,一定为R2短路,故③正确;
④若电压表V示数变大,可能是电阻R2短路,也可能是R1断路,故④正确。
故ABD错误,C正确。故选:C。
二、填空题
16.(2026•上海浦东区·月考)(1)如图甲所示,电流表的示数是 A;
(2)如图乙所示,电压表的示数为 V。
【答案】(1)0.26;(2)1.7。
【解析】(1)电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A。
(2)电压表选择小量程,分度值为0.1V,示数为1.7V。
17.(2026•浙江金华·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1始终闭合。当开关S2断开时,电压表测 两端的电压(选填“L1”“L2”或“电源”);当开关S2由断开到闭合时,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】电源;不变。
【解析】如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1始终闭合。当开关S2断开时,电流的路径只有一条,则灯L1、L2是串联的;此时电压表测量的是电源电压;
两个开关都闭合时,灯L2被短路,电路中只有L1工作,电压表测电源电压,S2由断开到闭合时,电压表测量的对象不变,示数不变。
18.(2026•广东深圳·期末)芳芳同学听完老师对电路知识的介绍后,回家取半个橙子,把铜片、锌片插入其中,自制了一个水果电池,用电压表测量水果电池两端的电压如图所示,电压表示数为0.5V。锌片是水果电池的 (选填“正极”或“负极”),若想提供更高的电压,可将两个相同的水果 (选填“串联”或“并联”)。
【答案】负极;串联。
【解析】(1)电压表示数为0.5V,说明与电压表正接线柱相连的铜片是水果电池的正极,与电压表负接线柱相连的锌片是负极;
(2)两个相同水果电池串联后电压等于两个水果电池电压之和,因此若想提供更高的电压,可将两个相同的水果串联。
19.(2026•广东深圳罗湖区·期中)如图,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。这个电池的正极是 (填“铜片”或“锌片”),铜片和电压表之间电子的流向是 (填“从铜片到电压表”或“从电压表到铜片”)。
【答案】铜片;从电压表到铜片。
【解析】因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极,所以铜片是电池的正极;
图中在铜片和电压表中间的导线上,电流的流向从铜片到电压表,所以电子的流向从电压表到铜片。
20.(2026•上海静安区·月考)在图所示的电路中,①、②、③是三块电表(两块电流表、一块电压表),闭合开关S,灯L1与L2并联,电路中 是电压表(选填“①”、“②”或“③”), 是电流表(选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】②;①③
【解析】要使灯泡L1、L2组成并联电路。则电路中的电流有两条路径。则电流分别流入灯泡L1、L2;所以①③电表应是相当于导线的电表,即电流表;②电表应是相当于开路的电表,即②是电压表。
21.(2026•北京东城区·期末)用两个小灯泡探究并联电路中电流的规律,电路图如图甲所示。实验时需要测量A、B、C三处的电流。
(1)图乙所示是某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流。电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
(2)若要测量B处的电流,只需在图乙中改接一根导线即可实现。请你在改接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线。
(3)改变电源电压,测出多组A、B、C三处的电流,数据如表所示,得到结论:干路电流等于各支路电流之和;各支路电流相等。请你指出探究过程中的不妥之处: 。
IA/A
IB/A
Ic/A
0.12
0.12
0.24
0.16
0.16
0.32
0.18
0.18
0.36
0.22
0.22
0.44
0.24
0.24
0.48
0.28
0.28
0.56
【答案】(1)C;0.32;(2)见解析中的图;(3)选用的灯泡规格相同。
【解析】(1)图乙所示是某次测量时连接的实验电路,电流表连接在干路上,此时电流表测量的是C处的电流。电流表的示数如图丙所示,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.32A。
(2)若要测量B处的电流,电流表与L2串联,如下所示:
(3)之所以得出各支路电流相等,是因为选用的灯泡规格相同,得出的结论是错误的。故答案为:(1)C;0.32;(2)见解析中的图;(3)选用的灯泡规格相同。
22.(2025•四川成都·中考真题)在探究“串联电路中的电压特点”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量 两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在L1两端,闭合开关,发现灯泡L1不亮,灯泡L2发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是 。
A.L1断路 B.L1短路 C.L1电阻比L2电阻小 D.L1电阻比L2电阻大
【答案】(1)电源;(2)电压表内阻很大,串联在电路中相当于断路,会使电路中电流非常微弱,导致小灯泡无法发光,也无法正常测量电压;(3)C。
【解析】(1)由图乙可知:电压表并连在电源两端,测量的是电源两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是:电压表内阻很大,串联在电路中相当于断路,会使电路中电流非常微弱,导致小灯泡无法发光,也无法正常测量电压。
(3)A、若L1、L2断路,那么整个电路断路,L2也不会发光,与题目中L2发光不符,故A错误。
B、若L1短路,那么电压表也被短路,示数应为0,而题目中电压表有较小示数,故B错误。
C、在串联电路中,电流处处相等,L1电阻比L2电阻小,根据U=IR可知,L1两端的电压就会比L2两端的电压小,所以电压表有较小示数,且L1实际功率较小,可能不亮,L2实际功率较大,能够发光,故C正确。
D、若L1、电阻比L2电阻大,那么L1两端的电压会比L2两端的电压大,电压表的示数应该较大,与题目中电压表有较小示数不符,故D错误。
23.(2026•福建福州深圳·期中)小岭同学探究“串联电路的电压特点”,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
UAB(V)
UCD(V)
UAD(V)
0.5
2.5
3
(1)小岭在闭合开关时,灯泡L1不发光、L2发光,且电压表的示数为0,此时电路中的故障可能是 ;
(2)小岭排除故障并纠正错误后重新实验,在测量完L1两端的电压后,小岭想移动一根导线来测量L2两端的总电压,他把电压表左侧导线的A端取下换接到D点,会出现的现象为: ,导致该现象的原因是: 。
(3)完成实验后,小岭记录的数据如表所示:由此初步得出结论: ;(文字表述)此实验在设计方案上存在的不足之处是: ,改进方法是: 。
【答案】(1)灯泡L1短路;
(2)电压表指针反向偏转;电压表正负接线柱接反了;
(3)串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和;实验次数太少,结论不具有普遍性;应换用不同规格的灯泡多次实验,然后分析实验数据得出结论。
21.(1)由图可知,两灯泡串联,电压表测量L1两端的电压。闭合开关时,L2发光,说明电路没有断路;灯泡L1不发光,且电压表的示数为0,说明灯泡L1短路。
(2)如果将电压表左侧导线的A端取下换接到D点,来测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,这一做法会导致:电压表的正负接线柱接反了,出现电压表指针反向偏转现象。
(3)分析实验数据可知,串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和,由于实验次数太少,结论不具有普遍性,应换用不同规格的灯泡多次实验,然后分析实验数据得出结论。
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