14.3 电压(讲义)物理新教材鲁科版(五四学制)九年级上册
2026-08-13
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精品
摘要:
本初中物理讲义聚焦“电压”核心知识点,通过水压类比建立电压概念,明确电源提供电压、电压是形成电流的原因,系统梳理电压单位及换算,进而学习电压表的量程、分度值、读数及使用规则,构建从概念到测量的完整知识支架。
资料以类比法为亮点,用水压类比电压帮助学生理解抽象概念,培养科学思维中的模型建构能力。通过电压表使用实验步骤设计,落实科学探究要素,结合随学随练、基础通关等分层练习,课中辅助教师教学,课后助力学生巩固知识、查漏补缺,提升物理观念与科学探究素养。
内容正文:
第十四章
电流 电压 电阻
第3节 电压
课标要点
1. 会使用电压表。
2. 用电压表测量电压。
学习重难点
重点:会正确使用电压表测量电压。
难点:用类比法认识电压,知道电压的作用及电源是提供电压的装置。
知识点 电压
1.电压与水压(类比法)
抽水机使A、B两容器内形成水位差,从而产生水压,在水压作用下,水在水管内定向流动形成持续的水流,水流带动水轮机工作。
电源使电路两端形成一定的电压,在电压作用下,电路中的电荷定向移动形成持续的电流,电流流过电灯使电灯发光。
【类比结论】与水流类似,要产生电流电路两端必须要有电压。
电源的作用:使电路两端保持一定的电压,在电压作用下,电路中的电荷就会持续地做定向移动,从而形成了电流。
2. 电压
(1)符号:U 。
(2)电压的单位:
①在国际单位制:伏特,简称伏,符号V。
②常用单位有千伏(kV)、毫伏(mV)。
③单位换算:1kV=103V 1V=103mV
随学随练
1.(2026•连江县期末)在学习“电压”时,我们引入“水压”进行类比,如图所示,下列说法不正确的是( )
A.电源提供电压,水泵提供水压
B.电路中的电流与水路中的水流相似
C.灯泡发光时消耗电能,类似水轮机工作时消耗水能
D.有水压就有水流,只要有电压就会有电流
【答案】D
【详解】解:A、对比两图,电源相当于抽水机的作用,抽水机提供了水压,电源提供了电压,故A正确;
B、电压使电路中形成电流,类似于水压使水流形成,故B正确;
C、对比两图,水轮机工作时消耗水能;类似地,电灯发光时消耗电能,故C正确;
D、有水压且阀门打开就有水流,有电压且开关闭合就会有电流,故D错误。
故选:D。
2.(2026•同步)下列关于电压的说法中,不正确的是( )
A.电压是使电路中形成电流的原因
B.电路中有电流时,电路两端一定有电压
C.干电池、蓄电池都是提供电压的装置
D.电路两端有电压时,电路中一定有电流
【答案】D
【详解】解:A、电压是使电路中形成电流的原因,故A正确;
B、电路中有电流时,电路两端一定有电压,故B正确;
C、干电池、蓄电池都是提供电压的装置,故C正确;
D、电路两端有电压时,如果电路是断路,电路中没有电流,故D错误。
故选:D。
3.(2026•光山县期中)为了纪念科学家伏特,人们将他的名字作为 的单位;雷电是一种常见的自然现象,某次闪电时云层间的电压为1.3×106V,相当于 kV。
【答案】电压;1.3×103。
【详解】解:(1)为了纪念科学家伏特,人们将他的名字作为电压的单位,电压的单位是伏特,简称伏,符号V;
(2)1.3×106V=1.3×106×10﹣3kV=1.3×103kV。
故答案为:电压;1.3×103。
知识点 电压的测量(重点)
1.认识电压表
(1)作用:测量电路两端电压的仪器。
(2)电路符号: 。
2. 电压表的量程与分度值
实验室常用电压表有三个接线柱,两个量程。
(1)使用0~15V量程时,刻度盘上每小格表示的电压是 0.5V;
(2)使用0~3V量程时,每小格表示的电流是 0.1 V 。
3. 电压表的读数
(1)如图使用“-”和“3”:量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5 V。
(2)如果使用“-”和“15”:量程为0~15V,分度值为0.5V ,示数为12.5 V。
4. 电压表的使用规则
(1)使用前进行调零:使用电压表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,否则应该调零。
(2)电压表与被测电路并联:如果误将电压表和被测的用电器串联,那么用电器将无法工作。
(3)电压必须从“﹢”接线柱流入,从“-”接线柱流出,否则,电压表指针会反向偏转,不但无法读数,而且也容易损坏电压表。
(4)必须正确选择电压表的量程:
如果被测电压超过电压表的量程,不但无法读数,而且会损坏电压表。
“试触法”:在不能事先估算电压的情况下,要选择大量程,先闭合开关然后迅速断开,看看瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。
(5)电压表可以直接连到电源的两极:不会引起电源短路,电压表也是安全的。
5. 用电压表测量电路中的电压
【实验方法】
先将电压表接在小灯泡两端,接通电路,读取电压表的示数;再将电压表接在电源两端,接通电路,读取电压表的示数。
【实验现象】两次电压表示数相同。
【实验结论】
实验结果表明,电压表两次的示数是相同的,即在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
随学随练
1.(2023秋•南关区校级月考)如图所示,小丽正准备将一电表接入电路中,她这是要测量电路中的( )
A.电阻 B.电流 C.电压 D.电荷
【答案】C
【详解】解:据图可知,此时的电表是电压表,即她是要测量电路中的电压,电压表应该并联在电路两端,故C正确。
故选:C。
2.(多选)(2025春•同步)对于图中电压表的测量范围和分度值,下列说法正确的是( )
A.测量小于3V的电压时,选用哪个测量范围测量的结果都一样
B.接“3”“15”两个接线柱时,测量范围是0~15V,分度值是0.5V
C.两个测量范围和分度值之间都是5倍关系
D.接“﹣”“3”接线柱时,测量范围是0~3V,分度值是0.1V
【答案】CD
【详解】解:A、测量小于3V的电压时,选用小量程可以使读数更精确,故A错误;
B、“3”“15”是两个正接线柱,只有接“﹣”“15”时,量程是0~15V,分度值是0.5V,故B错误;
C、电压表的两个量程:0~3V的量程,分度值为0.1V,0~15V的量程,分度值为0.5V,指针同一位置的读数正好是5倍关系,故C正确;
D、接“﹣”、“3”两个接线柱时,量程是0~3V,分度值是0.1V,故D正确。
故选:CD。
3.使用都已调零的电压表测量不同用电器两端的电压时,闭合开关后,电压表分别出现了图甲、乙、丙、丁四种情况。
试分析出现这四种情况的原因。
甲: ;乙: ;丙: ;丁: 。
【答案】电压表正负接线柱接反了;电压表所测电压过大;电压表选用量程过小;电压表选用量程过大。
【详解】解:由图甲可知,电压表指针偏向刻度盘的左侧,表明电压表正负接线柱接反了;
由图乙可知,电压表选用的是0~15V的量程,指针偏转超过量程,说明电压表所测电压过大;
由图丙可知,电压表选用的是0~3V的量程,指针偏转超过量程,说明电压表选用量程过小;
由图丁可知,电压表选用的是0~15V的量程,指针偏转角度较小,说明电压表选用量程过大。
故答案为:电压表正负接线柱接反了;电压表所测电压过大;电压表选用量程过小;电压表选用量程过大。
题型 电压的估测
常见的电压大小
活学活用
1.(2026•安岳县校级模拟)10月24日小鹏汇天第六代飞行汽车发布,车重约2吨,可乘坐2人,在飞行系统折叠收纳状态下,跟一辆普通的纯电动汽车相当,飞行汽车可以用家用电“慢充”,也可在专用高压直流充电桩上“快充”,小鹏飞行汽车“快充”的电压可能为( )
A.1.5V B.220V C.5V D.380V
【答案】D
【详解】解:根据题意知“慢充”时为家用电,电压为220V,与之对应的“快充”为专用高压电,所以其电压应高于220V,符合条件的选项只有D。
故选:D。
2.(2026•成都期末)下列对常见电压值的估测数值(如图),最接近实际的是( )
A.两节新干电池串联的电压为1.5V
B.智能手表的充电电压一般为5~9V
C.计算机USB接口的输出电压一般为36V
D.我国家庭用电器正常工作的电压为380V
【答案】B
【详解】解:A.一节新干电池的电压为1.5V,两节新干电池串联的电压为3V,故A不符合实际;
B.智能手表的充电电压比较低,小于10V,通常情况下为5~9V,故B符合实际;
C.计算机USB接口的输出电压大约为5V,故C不符合实际;
D.我国家庭用电器正常工作的电压为220V,380V为动力电压,故D不符合实际。
故选:B。
3.(2026•商水县期中)家庭电路中两根导线之间的电压是 V,对人体安全的电压 V。
【答案】220;不高于36
【详解】解:家庭电路中两根导线之间的电压是220V,对人体安全的电压不高于36V。
故答案为:220;不高于36。
题型 判断电压表测量的对象
1.电压表的阻值极大,相当于开路,所以电压表应与被测用电器并联。
2.电压表与哪个用电器并联,就测哪个用电器的电压。
活学活用
1.(2026•西和县期末)要想测出L1两端的电压,下列电路图连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:A.如图,电压表并联在L2两端,正负接线柱连接正确,测量的是L2两端的电压,故A错误;
B.电压表并联在L2两端,未满足正接线柱进,负接线柱出,故B错误;
C.电压表并联在L1两端,满足正接线柱进,负接线柱出,测量的是L1两端的电压,故C正确;
D.电压表测的是两灯的总电压,且正负接线柱接反了,故D错误。
故选:C。
2.(2026•祁县期中)如图是小源连接的电路,小梦对此电路做了一下分析,下面分析正确的是( )
A.L1、L2串联,电压表测量灯L1两端的电压
B.L1、L2并联,电压表测量灯L1两端的电压
C.L1、L2串联,电压表测量灯L2两端的电压
D.L1、L2并联,电压表测量电源两端的电压
【答案】A
【详解】解:电压表在识别电路时可以看成是开路,
由图,电流从电源正极流出L1、开关和L2回到电源负极,所以灯泡L1和L2串联,电压表测L1两端电压。故BCD错误,A正确。
故选:A。
3.(2026•松江区校级月考)在如图示的两电路中,当开关S闭合后,(a)图电压表测量 两端的电压,(b)图电压表测量 两端的电压。(两空均选填“L1”、“L2”或“电源”)
【答案】L2;L1。
【详解】解:当开关S闭合后,(a)图电压表与L2并联,测量L2两端的电压;(b)图电压表与L1并联,测量L1两端的电压。
故答案为:L2;L1。
基础通关
1.(2026•北京校级期中)在如图所示的物理学家中,以其名字命名电压单位的是( )
A.安培 B.库仑
C.伏特 D.欧姆
【答案】C
【详解】解:A.安培是电流的基本单位,故A不符合题意;
B.库仑是电荷量的基本单位,故B不符合题意;
C.伏特是电压的基本单位,故C符合题意;
D.欧姆是电阻的基本单位,故D不符合题意。
故选:C。
2.(2026•永修县模拟)类比法是物理学习中常用的学习方法,类比水流,电路中电子的定向移动需要电池的某种高度差提供“动力”,如图所示,这种高度差表示的量是( )
A.电流 B.电能 C.电压 D.电功率
【答案】C
【详解】解: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,ABD不符合题意。
故选:C。
3.(2025•樊城区期末)科创实践小组的同学们从网上购买了实验需要的蓄电池,但是购买回来后不确定电池上标注的正负极是否正确,于是他们设计了四种检测电池极性的方案。下列方案中最安全可行的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解:A.电流表有明确的正负接线柱之分,可以辨别电源的正负极,但电流表不允许直接接到电源两极,容易烧毁电源和电流表不安全,故A错误,不符合题意;
B.电压表有明确的正负接线柱之分,可以辨别电源的正负极,且电压表串联接入电路,此时电路相当于断路,不会损坏用电器,故B正确,符合题意;
C.灯泡没有正负接线柱之分,因此无法辨别电源的正负极,故C错误,不符合题意;
D.电流表有明确的正负接线柱之分,可以辨别电源的正负极,但电路中无开关,不符合电路的组成,故D错误,不符合题意。
故选:B。
4.(2026•天津校级开学)对下列物理量的估测中,你认为最接近实际的是( )
A.人体安全电压为36V
B.电子表用氧化银电池电压约为1.5V
C.家用电视机的电流大约为10A
D.两节新干电池串联的总电压约为4V
【答案】B
【详解】解:A.对人体安全的电压不高于36V,故A不符合实际;
B.电子表所用氧化银电池的电压约为1.5V,故B符合实际;
C.家用电视机工作时的电流约为0.5﹣1A,故C不符合实际;
D.一节新干电池电压为1.5V,两节新干电池串联总电压为3V,故D不符合实际。
故选:B。
5.(2016•临翔区校级期末)李明同学在一次用3V和15V两个量程的电压表测电压时,电压表的“+”接线柱已接入电路,再用15V量程试触时,指针位置如图所示,则下一步的实验操作应该是( )
A.直接接入c接线柱,然后读数
B.直接接入b接线柱,然后读数
C.断开开关,接入b接线柱,闭合开关后读数
D.断开开关,接入c接线柱,闭合开关后读数
【答案】C
【详解】解:由图示电压表可知,试触时指针摆幅较小,在2V附近,这是选用了电压表较大量程的结果,
为了使测量数据准确,应换用较小量程,电压表应选0~3V量程,并且换接线柱时应断开开关;
所以应断开开关,接入b接线柱,闭合开关后读数。
故选:C。
6.(2026•济阳区期末)实验室内同学们连接了如图所示的实验电路,闭合开关后,电表均正常工作,小灯泡都正常发光,关于此电路分析正确的是( )
A.两小灯泡是并联,电流表测量的是干路电流
B.若只闭合S1,则只有L2发光
C.若电源电压是3V,则电路接通后电压表示数是3V
D.若L1发生短路,则L2仍可以正常发光
【答案】C
【详解】解:A.结合实物图可知,两小灯泡是并联,电流表测量的是流过L1的电流,故A错误;
B.若只闭合S1,电路断路,灯泡均不发光,故B错误;
C.若电源电压是3V,因为闭合开关后,电压表并联在灯泡L2两端,根据并联电路电压的规律可得电路接通后电压表示数是3V,故C正确;
D.若L1发生短路,则L2短路,不发光,故D错误。
故选:C。
7.(2026•西宁期末)如图所示,开关S闭合,L1、L2均正常发光,电流表、电压表分别连接在电路中的“〇”处测量电路中的电流、电压,下列说法中正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表
B.a为电压表,b为电压表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表
D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
【答案】A
【详解】解:由电路图可知,电表c与L1串联,所以c为电流表;电表b并联在L2两端,所以为电压表;电表a串联在干路中,所以为电流表;综上所述,a为电流表,b为电压表,c为电流表,此时两灯并联,故BCD错误,A正确。
故选:A。
8.(2026•雁塔区校级二模)如图所示是一个USB多功能测试仪。该测试仪上数字“5.06V”显示测量的物理量是 (填写中文名称)。“0.00A”表示此时此USB所在电路处于 (选填“短路”“开路”或“通路”)状态。
【答案】电压;开路。
【详解】解:该测试仪上数字“5.06”对应的单位为V(伏特),则显示测量的物理量是电压;
“0.00A”表示此时此USB所在电路中无电流,处于开路状态。
故答案为:电压;开路。
9.(2026•江苏校级期末)兴趣小组将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池,用电压表测量水果电池两端的电压情景如图所示。水果电池将 能转化为电能,金属片A是水果电池的 极。若想获得3.6V的电压,需要3个这样的水果电池 联起来。
【答案】化学;负;串。
【详解】解:水果电池工作时是电源,是将化学能转化为电能。
由图可知,水果电池与电压表连接时,电压表指针向右偏转,金属片A与电压表的“﹣”接线柱连接,则金属片A是水果电池的负极。
由图可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.2V。想获得3.6V的电压,需要3个这样的水果电池串联起来。
故答案为:化学;负;串。
10.(2026•白云区期末)如图所示电表的量程是 ,分度值为 。
【答案】0~500V;10V。
【详解】解:如图所示电表的量程是 0~500V,分度值为 10V。
故答案为:0~500V;10V。
11.(2026•绿园区校级月考)(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。
【详解】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:6.5V1.3V。
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。
12.(2026•太原期末)在如图所示电路中,甲、乙两处可分别接入电流表或电压表,闭合开关后,两灯均发光,甲处应接 表,乙处应接 表。
【答案】电压;电流。
【详解】解:电压表使用时应并联在被测用电器两端,电流表使用时应与被测用电器串联,由图可知,在甲、乙两处接入电流表或电压表,闭合开关后,两灯若均能正常发光,则甲应接电压表,乙应接电流表,此时两灯串联,电压表测两灯的总电压,即电源电压,电流表测电路中电流。
故答案为:电压;电流。
13.(2026•青龙县期末)如图所示,电压表已与A、B、C三个小灯泡并联。如果要把这三个串联着的小灯泡与电源连接, 端(选填“左”“右”)应该接电源正极;接下来测量灯泡C的电压,若只将E这根导线直接取下接到灯泡C的右端, (选填“能”“不能”)测出灯泡C的电压。
【答案】右;不能。
【详解】解:电压表在使用时,电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,由图可知,“15”是正接线柱,所以如果要把这三个串联着的小灯泡与电源连接,右端应该接电源正极;
若只将E这根导线直接取下接到灯泡C的右端,此时电压表正、负接线柱接反了,不能测出灯泡C两端的电压,电压表会出现指针反向偏转的现象。
故答案为:右;不能。
14.(2026•西和县期末)如图所示的电路,闭合开关S后,电压表V1测量的是 两端的电压,电压表V2测量的是电阻 两端的电压。
【答案】电源;R2。
【详解】解:闭合开关S后,电阻R1、R2串联,电压表V1与电源并联,因此电压表V1测量的是电源两端的电压;电压表V2与电阻R2并联,因此电压表V2测量的是电阻R2两端的电压。
故答案为:电源;R2。
素养提升
15.(2026•景德镇期末)如图所示的电路中少接了开关,灯起初正常发光,当在AB间连接以下元件或电表时,瞬间灯熄灭且电流表被烧坏,则在AB间不可能连接的是( )
A.导线 B.电压表
C.电流表 D.闭合的开关
【答案】B
【详解】解:A、如果在AB间接入导线,会造成电源短路,此时电路中的电流会瞬间变得极大,不仅会烧坏电流表,还可能损坏电源,同时灯泡会因为被短路而熄灭,这种情况是可能的,故A正确。
B、电压表的内阻极大,相当于开路,当把电压表接在AB间时,电路中的总电阻几乎不变,电流也几乎不变,灯泡仍然会正常发光,电流表也不会被烧坏,所以这种情况不可能导致灯熄灭且电流表被烧坏,故B错误。
C、电流表的内阻极小,相当于短路,把电流表接在AB间,同样会造成电源短路,电路中瞬间产生大电流,烧坏电流表,灯泡也会因为短路而熄灭,这种情况是可能的,故C错误。
D、闭合的开关相当于导线,接在AB间会造成电源短路,和接入导线的效果一样,会导致灯熄灭,同时大电流烧坏电流表,这种情况是可能的,故D正确。
故选:B。
16.(多选)(2026•松江区校级月考)如图所示,在1、2和3三个电表中(电流表或电压表),下列判断正确的是( )
A.要使灯泡L1和L2串联,1和2是电压表,3是电流表
B.要使灯泡L1和L2并联,2和3是电压表,1是电流表
C.要使灯泡L1和L2串联,1和3是电压表,2是电流表
D.要使灯泡L1和L2并联,1和3是电流表,2是电压表
【答案】CD
【详解】解饿:AC、要使灯泡L1和L2串联,则2为电流表,1和3是电压表,故A错误,C正确;
BD、要使灯泡L1和L2并联,1和3是电流表,2是电压表,故B错误,D正确。
故选:CD。
17.用电压表测电路中的电压,一名同学接入电路的是“0~3V”这个量程,而另一名同学却按照“0~15V”的量程读成了6.5V,那么实际测量的电压应该是( )
A.1.3V B.3.5V C.6.5V D.13V
【答案】A
【详解】解:使用“0~3V”量程,每大格表示1V,每小格表示0.1V;使用“0~15V”量程,每个大格表示5V,每小格表示0.5V。同一刻度线,大量程是小量程的5倍;按照“0~15V”的量程读成了6.5V,那么实际测量的电压应该是,故A正确,BCD错误。
故选:A。
18.(2026•高唐县期中)小明和小丽在“探究串联电路中电压的特点”的实验中,选择了L1和L2两只小灯泡。小明连接了如图所示的实验电路,测量L2两端的电压,图中连接错误的导线是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【详解】解:要测量L2两端的电压,电压表需要与L2并联,另外L1和L2两只小灯泡串联,则③导线连接错误。
故选:C。
19.(2026•厦门期末)如图所示电路中,请在“〇”内填入合适的电表,使两灯泡串联。
【答案】
【详解】解:两灯串联,电流的路径仅一条,则两表均为电压表,如图。
迁移创新
20.(2026•久治县期末)如图所示电路中,当开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.4、0.8、1.2三个数字,若甲为电流表,乙、丙为电压表,则电源电压为 V;若乙、丙为电流表;甲为电压表,则通过L1的电流为 A。
【答案】0.8;0.4。
【详解】解:开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光时,它们的连接方式要么是串联、要么是并联。
(1)两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压。因为串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,则电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.4、0.8、1.2三个数字,由数据可知,丙的示数为0.8V,乙的示数为0.4V,则甲的示数为1.2A,电源电压为0.8V。
(2)若乙、丙为电流表,甲为电压表,L1和L2并联,电压表测电源的电压,乙电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,因两灯的规格相同,利用欧姆定律可知通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍。由数据可知,乙的示数为0.8A,丙的示数为0.4A,则甲的示数为1.2V;通过L1、L2的电流均为0.4A。
故答案为:0.8;0.4。
21.(2026•宝山区二模)为探究影响水果电池电压大小的因素,小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验,数据记录如下表:
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
哈密瓜
1.0
2.0
0.886
2
哈密瓜
1.0
4.0
0.885
3
哈密瓜
1.0
6.0
0.886
4
苹果
1.0
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验 (填组别)进行对比;
(2)分析实验数据,可以得出的结论是 ;
(3)干电池与水果电池原理类似,其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,你的做法是 。
【答案】(1)1、2、3;(2)电极材料不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关;(3)改变化学填充剂的成分。
【详解】解:(1)探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响时,需要控制水果的种类相同、插入电极的深度相同,改变电极之间的距离,所以需要对比1、2、3的实验数据;
(2)根据1、2、3的数据可知,水果的种类相同、插入电极的深度相同,电极之间的距离不同,测量的电压近似相同,忽略误差,可以认为电压相同,即电压大小与电极之间的距离无关;
根据1、4的数据可知,水果的种类不相同,插入电极的深度和电极之间的距离相同,电压不相同,这表明电压大小与水果的种类有关;
根据4、5、6的数据可知,水果的种类相同、电极之间的距离相同,插入电极的深度不同,测量的电压近似相同,忽略误差,可以认为电压相同,即电压大小与插入电极的深度无关;
故结论为:电极材料不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关;
(3)由于水果电池电压的大小与水果的种类有关,要改变一节干电池的电压,可以通过改变化学填充剂的成分来改变电压的大小。
故答案为:(1)1、2、3;(2)电极材料不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关;(3)改变化学填充剂的成分。
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第十四章
电流 电压 电阻
第3节 电压
课标要点
1. 会使用电压表。
2. 用电压表测量电压。
学习重难点
重点:会正确使用电压表测量电压。
难点:用类比法认识电压,知道电压的作用及电源是提供电压的装置。
知识点 电压
1.电压与水压(类比法)
抽水机使A、B两容器内形成水位差,从而产生水压,在水压作用下,水在水管内定向流动形成持续的水流,水流带动水轮机工作。
电源使电路两端形成一定的 ,在电压作用下,电路中的电荷定向移动形成持续的 ,电流流过电灯使电灯发光。
【类比结论】与水流类似,要产生电流电路两端必须要有 。
电源的作用:使电路两端保持一定的 ,在电压作用下,电路中的电荷就会持续地做定向移动,从而形成了 。
2. 电压
(1)符号: 。
(2)电压的单位:
①在国际单位制: ,简称伏,符号 。
②常用单位有千伏(kV)、毫伏(mV)。
③单位换算:1kV= V 1V= mV
随学随练
1.(2026•连江县期末)在学习“电压”时,我们引入“水压”进行类比,如图所示,下列说法不正确的是( )
A.电源提供电压,水泵提供水压
B.电路中的电流与水路中的水流相似
C.灯泡发光时消耗电能,类似水轮机工作时消耗水能
D.有水压就有水流,只要有电压就会有电流
2.(2026•同步)下列关于电压的说法中,不正确的是( )
A.电压是使电路中形成电流的原因
B.电路中有电流时,电路两端一定有电压
C.干电池、蓄电池都是提供电压的装置
D.电路两端有电压时,电路中一定有电流
3.(2026•光山县期中)为了纪念科学家伏特,人们将他的名字作为 的单位;雷电是一种常见的自然现象,某次闪电时云层间的电压为1.3×106V,相当于 kV。
知识点 电压的测量(重点)
1.认识电压表
(1)作用:测量电路两端 的仪器。
(2)电路符号: 。
2. 电压表的量程与分度值
实验室常用电压表有 个接线柱, 个量程。
(1)使用0~15V量程时,刻度盘上每小格表示的电压是 ;
(2)使用0~3V量程时,每小格表示的电流是 。
3. 电压表的读数
(1)如图使用“-”和“3”:量程为 ,分度值为 ,示数为 。
(2)如果使用“-”和“15”:量程为 ,分度值为 ,示数为 。
4. 电压表的使用规则
(1)使用前进行调零:使用电压表前应该先观察指针,是否指在 上,否则应该 。
(2)电压表与被测电路 :如果误将电压表和被测的用电器串联,那么用电器将无法工作。
(3)电压必须从 流入,从 流出,否则,电压表指针会 ,不但无法读数,而且也容易损坏电压表。
(4)必须正确选择电压表的量程:
如果被测电压超过电压表的量程,不但无法读数,而且会损坏电压表。
“ 法”:在不能事先估算电压的情况下,要选择大量程,先闭合开关然后迅速断开,看看瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。
(5)电压表可以 连到电源的两极:不会引起电源短路,电压表也是安全的。
5. 用电压表测量电路中的电压
【实验方法】
先将电压表接在小灯泡两端,接通电路,读取电压表的示数;再将电压表接在电源两端,接通电路,读取电压表的示数。
【实验现象】两次电压表示数 。
【实验结论】
实验结果表明,电压表两次的示数是相同的,即在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源两端的电压 。
随学随练
1.(2023秋•南关区校级月考)如图所示,小丽正准备将一电表接入电路中,她这是要测量电路中的( )
A.电阻 B.电流 C.电压 D.电荷
2.(多选)(2025春•同步)对于图中电压表的测量范围和分度值,下列说法正确的是( )
A.测量小于3V的电压时,选用哪个测量范围测量的结果都一样
B.接“3”“15”两个接线柱时,测量范围是0~15V,分度值是0.5V
C.两个测量范围和分度值之间都是5倍关系
D.接“﹣”“3”接线柱时,测量范围是0~3V,分度值是0.1V
3.使用都已调零的电压表测量不同用电器两端的电压时,闭合开关后,电压表分别出现了图甲、乙、丙、丁四种情况。
试分析出现这四种情况的原因。
甲: ;乙: ;
丙: ;丁: 。
题型 电压的估测
常见的电压大小
活学活用
1.(2026•安岳县校级模拟)10月24日小鹏汇天第六代飞行汽车发布,车重约2吨,可乘坐2人,在飞行系统折叠收纳状态下,跟一辆普通的纯电动汽车相当,飞行汽车可以用家用电“慢充”,也可在专用高压直流充电桩上“快充”,小鹏飞行汽车“快充”的电压可能为( )
A.1.5V B.220V C.5V D.380V
2.(2026•成都期末)下列对常见电压值的估测数值(如图),最接近实际的是( )
A.两节新干电池串联的电压为1.5V
B.智能手表的充电电压一般为5~9V
C.计算机USB接口的输出电压一般为36V
D.我国家庭用电器正常工作的电压为380V
3.(2026•商水县期中)家庭电路中两根导线之间的电压是 V,对人体安全的电压 V。
题型 判断电压表测量的对象
1.电压表的阻值极大,相当于 ,所以电压表应与被测用电器 。
2.电压表与哪个用电器 ,就测哪个用电器的电压。
活学活用
1.(2026•西和县期末)要想测出L1两端的电压,下列电路图连接正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2026•祁县期中)如图是小源连接的电路,小梦对此电路做了一下分析,下面分析正确的是( )
A.L1、L2串联,电压表测量灯L1两端的电压
B.L1、L2并联,电压表测量灯L1两端的电压
C.L1、L2串联,电压表测量灯L2两端的电压
D.L1、L2并联,电压表测量电源两端的电压
3.(2026•松江区校级月考)在如图示的两电路中,当开关S闭合后,(a)图电压表测量 两端的电压,(b)图电压表测量 两端的电压。(两空均选填“L1”、“L2”或“电源”)
基础通关
1.(2026•北京校级期中)在如图所示的物理学家中,以其名字命名电压单位的是( )
A.安培 B.库仑
C.伏特 D.欧姆
2.(2026•永修县模拟)类比法是物理学习中常用的学习方法,类比水流,电路中电子的定向移动需要电池的某种高度差提供“动力”,如图所示,这种高度差表示的量是( )
A.电流 B.电能 C.电压 D.电功率
3.(2025•樊城区期末)科创实践小组的同学们从网上购买了实验需要的蓄电池,但是购买回来后不确定电池上标注的正负极是否正确,于是他们设计了四种检测电池极性的方案。下列方案中最安全可行的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026•天津校级开学)对下列物理量的估测中,你认为最接近实际的是( )
A.人体安全电压为36V
B.电子表用氧化银电池电压约为1.5V
C.家用电视机的电流大约为10A
D.两节新干电池串联的总电压约为4V
5.(2016•临翔区校级期末)李明同学在一次用3V和15V两个量程的电压表测电压时,电压表的“+”接线柱已接入电路,再用15V量程试触时,指针位置如图所示,则下一步的实验操作应该是( )
A.直接接入c接线柱,然后读数
B.直接接入b接线柱,然后读数
C.断开开关,接入b接线柱,闭合开关后读数
D.断开开关,接入c接线柱,闭合开关后读数
6.(2026•济阳区期末)实验室内同学们连接了如图所示的实验电路,闭合开关后,电表均正常工作,小灯泡都正常发光,关于此电路分析正确的是( )
A.两小灯泡是并联,电流表测量的是干路电流
B.若只闭合S1,则只有L2发光
C.若电源电压是3V,则电路接通后电压表示数是3V
D.若L1发生短路,则L2仍可以正常发光
7.(2026•西宁期末)如图所示,开关S闭合,L1、L2均正常发光,电流表、电压表分别连接在电路中的“〇”处测量电路中的电流、电压,下列说法中正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表
B.a为电压表,b为电压表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表
D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
8.(2026•雁塔区校级二模)如图所示是一个USB多功能测试仪。该测试仪上数字“5.06V”显示测量的物理量是 (填写中文名称)。“0.00A”表示此时此USB所在电路处于 (选填“短路”“开路”或“通路”)状态。
9.(2026•江苏校级期末)兴趣小组将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池,用电压表测量水果电池两端的电压情景如图所示。水果电池将 能转化为电能,金属片A是水果电池的 极。若想获得3.6V的电压,需要3个这样的水果电池 联起来。
10.(2026•白云区期末)如图所示电表的量程是 ,分度值为 。
11.(2026•绿园区校级月考)(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。
12.(2026•太原期末)在如图所示电路中,甲、乙两处可分别接入电流表或电压表,闭合开关后,两灯均发光,甲处应接 表,乙处应接 表。
13.(2026•青龙县期末)如图所示,电压表已与A、B、C三个小灯泡并联。如果要把这三个串联着的小灯泡与电源连接, 端(选填“左”“右”)应该接电源正极;接下来测量灯泡C的电压,若只将E这根导线直接取下接到灯泡C的右端, (选填“能”“不能”)测出灯泡C的电压。
14.(2026•西和县期末)如图所示的电路,闭合开关S后,电压表V1测量的是 两端的电压,电压表V2测量的是电阻 两端的电压。
素养提升
15.(2026•景德镇期末)如图所示的电路中少接了开关,灯起初正常发光,当在AB间连接以下元件或电表时,瞬间灯熄灭且电流表被烧坏,则在AB间不可能连接的是( )
A.导线 B.电压表
C.电流表 D.闭合的开关
16.(多选)(2026•松江区校级月考)如图所示,在1、2和3三个电表中(电流表或电压表),下列判断正确的是( )
A.要使灯泡L1和L2串联,1和2是电压表,3是电流表
B.要使灯泡L1和L2并联,2和3是电压表,1是电流表
C.要使灯泡L1和L2串联,1和3是电压表,2是电流表
D.要使灯泡L1和L2并联,1和3是电流表,2是电压表
17.用电压表测电路中的电压,一名同学接入电路的是“0~3V”这个量程,而另一名同学却按照“0~15V”的量程读成了6.5V,那么实际测量的电压应该是( )
A.1.3V B.3.5V C.6.5V D.13V
18.(2026•高唐县期中)小明和小丽在“探究串联电路中电压的特点”的实验中,选择了L1和L2两只小灯泡。小明连接了如图所示的实验电路,测量L2两端的电压,图中连接错误的导线是( )
A.① B.② C.③ D.④
19.(2026•厦门期末)如图所示电路中,请在“〇”内填入合适的电表,使两灯泡串联。
迁移创新
20.(2026•久治县期末)如图所示电路中,当开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.4、0.8、1.2三个数字,若甲为电流表,乙、丙为电压表,则电源电压为 V;若乙、丙为电流表;甲为电压表,则通过L1的电流为 A。
21.(2026•宝山区二模)为探究影响水果电池电压大小的因素,小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验,数据记录如下表:
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
哈密瓜
1.0
2.0
0.886
2
哈密瓜
1.0
4.0
0.885
3
哈密瓜
1.0
6.0
0.886
4
苹果
1.0
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验 (填组别)进行对比;
(2)分析实验数据,可以得出的结论是 ;
(3)干电池与水果电池原理类似,其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,你的做法是 。
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