15.4 测量：用电压表测量电压（举一反三·讲义）物理新教材沪科版九年级全一册

本初中物理讲义聚焦“用电压表测量电压”核心知识点，承接电流形成的学习，通过水路类比电路引入电压概念，系统讲解电压的作用、单位及常见值，进而学习电压表的量程、连接方法和读数技巧，最后通过实验探究串联电池电压及用电器电压规律。 该资料以类比法构建电压认知框架，通过水路与电路的对比培养科学思维，实验环节注重操作规范与误差分析提升科学探究能力。情景导入结合生活实例，例题变式覆盖不同应用场景，课后作业分层设计，助力学生巩固物理观念，课中辅助教师高效授课，课后便于学生自主复习查漏。

15.4 测量：用电压表测量电压 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 前面我们学习了电荷的定向移动会形成电流。那么，是什么原因使电荷发生定向移动呢？ 本节课我们将一起来学习相关内容。 知识归纳 【知识点1 电压】 【用类比法理解电压】 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。与水流类似，要产生电流电路两端必须要有电压。 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。 1. 电压： 电压使自由电荷定向移动形成电流。用字母U表示。 2. 电源的作用： 电源就是为电路中的导体提供电压的装置。 3. 电压的单位： （1）国际单位：伏特，简称伏，符号V。 （2）常用单位：千伏（kV）、毫伏（mV）等。 （3）单位换算：1kV＝103V 1V＝103mV 4.常见的电压的大小： 【例1】（25-26九年级上·天津北辰·阶段检测）恰当运用科学方法可深刻理解物理概念。如图所示，我们可以将电路中的____________类比为水路中的水流，而水轮机在“水路”中的作用相当于电路中的____________。 【答案】电流 用电器 【解析】水的定向移动形成水流，电荷的定向移动形成电流，通过这种相似性将无形的电流类比于有形的水流，理解就容易了。 水路中的“水轮机”是利用水流做功的装置，消耗水的能量；在电路中，消耗电能的装置是用电器（如电灯），因此水轮机相当于电路中的用电器。 【变式1-1】（2026九年级上·湖南常德·期末）甲图是一盏“走马灯”，点燃底部蜡烛，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来，加热时，空气上升驱动扇叶转动的能量转化过程与四冲程汽油机的______冲程相同。导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图乙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______（选填“电流”“电压”“电阻”或“电功”） 【答案】 做功 电压 【详解】[1]走马灯工作时，蜡烛加热空气，热空气上升推动扇叶转动，这个过程是内能转化为机械能。四冲程汽油机中，做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，与走马灯的能量转化过程相同。 [2]图乙中用 “高度差” 形象地表示电池为自由电子定向移动提供的 “动力”，这在电学中对应的是电压。电压是使电荷定向移动形成电流的原因，就像高度差是使水流动的原因一样。 【变式1-2】（2026九年级上·北京·期中）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。下列类比不合理的是（　　） 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】B 【详解】A．水流是水的定向移动，电流是自由电荷的定向移动，类比合理，故A正确，不符合题意； B．抽水机的作用是提供水压（维持水位差，相当于电源提供电压）；而用电器的作用是消耗电能，应类比为水流中消耗水能的装置，故B错误，符合题意； C．阀门控制水流的通断，开关控制电流的通断，类比合理，故C正确，不符合题意； D．水压是水流的动力，电压是电流的动力，类比合理，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式1-3】（25-26九年级上·陕西安康·期中）如图所示，是某款挂脖运动风扇，其内置电池的电压约为1节新干电池电压的3.5倍，则挂脖风扇内置电池的电压约为（     ） A．1V B．5V C．10V D．20V 【答案】B 【解析】初中物理常识中，1节新干电池的标准电压为1.5V，根据题意计算内置电池电压，和选项中的5V最为接近，故选B。 【知识点2 电压表】 1.电压表： （1）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 （2）实验室常用的电压表有三个接线柱，两个量程 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．电压表的使用方法： （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）电流必须从正接线柱进，由负的接线柱流出：否则，电压表指针会向左偏转，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。 3.判断电压表测量的对象： 先沿着电压表两端的连线，找到两个与其他用电器连接地点；再顺着电流的流向，看电流从哪个连接点开始分流（这个点可称为“分流点”），分别通过电压表和用电器，然后汇合到另一个点（这个点可称为“汇合点”），那么分流后与汇合前的电流流过的这二部份（电压表与相应的用电器）就是并联关系，这个电压表测量的就是这二个点之间的所有用电器的电压。 【例2】（2026九年级上·山东东营·期中）在图甲电路中，电源电压保持不变，电压表测量的是_______（选填“L1”“L2”或“电源”）两端的电压，电压大小如图乙所示，为________V。 【答案】 L2 1.7 【详解】如图甲，灯L1、L2串联，电压表测量灯L2两端的电压U2。电压表接入小量程0-3V，其分度值为0.1V，如图乙，示数为1.7V。 【变式2-1】下列各电路图，电表使用均正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据电表在电路中使用规律可知，电压表应并联在用电器或电路两端，电流从正接线柱流入，负接线柱流出；电流表应串联在电路中，电流从正接线柱流入，负接线柱流出。故ABD错误，C正确。故选C。 【变式2-2】（2025九年级上·湖南郴州·期中）在如图所示电路中，如果将电流表与电压表所接位置对换，则发生的结果是（　　） A．电压表无示数，电流表被烧坏 B．电压表有示数，电流表的读数几乎为0 C．两只表都有示数，灯泡发光 D．两只表都无示数，灯泡不发光 【答案】B 【详解】如果将电流表与电压表所接位置对换，电压表串联在干路上，由于电压表电阻极大，电路中电阻过大（可以视为无限大），所以整个电路中几乎无电流，各元件不会被烧坏，电流表的读数几乎为0，灯泡不发光，但电压表此时测电源电压，所以电压表有示数，几乎接近于电源电压，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式2-3】某同学用有3V和15V两个量程的电压表来测量电压时，电压表“-”接线柱已经接入电路，在用15V量程进行试触时，发现指针的位置如图所示，则他下一步的操作应该是（　　） 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c接线柱，闭合开关后读数 D．断开开关，接入b接线柱，闭合开关后读数 【答案】D 【详解】从图可知，试触时指针摆幅较小，在1V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，所以用0~3V的量程，并且换接线柱时应断开开关，所以他下一步的操作应该是：断开开关，接入b接线柱，闭合开关后读数，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 【知识点3 实验：用电压表测量电压】 【实验方法】 1. 选择电压表的恰当量程，然后把电压表直接接在电源两端。 闭合开关，指针稳定后电压表的示数可视为电源的电压，在自己设计的实验表格中记录测量数据。换成一节电池，重复实验。 2. 根据电源电压选择电压表的恰当量程。按照图15—45所示的电路图将实验器材连接起来，闭合开关，待指针稳定后，读出并记录电压表示数。 3.重复实验：更换不同规格小灯泡，多次测量，避免实验偶然性，让结论更具普遍性； 4.整理器材：实验结束，断开开关，拆除导线，有序整理全部实验器材。 【实验结论】 1.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。 2.两节电池串联的总电压等于每节电池的电压之和，即 U=U1+U2。 【电压表与电流表的异同】 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 方式 并联在被测电路两端 串联在被测电路中 相同点 ①使用前要调零，弄清分度值、量程。 ②使用时都要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出； ③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数； ④不能估计出电流、电压值时，可用试触法判断选量程。 【例3】（25-26九年级上·安徽·期末）在用“电压表测电压”实验中： (1)小刚同学先用电压表测量两节干电池串联起来的电压时，读出电压表示数为13V，那么这两节干电池串联起来的实际电压应为____V； (2)继续探究串联电路的电压关系实验时，如图小刚先用电压表测量了灯泡L1两端的电压，然后保持电压表接B点不动，将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点来测灯泡L2两端的电压，这种接法____（选填“可以”或“不可以”）测灯泡L2两端的电压。 【答案】(1)2.6 (2)不可以 【解析】（1）一节干电池的电压为1.5V，两节干电池的电压最高为3V，小刚同学读出的示数为13V，应该是错误的按大量程0~15V进行了读数，电压表大量程0~15V示数是小量程0~3V示数的5倍，则，则这两节干电池串联起来的实际电压应为2.6 V。 （2）电压表的使用规则是：电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出。小刚先用电压表测量了灯泡L1两端的电压时，A点是电流从L1的流出端，A点接电压表的负接线柱，如果改接到C点后，因为C点是电流从L2的流入端，就会导致电流从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出，导致电压表指针反向偏转，无法正常测量，甚至可能损坏电压表。所以这种接法不可以测灯泡L2两端的电压。 【变式3-1】小华做“用电压表测量电压”的实验。 （1）现有电源、小灯泡、开关、电压表各一个及导线若干，请在下面的虚框内画出电路图。 （2）小华根据电路图连接元件后，闭合开关，小灯发光，此时观察到电压表的指针指在如图（a）所示位置，出现该现象的原因是_______________。小华重新调整电路某元件的连接后，再次闭合开关，电压表示数如图（b）所示，此时读数是______V。 【答案】(1)见下图；(2) 电压表正负接线柱接反了 2.7/13.5 【详解】（1）将电源、开关、小灯泡依次连接起来，电压表接在灯泡两端，测灯泡两端的电压；或电压表接在电源两端，测电源的电压，电路如下图所示： 或 （2）闭合开关，小灯发光，此时观察到电压表的指针指在如图（a）所示，指针偏转到零刻线的左侧，出现该现象的原因是电压表正负接线柱接反了。 再次闭合开关，电压表示数如图（b）所示，若电压表可能选用0∼3V，分度值为0.1V，此时读数是2.7V；若电压表可能选用0∼15V，分度值为0.5V，此时读数是13.5V。 【变式3-2】（2026九年级上·湖南长沙·阶段检测）在学习电压表的使用时，小乐利用电源（两节干电池）、小灯泡、开关、电压表以及一些导线进行实验。 (1)用导线连接电路时，应将开关___________； (2)连接好电路（如图甲所示）闭合开关后，电压表示数并未超过3V（如图乙），为了更准确地测量出电压大小，小乐接下来应该___________； (3)调整电路连接后，再次闭合开关测量灯泡两端电压，此时电压表如图丙所示为___________V； (4)测完小灯泡电压后，小乐又将电压表接在电源两端，接通电路发现示数仍如图丙所示。由此得出结论：在只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源两端电压___________。 【答案】(1)断开 (2)断开开关，将电压表改接 0~3 V 量程 (3)2.8 (4)相等 【详解】（1）为保护电路，连接电路时开关应断开。 （2）如图乙，该电压表量程选择的是0-15V，闭合开关后，电压表示数并未超过3V，所以为了测量更准确，应该断开开关，将电压表量程改接到0-3V量程。 （3）调整后接 0~3 V 量程，如图丙指针位置，读数为2.8V。 （4）在只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源两端电压相等。因为此时电路为串联（只有一个用电器），根据串联电路电压规律，用电器两端电压等于电源电压。 模块三 课后作业 一、填空题 1.对人体安全电压为 ,我们家中的电视机正常工作的电压是_______,它与家中其它用电器是_______连接的(选填并联或串联)。 答案：不高于36V；220；并联 解析：通常情况下，安全电压为不高于36V的电压；我国家庭用电电压为220V，故电视机正确工作电压为220V；家庭电路的所有用电器都是并联的。 2．如图所示，小明自制了一个伏打电池，则 片是电池正极，电压为 V，银片和锌片之间的纸要浸有 。 【答案】 银 0.8 导电溶液 【详解】[1]图示中，银片与电压表的正接线柱相连，锌片与电压表的负接线柱相连，电压表指针正向偏转，则银片为电池的正极。 [2]图示中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为0.8V。 [3]为了使电池能够正常工作，银片和锌片之间需要有一个电解质溶液来传递离子。在这个电池中，这个电解质溶液是浸有硫酸溶液的纸。硫酸溶液能够提供足够的离子，使得电池能够产生稳定的电压。 3．如图所示，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，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知：锌片是盐水电池的 极，电池的电压为 V．盐水电池可以供电，是因为化学反应使得盐水中的正负电荷发生定向移动，如负电荷不断地在 片聚集（选填“锌”或“铜”），为电极提供电荷。电路中的金属导线内是 在定向移动形成电流。 【答案】 负 0.6 锌 电子 【详解】[1][2]电压表要正进负出，铜片接正接线柱，锌片接负接线柱，因此锌片是盐水电池的负极，电压表示数为0.6V。 [3]锌片是盐水电池的负极，因此负电荷不断在锌片聚集。 [4]金属导电是因为金属内部的自由电子，自由电子定向移动会形成电流。 4. 为了学好电路知识，老师结合如图甲所示的水循环流动，让同学们对如图乙所示的电路进行比较并找出相似的规律。图甲中水泵不断抽水在水管中形成水流，图乙电路中的电源类似于图甲中的_____（选填“水杯”、“水泵”或“水轮机”），它是为电路中提供电_____的装置，以推动电荷的定向流动。 【答案】 水泵 能 【详解】在水循环流动中，水泵不断抽水在水管中形成水流，它起到了提供动力的作用；在电路中，电源是为电路提供电能的装置，能够推动电荷的定向流动，所以电源类似于图甲中的水泵。 5．某同学在用电压表测电压前，已将指针调到“0”刻度线上，第一次将电压表接入电路时，指针偏转情况如图甲，这是因为 ；纠正后第二次把电压表接入电路时，指针偏转情况如图乙，这是因为 ，应该 。 【答案】 电压表的正负接线柱接反了 选用的量程偏小了 换用较大的量程 【详解】[1]甲图中的指针向左端偏，是由于电压表的正负接线柱接反了。 [2][3]乙图中是由于量程选择偏小，指针偏转过了最大刻度，应用较大的量程。 6．（2026·天津红桥·三模）如图所示电路，闭合开关后，小灯泡和均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是灯_________（选填“”或“”）由于__________（选填“短路”或“断路”）造成的。 【答案】 断路 【详解】闭合开关后，与串联，电流表测电路中电流，电压表测两端电压。 闭合开关后两灯都不发光、电流表几乎无示数，说明电路是断路故障。电压表有明显偏转，说明电压表的正负接线柱能连通到电源两极，因此断路位置在电压表测量范围内，也就是发生断路。 二、单选题 7．在学习“电压”时，我们引入“水压”进行对比，如图所示，下列说法错误的是（　　） A．我们把电源比作抽水机，电流比作水流 B．只要有水压就有水流，只要有电压就会有电流 C．水压是形成水流的原因，电压是形成电流的原因 D．这一研究方法被称为“类比法” 【答案】B 【详解】A．在电路中，电源相当于抽水机，电流相当于水流，电源的作用是在用电器两端形成电压，相当于抽水机形成水压，故A正确，不符合题意； BC．水压是水流形成的原因，电压也是电流形成的原因，没有水压不会形成水流，同样没有电压就不会有电流，但是电压是形成电流的条件之一，如果用电器发生断路，即使两端有电压，同样不会产生电流，所以B错误，符合题意，C正确不符合题意； D．根据水流的形成原理，将电源看作“抽水机”、电压比作“水压”、电流比作“水流”，应用了类比的方式研究物理知识，故D正确，不符合题意。所以选B。 8．关于电源、电压、电流，下列说法中不正确的是（　　） A．电源的作用是给用电器两端提供电压 B．有电压说明一定有电源 C．只要电路中有电流，电路两端就一定有电压 D．只要电路两端有电压，电路中一定会有电流 【答案】D 【详解】AB．电源是给电路提供电压的装置，故电源的作用就是给用电器两端提供电压，有电压说明一定有电源，故AB正确，不符合题意； C．电路中有电流时，电路两端一定有电压，因为电压是形成电流的原因，C正确，不符题意； D．电路中有电压，电路还要是通路，才会有电流，故D错误，符合题意。所以选D。 9．如图所示为一块手机电池，根据上面的标示判断，它对外提供的电压为（　　） A．1.5V B．4.2V C．3.7V D．800V 【答案】C 【分析】从手机电池的铭牌上可以看出该电池的充电电压和输出电压． 【详解】由电池上的标志可以看出，电池的输出电压是3.7V，故C正确．故选C. 10．某同学使用电压表时，估计待测电路中的电压应选用 0~3V 的量程，但他误用 0~15V 量程来测量。这样做的结果是（     ） A．指针摆动角度大，会损坏电压表 B．指针摆动角度小，读数不够准确 C．指针摆动角度小，会损坏电压表 D．.指针摆动角度小，读数比较准确 【答案】B 【详解】已知待测电路电压较低，电压表选择0～3V量程就能测量出两端电压，但选择0～15V量程时，由于电压相对较小，指针偏转角度较小；同时0～3V量程分度值为0.1V，而0～15V量程分度值为0.5V，所以采用大量程导致读数不够准确；故选B。 11．如图所示，闭合开关，电压表测量的是（　　） A．L1两端的电压 B．L2两端的电压 C．电源电压 D．L1和L2两端的电压 【答案】A 【详解】如图所示，闭合开关，L1和L2串联，电压表并联在L1两端测量L1两端的电压，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12. 若电表量程合适，要测量小灯泡L两端的电压和通过它的电流，下列四种电表接法中，正确且不会损坏电表的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．图中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，可以测量小灯泡两端的电压和通过它的电流，电流表和电压表的正负接线柱连接正确，故A符合题意； B．图中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，但是电流表和电压表的正负接线柱接反了，故B不符合题意； C．图中电压表和灯泡串联，电流表和灯泡并联，不符合电表的使用规则，故C不符合题意； D．图中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，电流表的正负接线柱接反了，故D不符合题意。 故选A。 13. 如图所示的电路中，当闭合开关后，电压表的示数表示（    ） A．两端的电压 B．两端的电压 C．电源电压 D．和的总电压 【答案】A 【详解】由图分析可知，当闭合开关S后，灯L1和L2串联，电压表与L1并联，所以电压表的示数表示L1两端的电压，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 14．用电压表检测电路故障时，某电路中闭合开关，两灯都不亮，电压表并联在L1两端时示数为电源电压，并联在L2两端时示数为0，则故障原因可能是（　　） A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路 【答案】B 【详解】由图可知，两个灯泡串联，闭合开关，两灯都不亮，可能电路中出现断路，说明电压表与电源两极相连通，灯泡L2和开关没有断路，并联在L2两端时示数为0，说明电压表没有与电源两极相连通，可能灯泡L1断路，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 三、作图题 15．（2026·四川广元·一模）如图所示，电源电压为3V，小灯泡额定电压为4V；根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线正确连接图乙中的实物图。 【答案】 【详解】根据题图甲可知，电路是一个简单电路，开关S控制整个电路，电压表并联接在小灯泡L两端，已知电源电压为3V，故电压表的量程应选择0至3V的量程，据此作图。 16．（2026·上海崇明·一模）小明在设计电路时，忘记在电路图中标出电表符号。请在图中的〇里填上适当的电表符号，当开关闭合后，各电路元件均能正常工作。 【答案】 【详解】由已知部分电路图可知，左边圈内电表串联接入电路，右边圈内电表与小灯泡并联；根据电压表、电流表使用规范可知，电流表要串联接入电路，故左边圈内电表为电流表，右边圈内电表为电压表。如图所示： 17．根据电路图，画出实物连接图。（为确保两电表安全，请选用适当量程） 【答案】 【详解】该电路图为串联电路，电流表测量串联电路电流，电压表测量灯L2两端电压。两灯串联后电路中电流一般小于额定电流，所以电流表选择小量程0-0.6A；该电源电压约为6V，故为了保证安全应选大量程0-15V，如图所示。 四、实验题 18．（2026九年级上·山西运城·期末）为探究影响水果电池电压大小的因素，小宇利用以铜片、锌片做电极的水果电池（如图甲）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 0.884 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 1.010 6 苹果 2.0 2.0 1.011 (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________（填实验组别）进行对比。 (2)分析表中实验4、5、6的数据，可以得出的结论是________。 (3)从表中数据可判断对水果电池电压影响最大的因素是________。干电池与水果电池的原理类似，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，最有效的做法是________。 【答案】(1)1、2、3 (2)电压大小与插入电极的深度有关 (3) 水果的种类 改变化学填充剂的成分 【详解】（1）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，要控制其他因素相同，改变电极之间距离，应选用实验1、2、3进行对比。 （2）实验4、5、6的水果种类相同，电极之间距离相同，电极插入深度越深，电压越大，则分析表中实验4、5、6的数据，可以得出的结论是电压大小与插入电极的深度有关。 （3）[1]从表中数据可判断只有水果的种类不同时，水果电池的电压差别越大，说明对水果电池电压影响最大的因素是水果的种类。 [2]干电池与水果电池的原理类似，其结构如图乙。水果电池电压影响最大的因素是水果的种类，则若要改变一节干电池的电压，最有效的做法是改变化学填充剂的成分。 19．小嘉按照如图所示的电路连接实物后，闭合开关S，发现灯L不发光。于是她利用一只完好的电压表进 行检测。若电源电压为U0，电路中仅有一处故障，且只发生在灯L或电阻R。 (1)她将电压表并联在电阻R的两端，闭合开关S，观察到电压表的示数为U0，则故障可能是___________； (2)为进一步确定故障，小嘉设想进行以下操作，其中可行的是（　　） A．将电压表并联在小灯两端 B．将电压表串联在电路中 (3)请根据上述选项，写出闭合开关S后，电压表的示数情况以及对应的故障___________。 【答案】(1)电阻断路或灯短路(2)B (3)由以上分析可知，若断路，电压表示数为零，若短路，电压表示数为。 【详解】（1）根据电路图可知，与串联接入电路中，灯泡不发光，这说明故障可能是灯泡短路、灯泡断路或断路。电源电压为，电压表并联在电阻的两端，示数等于电源电压，故可能是电压表串联在电路中，测量电源电压，因而电压表并联的电阻断路；也可能是灯泡短路，没有分担电压，即短路。 （2）A．将电压表并联在小灯两端，若断路，电压表没有接入电路，电压表示数为零，若短路，电压表相当于测量导线的电压，电压表示数也为零，无法区分，故A不符合题意； B．将电压表串联在电路中，若断路，电压表没有接入电路，电压表示数为零，若短路，电压表串联接入电路中，电压表示数为，能够区分，故B符合题意。 故选B。 （3）略。 第 1 页 共 21 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.4 测量：用电压表测量电压 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 前面我们学习了电荷的定向移动会形成电流。那么，是什么原因使电荷发生定向移动呢？ 本节课我们将一起来学习相关内容。 知识归纳 【知识点1 电压】 【用类比法理解电压】 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。与水流类似，要产生电流电路两端必须要有 。 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 。 1. 电压： 电压使自由电荷定向移动形成 。用字母U表示。 2. 电源的作用： 电源就是为电路中的导体提供 的装置。 3. 电压的单位： （1）国际单位： ，简称伏，符号V。 （2）常用单位：千伏（kV）、毫伏（mV）等。 （3）单位换算：1kV＝ V 1V＝ mV 4.常见的电压的大小： 【例1】（25-26九年级上·天津北辰·阶段检测）恰当运用科学方法可深刻理解物理概念。如图所示，我们可以将电路中的____________类比为水路中的水流，而水轮机在“水路”中的作用相当于电路中的____________。 【变式1-1】（2026九年级上·湖南常德·期末）甲图是一盏“走马灯”，点燃底部蜡烛，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来，加热时，空气上升驱动扇叶转动的能量转化过程与四冲程汽油机的______冲程相同。导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图乙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______（选填“电流”“电压”“电阻”或“电功”） 【变式1-2】（2026九年级上·北京·期中）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。下列类比不合理的是（　　） 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 【变式1-3】（25-26九年级上·陕西安康·期中）如图所示，是某款挂脖运动风扇，其内置电池的电压约为1节新干电池电压的3.5倍，则挂脖风扇内置电池的电压约为（     ） A．1V B．5V C．10V D．20V 【知识点2 电压表】 1.电压表： （1）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 （2）实验室常用的电压表有三个接线柱，两个量程 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．电压表的使用方法： （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 。 （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）电流必须从正接线柱进，由负的接线柱流出：否则，电压表指针会向左偏转，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。 3.判断电压表测量的对象： 先沿着电压表两端的连线，找到两个与其他用电器连接地点；再顺着电流的流向，看电流从哪个连接点开始分流（这个点可称为“分流点”），分别通过电压表和用电器，然后汇合到另一个点（这个点可称为“汇合点”），那么分流后与汇合前的电流流过的这二部份（电压表与相应的用电器）就是并联关系，这个电压表测量的就是这二个点之间的所有用电器的电压。 【例2】（2026九年级上·山东东营·期中）在图甲电路中，电源电压保持不变，电压表测量的是_______（选填“L1”“L2”或“电源”）两端的电压，电压大小如图乙所示，为________V。 【变式2-1】下列各电路图，电表使用均正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式2-2】（2025九年级上·湖南郴州·期中）在如图所示电路中，如果将电流表与电压表所接位置对换，则发生的结果是（　　） A．电压表无示数，电流表被烧坏 B．电压表有示数，电流表的读数几乎为0 C．两只表都有示数，灯泡发光 D．两只表都无示数，灯泡不发光 【变式2-3】某同学用有3V和15V两个量程的电压表来测量电压时，电压表“-”接线柱已经接入电路，在用15V量程进行试触时，发现指针的位置如图所示，则他下一步的操作应该是（　　） 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c接线柱，闭合开关后读数 D．断开开关，接入b接线柱，闭合开关后读数 【知识点3 实验：用电压表测量电压】 【实验方法】 1. 选择电压表的恰当量程，然后把电压表直接接在电源两端。 闭合开关，指针稳定后电压表的示数可视为电源的电压，在自己设计的实验表格中记录测量数据。换成一节电池，重复实验。 2. 根据电源电压选择电压表的恰当量程。按照图15—45所示的电路图将实验器材连接起来，闭合开关，待指针稳定后，读出并记录电压表示数。 3.重复实验：更换不同规格小灯泡，多次测量，避免实验偶然性，让结论更具普遍性； 4.整理器材：实验结束，断开开关，拆除导线，有序整理全部实验器材。 【实验结论】 1.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 。 2.两节电池串联的总电压等于每节电池的电压之 ，即 U=U1+U2。 【电压表与电流表的异同】 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 方式 并联在被测电路两端 串联在被测电路中 相同点 ①使用前要调零，弄清分度值、量程。 ②使用时都要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出； ③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数； ④不能估计出电流、电压值时，可用试触法判断选量程。 【例3】（25-26九年级上·安徽·期末）在用“电压表测电压”实验中： (1)小刚同学先用电压表测量两节干电池串联起来的电压时，读出电压表示数为13V，那么这两节干电池串联起来的实际电压应为____V； (2)继续探究串联电路的电压关系实验时，如图小刚先用电压表测量了灯泡L1两端的电压，然后保持电压表接B点不动，将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点来测灯泡L2两端的电压，这种接法____（选填“可以”或“不可以”）测灯泡L2两端的电压。 【变式3-1】小华做“用电压表测量电压”的实验。 （1）现有电源、小灯泡、开关、电压表各一个及导线若干，请在下面的虚框内画出电路图。 （2）小华根据电路图连接元件后，闭合开关，小灯发光，此时观察到电压表的指针指在如图（a）所示位置，出现该现象的原因是_______________。小华重新调整电路某元件的连接后，再次闭合开关，电压表示数如图（b）所示，此时读数是______V。 【变式3-2】（2026九年级上·湖南长沙·阶段检测）在学习电压表的使用时，小乐利用电源（两节干电池）、小灯泡、开关、电压表以及一些导线进行实验。 (1)用导线连接电路时，应将开关___________； (2)连接好电路（如图甲所示）闭合开关后，电压表示数并未超过3V（如图乙），为了更准确地测量出电压大小，小乐接下来应该___________； (3)调整电路连接后，再次闭合开关测量灯泡两端电压，此时电压表如图丙所示为___________V； (4)测完小灯泡电压后，小乐又将电压表接在电源两端，接通电路发现示数仍如图丙所示。由此得出结论：在只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源两端电压___________。 模块三 课后作业 一、填空题 1.对人体安全电压为 ,我们家中的电视机正常工作的电压是_______,它与家中其它用电器是_______连接的(选填并联或串联)。 2．如图所示，小明自制了一个伏打电池，则 片是电池正极，电压为 V，银片和锌片之间的纸要浸有 。 3．如图所示，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，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知：锌片是盐水电池的 极，电池的电压为 V．盐水电池可以供电，是因为化学反应使得盐水中的正负电荷发生定向移动，如负电荷不断地在 片聚集（选填“锌”或“铜”），为电极提供电荷。电路中的金属导线内是 在定向移动形成电流。 4. 为了学好电路知识，老师结合如图甲所示的水循环流动，让同学们对如图乙所示的电路进行比较并找出相似的规律。图甲中水泵不断抽水在水管中形成水流，图乙电路中的电源类似于图甲中的_____（选填“水杯”、“水泵”或“水轮机”），它是为电路中提供电_____的装置，以推动电荷的定向流动。 5．某同学在用电压表测电压前，已将指针调到“0”刻度线上，第一次将电压表接入电路时，指针偏转情况如图甲，这是因为 ；纠正后第二次把电压表接入电路时，指针偏转情况如图乙，这是因为 ，应该 。 6．（2026·天津红桥·三模）如图所示电路，闭合开关后，小灯泡和均不发光，电流表指针几乎不动，电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则可能是灯_________（选填“”或“”）由于__________（选填“短路”或“断路”）造成的。 二、单选题 7．在学习“电压”时，我们引入“水压”进行对比，如图所示，下列说法错误的是（　　） A．我们把电源比作抽水机，电流比作水流 B．只要有水压就有水流，只要有电压就会有电流 C．水压是形成水流的原因，电压是形成电流的原因 D．这一研究方法被称为“类比法” 8．关于电源、电压、电流，下列说法中不正确的是（　　） A．电源的作用是给用电器两端提供电压 B．有电压说明一定有电源 C．只要电路中有电流，电路两端就一定有电压 D．只要电路两端有电压，电路中一定会有电流 9．如图所示为一块手机电池，根据上面的标示判断，它对外提供的电压为（　　） A．1.5V B．4.2V C．3.7V D．800V 10．某同学使用电压表时，估计待测电路中的电压应选用 0~3V 的量程，但他误用 0~15V 量程来测量。这样做的结果是（     ） A．指针摆动角度大，会损坏电压表 B．指针摆动角度小，读数不够准确 C．指针摆动角度小，会损坏电压表 D．.指针摆动角度小，读数比较准确 11．如图所示，闭合开关，电压表测量的是（　　） A．L1两端的电压 B．L2两端的电压 C．电源电压 D．L1和L2两端的电压 12. 若电表量程合适，要测量小灯泡L两端的电压和通过它的电流，下列四种电表接法中，正确且不会损坏电表的是（    ） A． B． C． D． 13. 如图所示的电路中，当闭合开关后，电压表的示数表示（    ） A．两端的电压 B．两端的电压 C．电源电压 D．和的总电压 14．用电压表检测电路故障时，某电路中闭合开关，两灯都不亮，电压表并联在L1两端时示数为电源电压，并联在L2两端时示数为0，则故障原因可能是（　　） A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路 三、作图题 15．（2026·四川广元·一模）如图所示，电源电压为3V，小灯泡额定电压为4V；根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线正确连接图乙中的实物图。 16．（2026·上海崇明·一模）小明在设计电路时，忘记在电路图中标出电表符号。请在图中的〇里填上适当的电表符号，当开关闭合后，各电路元件均能正常工作。 17．根据电路图，画出实物连接图。（为确保两电表安全，请选用适当量程） 四、实验题 18．（2026九年级上·山西运城·期末）为探究影响水果电池电压大小的因素，小宇利用以铜片、锌片做电极的水果电池（如图甲）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 0.884 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 1.010 6 苹果 2.0 2.0 1.011 (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________（填实验组别）进行对比。 (2)分析表中实验4、5、6的数据，可以得出的结论是________。 (3)从表中数据可判断对水果电池电压影响最大的因素是________。干电池与水果电池的原理类似，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，最有效的做法是________。 19．小嘉按照如图所示的电路连接实物后，闭合开关S，发现灯L不发光。于是她利用一只完好的电压表进 行检测。若电源电压为U0，电路中仅有一处故障，且只发生在灯L或电阻R。 (1)她将电压表并联在电阻R的两端，闭合开关S，观察到电压表的示数为U0，则故障可能是___________； (2)为进一步确定故障，小嘉设想进行以下操作，其中可行的是（　　） A．将电压表并联在小灯两端 B．将电压表串联在电路中 (3)请根据上述选项，写出闭合开关S后，电压表的示数情况以及对应的故障___________。 第 1 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $