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电压表的结构与使用方法、电压表的量程及读数、电压表连接的实物图与电路图讲义
电压表的结构与使用方法、电压表的量程及读数、电压表连接的实物图与电路图讲义
考点目录
电压表的结构与使用方法
电压表的量程及读数
电压表连接的实物图与电路图
考点一 电压表的结构与使用方法
【知识点解析】
1. 基本结构
实验室常用电压表为磁电式电压表,主要由永久磁铁、可转动线圈、指针、刻度盘、接线柱、调零旋钮构成。
学生用电压表通常为双量程三接线柱设计:
· 1个负接线柱,标注“”;
· 2个正接线柱,分别标注“”和“”,对应两个不同的测量量程。
2. 使用前的准备
· 看量程分度:先观察所用电压表的量程和对应分度值,明确测量范围与精度;
· 调零:调节调零旋钮,使指针指在零刻度线处;
· 试触选量程:无法估计被测电压大小时,先接大量程,迅速闭合开关再断开(试触),根据指针偏转幅度选择合适量程。
3. 正确使用规则
· 必须并联:电压表必须并联在被测电路(用电器、电源)的两端。
原理:并联电路中各支路两端电压相等,因此电压表的示数等于被测部分的电压;电压表内阻极大,并联时分流极小,几乎不影响原电路的工作状态。
· 正进负出:电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出。
后果:接反会导致指针反向偏转,无法读数,甚至打弯指针。
· 不超量程:被测电压不能超过电压表的最大量程,否则会烧坏电表。
· 可直连电源:允许不经过用电器,将电压表直接接在电源两极,此时测量的是电源电压。
与电流表的核心区别:电流表禁止直连电源(会短路),电压表可以直连电源(内阻极大)。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·山东聊城·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
例2.(25-26九年级上·山东济南·期中)如果要测量灯泡两端的电压,下列电路图中电压表的接法正确的是( )
A.B.C. D.
例3.(25-26九年级上·贵州贵阳·期中)酸甜多汁的橙子不仅可以为我们提供能量,还可以发电,如图取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一 个水果电池,下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C.该水果电池的电压是0.5V
D.水果电池将内能转化为电能
【变式训练】
变式1.(25-26九年级上·云南迪庆·阶段检测)下列电路图中电表的使用正确的是( )
A. B.
C. D.
变式2.(25-26九年级下·湖北武汉·阶段检测)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。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示。下列说法正确的有几项( )
①锌片是电池的负极
②盐水电池的电压是0.6V
③盐水中电流的方向是从锌片流向铜片
④锌片与电压表之间的导线中,自由电荷定向运动的方向是从锌片流向电压表
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
变式3.(2026·安徽蚌埠·一模)如图所示的电路中,电源电压相同,两个电压表的规格相同,选择的量程也相同。闭合开关后,两灯均发光,而两个电压表的读数明显不同。则以下说法正确的是( )
A.断开开关后,两图中电压表均有示数
B.闭合开关后,两个小灯泡的电阻一定不同
C.闭合开关后,甲图中电压表示数一定较大
D.断开开关后,两图中电压表指针均不发生偏转
考点二 电压表的量程及读数
【知识点解析】
1. 常用双量程与分度值
学生用电压表的两个量程共用一个负接线柱,刻度盘对应上下两行刻度:
接入接线柱
量程范围
分度值
对应刻度行
读数小数位数(以 为单位)
和
下排刻度(0~3)
两位小数(估读到分度值下一位)
和
上排刻度(0~15)
一位小数
2. 标准读数步骤
1. 定量程:根据接入的接线柱,确定所用量程;
1. 定分度:根据量程,明确每一小格代表的电压值;
1. 读数值:视线与刻度盘垂直,读取指针稳定后正对的刻度值。
示例: 量程指针指在第25小格,读数为 ; 量程对应位置读数为 。
3. 量程选择原则
在不超过量程的前提下,优先选用小量程。小量程分度值更小,测量精度更高,误差更小。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·山东烟台·期末)实践小组设计了一款盐水动力小车如图甲所示,主要由自制盐水电池和一个小电动机组装而成。小组成员用电压表测量盐水电池的电压,如图乙所示。测得盐水电池的电压为________V,分析可知锌片为电池的________极。盐水电池给小车供电时,________能转化为电能。
例2.(25-26九年级上·河北张家口·期末)如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,制成一个水果电池。用电压表测量电压,该水果电池电压为___________V,水果电池是将___________能转化为电能。该水果电池正极是___________(填“铁片”或“铜片”)。为获得更高电压,可以将多个水果电池___________联。
例3.(25-26九年级上·福建福州·阶段检测)如图甲电路中,当闭合开关S后,电压表测的是_________(选填“”“”或“和电源”)两端的电压;如图乙所示,电压表的示数为_________V。
【变式训练】
变式1.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)自制的伏打电池如图所示,则银片是电池的___________极,该电池的电压为___________V。
变式2.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)(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的量程,却在的量程刻度中读成了,则实际测得的电压应是______V。
变式3.(25-26九年级上·海南海口·期中)如图甲所示,电压表测量的是______(选填“”“”“电源”)两端的电压,电压表读如图乙所示,读数为______。
考点三 电压表连接的实物图与电路图
【知识点解析】
1. 电路图符号
电压表的电路符号为圆圈内加字母 :
符号无正负极标注,默认电流从左侧进、右侧出,或按电路电流方向连接。
2. 电路图连接规则
· 与被测的用电器、被测部分电路并联;
· 电流从电压表的正接线柱侧流入,负接线柱侧流出;
· 测电源电压:直接并联在电源两端;测用电器电压:并联在用电器两端。
3. 实物图连接要点
1. 按电流流向判断:被测部分靠近电源正极的一端接电压表正接线柱,靠近负极的一端接负接线柱;
1. 导线必须接在接线柱上,不能接在导线中间,不能交叉;
1. 并联电路示例:
· 测电源电压:电压表直接并联在电源正负极两端;
· 测支路电压:电压表与对应支路的用电器并联,并联电路各支路电压相等,都等于电源电压。
4. 典型电路测量对象
· 串联电路:电压表并联在哪个用电器两端,就测哪个用电器的电压;并联在电源两端测总电压,满足 。
· 并联电路:各支路电压相等,电压表测任意支路电压都等于电源电压。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)根据如图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
例2.(25-26九年级上·河南驻马店·开学考试)请把电路补充完整。电源电压。要求:灯泡和串联,电压表测灯两端电压。
例3.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)根据图电路图,用笔画线代替导线将实物电路补充完整(电源为两节新干电池)。
【变式训练】
变式1.(25-26九年级上·河南驻马店·阶段检测)请根据下图的实物电路,在方框内画出它的电路图。
变式2.(25-26九年级上·山东德州·阶段检测)根据图所示的电路图,连接实物图,已知通过L1、L2的电流都约为0.2A左右。
变式3.(25-26九年级上·广西钦州·期中)(1)将图中的元件连接起来。要求:L1与L2串联,电流表测L1中的电流,电压表测L2两端的电压________;
(2)在方框内画出相应的电路图________。
2
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电压表的结构与使用方法
电压表的量程及读数
电压表连接的实物图与电路图
考点一 电压表的结构与使用方法
【知识点解析】
1. 基本结构
实验室常用电压表为磁电式电压表,主要由永久磁铁、可转动线圈、指针、刻度盘、接线柱、调零旋钮构成。
学生用电压表通常为双量程三接线柱设计:
· 1个负接线柱,标注“”;
· 2个正接线柱,分别标注“”和“”,对应两个不同的测量量程。
2. 使用前的准备
· 看量程分度:先观察所用电压表的量程和对应分度值,明确测量范围与精度;
· 调零:调节调零旋钮,使指针指在零刻度线处;
· 试触选量程:无法估计被测电压大小时,先接大量程,迅速闭合开关再断开(试触),根据指针偏转幅度选择合适量程。
3. 正确使用规则
· 必须并联:电压表必须并联在被测电路(用电器、电源)的两端。
原理:并联电路中各支路两端电压相等,因此电压表的示数等于被测部分的电压;电压表内阻极大,并联时分流极小,几乎不影响原电路的工作状态。
· 正进负出:电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出。
后果:接反会导致指针反向偏转,无法读数,甚至打弯指针。
· 不超量程:被测电压不能超过电压表的最大量程,否则会烧坏电表。
· 可直连电源:允许不经过用电器,将电压表直接接在电源两极,此时测量的是电源电压。
与电流表的核心区别:电流表禁止直连电源(会短路),电压表可以直连电源(内阻极大)。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·山东聊城·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】“探究串联电路中电压的特点”的实验中,电路需要串联。要测量L2两端的电压,则将电压表并联在L2两端,且满足电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出的规则。 图中导线③的连接,将L短路11短路,删除导线③,电路连接符合要求,因此导线③连接错误。故选C。
例2.(25-26九年级上·山东济南·期中)如果要测量灯泡两端的电压,下列电路图中电压表的接法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】电压表的正确使用规则:①并联在被测用电器两端;②电流从正接线柱流入,负接线柱流出(正进负出),逐一分析选项:
A.电压表虽然并联在两端,但正负接线柱接反(电流从负接线柱流入),故A错误;
B.电压表串联在干路中,不符合“并联在被测用电器两端”的要求,故B错误;
C.与并联,电压表并联在两端,且满足“正进负出”,可以正确测量两端电压,故C正确;
D.电压表和串联在同一支路,不符合电压表并联的使用要求,故D错误。
故选C。
例3.(25-26九年级上·贵州贵阳·期中)酸甜多汁的橙子不仅可以为我们提供能量,还可以发电,如图取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一 个水果电池,下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C.该水果电池的电压是0.5V
D.水果电池将内能转化为电能
【答案】B
【详解】A.电压表正向偏转,说明接电压表正接线柱的铜片是水果电池的正极,铁片是负极,故A错误。
B.串联电池组的总电压等于各节电池电压之和,因此两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故B正确。
C.由图可知电压表选用0~3V量程,0.5V处于0V和1V的正中间位置,观察题图可知读数不是0.5V,故C错误。
D.水果电池是将化学能转化为电能,不是内能转化为电能,故D错误。
故选B。
【变式训练】
变式1.(25-26九年级上·云南迪庆·阶段检测)下列电路图中电表的使用正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】电流表串联在电路中,电流需从正接线柱流入,负接线柱流出;电压表并联在被测电路两端,电流同样满足正进负出。
A.电压表的正负接线柱接反,电流从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,违反使用规则,故A错误;
B.电流表并联在电源两端,电流表电阻极小相当于导线,并联会造成电源短路,违反电流表串联的要求;同时电压表串联在电路中,电压表电阻极大相当于开路,违反电压表并联的要求,故B错误;
C.电流表并联在灯泡两端,会造成灯泡被短路,违反串联要求,且电压表串联在电路中,不符合要求,故C错误;
D.电流表与灯泡串联,电流正进负出,符合使用规则;电压表并联在电源和灯泡两端,电流正进负出,符合使用规则,故D正确。
故选D。
变式2.(25-26九年级下·湖北武汉·阶段检测)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。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示。下列说法正确的有几项( )
①锌片是电池的负极
②盐水电池的电压是0.6V
③盐水中电流的方向是从锌片流向铜片
④锌片与电压表之间的导线中,自由电荷定向运动的方向是从锌片流向电压表
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
【答案】D
【详解】①根据电压表的使用规则,电流应从正接线柱流入,从负接线柱流出。图中,电压表的“-”接线柱连接的是锌片,指针正常向右偏转,说明连接正确。因此,锌片是电池的负极,铜片是正极,说法正确;
②电压表选择的量程是0-3V,分度值为0.1V。指针指向第6个小格,所以读数为,该说法正确;
③电流的方向规定为正电荷定向移动的方向。在电源外部,电流从正极流向负极;在电源内部(盐水中),电流从负极流向正极,以形成闭合回路。因为锌片是负极,铜片是正极,所以在盐水中电流的方向是从锌片流向铜片,所以该说法正确;
④在金属导线中,自由移动的电荷是带负电的自由电子。自由电子的定向移动方向与电流方向相反。在锌片与电压表之间的导线中,电流方向是从电压表流向锌片,因此,自由电子的运动方向是从锌片流向电压表,该说法正确,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
变式3.(2026·安徽蚌埠·一模)如图所示的电路中,电源电压相同,两个电压表的规格相同,选择的量程也相同。闭合开关后,两灯均发光,而两个电压表的读数明显不同。则以下说法正确的是( )
A.断开开关后,两图中电压表均有示数
B.闭合开关后,两个小灯泡的电阻一定不同
C.闭合开关后,甲图中电压表示数一定较大
D.断开开关后,两图中电压表指针均不发生偏转
【答案】B
【详解】AD.开关闭合后,甲图电压表测两端的电压,断开开关后,甲图电路断路,电压表无示数;开关闭合后,乙图电压表测两端的电压,断开开关后,乙图电路断路,乙图电压表与电源连通,电压表有示数,测量电源电压。 故AD错误。
BC.闭合开关后,两灯均发光,由于灯泡规格未知,所以无法确定两个电压表示数的大小。若两灯电阻相同,由串联分压规律,则,可知电压表示数一定相同,若电压表示数不同,说明灯泡规格即电阻一定不同。故B正确,C错误。
故选B。
考点二 电压表的量程及读数
【知识点解析】
1. 常用双量程与分度值
学生用电压表的两个量程共用一个负接线柱,刻度盘对应上下两行刻度:
接入接线柱
量程范围
分度值
对应刻度行
读数小数位数(以 为单位)
和
下排刻度(0~3)
两位小数(估读到分度值下一位)
和
上排刻度(0~15)
一位小数
2. 标准读数步骤
1. 定量程:根据接入的接线柱,确定所用量程;
1. 定分度:根据量程,明确每一小格代表的电压值;
1. 读数值:视线与刻度盘垂直,读取指针稳定后正对的刻度值。
示例: 量程指针指在第25小格,读数为 ; 量程对应位置读数为 。
3. 量程选择原则
在不超过量程的前提下,优先选用小量程。小量程分度值更小,测量精度更高,误差更小。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·山东烟台·期末)实践小组设计了一款盐水动力小车如图甲所示,主要由自制盐水电池和一个小电动机组装而成。小组成员用电压表测量盐水电池的电压,如图乙所示。测得盐水电池的电压为________V,分析可知锌片为电池的________极。盐水电池给小车供电时,________能转化为电能。
【答案】 0.7 负 化学
【详解】[1]由图乙可知,电压表所接量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为0.7V,即盐水电池的电压为0.7V。
[2]电压表指针正向偏转,说明接线柱接法正确,铜片接电压表的正接线柱,锌片接电压表的负接线柱,所以锌片为电池的负极。
[3]盐水电池属于化学电池,盐水电池给小车供电时,化学能转化为电能。
例2.(25-26九年级上·河北张家口·期末)如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,制成一个水果电池。用电压表测量电压,该水果电池电压为___________V,水果电池是将___________能转化为电能。该水果电池正极是___________(填“铁片”或“铜片”)。为获得更高电压,可以将多个水果电池___________联。
【答案】 0.6 化学 铜片 串
【详解】[1]电压表所接量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为0.6V。
[2]电源是提供电能的装置,水果电池工作时,消耗化学能,产生电能,所以水果电池将化学能转化为电能。
[3]电压表的正接线柱应该接电源正极,负接线柱接电源负极;由图可知,电压表正常偏转,可知与电压表正接线柱连接的铜片为正极。
[4]串联电池组的总电压等于各电池电压之和,所以为获得更高电压,可以将多个水果电池串联。
例3.(25-26九年级上·福建福州·阶段检测)如图甲电路中,当闭合开关S后,电压表测的是_________(选填“”“”或“和电源”)两端的电压;如图乙所示,电压表的示数为_________V。
【答案】
【详解】[1]由图甲可知,当S闭合时,灯和串联,电压表测两端的电压。
[2]由图乙可知,电压表选择的是的小量程,分度值为0.1V,读数为1.2V。
【变式训练】
变式1.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)自制的伏打电池如图所示,则银片是电池的___________极,该电池的电压为___________V。
【答案】 正 0.8
【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,该电池的电压为0.8V。
变式2.(25-26九年级上·吉林长春·阶段检测)(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的量程,却在的量程刻度中读成了,则实际测得的电压应是______V。
【答案】(1) 0.1 2.2 电压表在使用前没有调零
(2)1.3
【详解】(1)[1][2]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。
[3]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
变式3.(25-26九年级上·海南海口·期中)如图甲所示,电压表测量的是______(选填“”“”“电源”)两端的电压,电压表读如图乙所示,读数为______。
【答案】 L1 1.7V
【详解】[1][2]由图可知,电灯L1与L2串联,电压表并联在L1的两端,故电压表测量的是L1两端的电压,电压表选用小量程,分度值为0.1V,读数为1.7V。
考点三 电压表连接的实物图与电路图
【知识点解析】
1. 电路图符号
电压表的电路符号为圆圈内加字母 :
符号无正负极标注,默认电流从左侧进、右侧出,或按电路电流方向连接。
2. 电路图连接规则
· 与被测的用电器、被测部分电路并联;
· 电流从电压表的正接线柱侧流入,负接线柱侧流出;
· 测电源电压:直接并联在电源两端;测用电器电压:并联在用电器两端。
3. 实物图连接要点
1. 按电流流向判断:被测部分靠近电源正极的一端接电压表正接线柱,靠近负极的一端接负接线柱;
1. 导线必须接在接线柱上,不能接在导线中间,不能交叉;
1. 并联电路示例:
· 测电源电压:电压表直接并联在电源正负极两端;
· 测支路电压:电压表与对应支路的用电器并联,并联电路各支路电压相等,都等于电源电压。
4. 典型电路测量对象
· 串联电路:电压表并联在哪个用电器两端,就测哪个用电器的电压;并联在电源两端测总电压,满足 。
· 并联电路:各支路电压相等,电压表测任意支路电压都等于电源电压。
【例题分析】
例1.(25-26九年级上·湖南长沙·期中)根据如图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】分析实物图可知,电流从电源正极出发,先流经开关S,再流经小灯泡L2,最后流经小灯泡L1回到电源负极,电压表并联在小灯泡L2的两端,电路图如图所示:
例2.(25-26九年级上·河南驻马店·开学考试)请把电路补充完整。电源电压。要求:灯泡和串联,电压表测灯两端电压。
【答案】
【详解】从电源的正极出发依次连接开关、灯泡L1、灯泡L2回到电源负极,电压表测灯两端电压,电压表和灯泡L1并联,电源电压,电压表选择0~3V的量程,如图所示:
例3.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)根据图电路图,用笔画线代替导线将实物电路补充完整(电源为两节新干电池)。
【答案】
【详解】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端电压。电源由两节干电池串联组成,则电压表选用小量程接入电路中。如图所示:
【变式训练】
变式1.(25-26九年级上·河南驻马店·阶段检测)请根据下图的实物电路,在方框内画出它的电路图。
【答案】
【详解】据图可知,电流依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2、电流表回到电源的负极,电压表测灯泡L2两端电压,与灯泡L2并联,对应电路图如下图所示:
变式2.(25-26九年级上·山东德州·阶段检测)根据图所示的电路图,连接实物图,已知通过L1、L2的电流都约为0.2A左右。
【答案】
【详解】电路图中,两盏灯并联,电源由两节干电池串联 ,电压为3V,则电压表选0~3 V量程,通过L1、L2的电流都约为0.2 A左右,则电流表选0~0.6 A量程,根据电路图连接实物电路图,从电源正极出发,把开关、灯泡L1、电流表串联起来,回到电源负极,然后把灯L2并联在灯L1与电流表串联电路两端,最后把电压表并联在灯L2两端,如图所示:
变式3.(25-26九年级上·广西钦州·期中)(1)将图中的元件连接起来。要求:L1与L2串联,电流表测L1中的电流,电压表测L2两端的电压________;
(2)在方框内画出相应的电路图________。
【答案】
【详解】(1)[1]由题意可知,L1与L2串联,电流表与L1串联,电压表与L2并联,电源是由两节干电池串联组成的,其电压为3V,则电压表的量程为0~3V,电流表可选0~0.6A,如图所示
(2)[2]先画出电源,从电源的正极出发依次画出开关、L2、L1、电流表回到电源的负极,然后把电压表并联在L2两端,如下图所示
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