13.5 怎样认识和测量电压
知识点 1 电压
1.“类比法”是物理中经常用到的研究方法。“类比法”可以帮助我们理解概念、巩固知识。
(1)如图果将如图所示的“水路”模型类比图乙电路,可以发现:水泵在“水路”中的作用与 在电路中的作用相当;将阀门比作开关,将水轮机比作 ,将管道比作导线。
(2)类比“水路”模型中“水压是使水管中水定向流动形成水流的原因”,我们很容易理解电压是使电路中 定向移动形成 的原因。
2.电视信号在天线上感应的电压约为0.1 mV,合 V。发生闪电时的云层间电压可达到1000 kV,合 V。
3.下列常见的电压值中,不正确的是 ( )
A.家庭电路的电压是220 V B.对人体安全的电压是36 V
C.一节新干电池的电压是1.5 V D.手机电池的电压一般是3.6 V
知识点 2 电压表的连接
4.关于电压表的使用方法,下列叙述不正确的是 ( )
A.绝对不允许不经过用电器而把电压表直接接在电源两极上
B.被测电压不要超过电压表的最大测量值
C.要使电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出
D.电压表要并联在被测电路两端
5.如图示,能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是 ( )
6.小明同学用有0~3 V和0~15 V两个量程的电压表测电压时,电压表的“-”接线柱已接入电路,在用0~15 V量程试触时,指针位置如图示,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
7.如图示电压表,若接入电路前,指针指到如图图所示位置,其原因是 ;若接入电路中且开关闭合后,指针仍然指到如图图所示位置,则原因是 。
知识点 3 电压表的读数
8.如图示的电压表,若选用的是0~3 V 的量程,则读数为 V;若选用的是0~15 V 的量程,则读数为 V。可见,同一电压表指针偏转角度相同时,大量程的读数是小量程读数的 倍。
9.如图示是小明同学测量小灯泡L1两端电压的电路连接图。图中有一条导线接错了,接错的导线是 ( )
A.导线1 B.导线2 C.导线3 D.导线4
10.如图示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表。当开关S闭合后,为使两灯均能发光,则 ( )
A.甲、乙均接入电流表
B.甲接入电流表,乙接入电压表
C.甲、乙均接入电压表
D.甲接入电压表,乙接入电流表
11.[2020·内江] 若将完好的电流表、电压表、小灯泡连接成如图示的电路,各处接触良好。当开关S闭合后,会出现 ( )
A.电流表指针明显偏转 B.小灯泡发光
C.电压表指针明显偏转 D.电池被烧坏
12.某同学用有两个量程的电压表(0~3 V和0~15 V)测量由两节干电池做电源的电路电压时,记录的数据是10 V,他出现错误的原因是 ,实际电压应是 V。
13.如图所示电路,电压表测的是 两端的电压。若电源电压为3 V,使用适当的量程后,电压表的示数如图图乙所示,则L1两端的电压是 V。
14.灯L1和L2串联,先用电压表测灯L1两端的电压,如图所示,再测L2两端的电压时,只将电压表接A的一端改接到C处,这种接法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
15.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连接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:盐水电池的正极是 ,这个电池的电压是 V,盐水电池工作时,正电荷不断地在铜片上聚集,负电荷不断地在锌片上聚集,盐水中电流的方向是 (选填“从锌片流向铜片”或“从铜片流向锌片”)。
16.如图所示的电路中,闭合开关S后,发现两灯均不亮,电流表的指针几乎不动,而电压表的指针有明显的偏转,则该电路的故障可能是 。
17.按照如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物元件连接成对应的实物电路图。(电表均接大量程)
考|题|展|示
18.[2020·深圳] 在物理实验操作考核中,小明把两灯泡串联,闭合开关后,发现L1亮、L2不亮。为了找出原因,他把电压表并联在L2两端,闭合开关,如图所示,发现电压表的示数为零,则原因可能是 ( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
19.[2020·眉山] 某同学用两节干电池串联做电源连接串联电路,如图所示,闭合开关,发现两灯不亮。为了查找原因,老师帮助他用导线分别连接a、b和b、c。连接a、b时,两灯不亮,连接b、c时,L1很亮,则故障的原因可能是 。两灯都不亮时,a、b两点之间的电压是 V。
1.(1)电源 用电器 (2)电荷 电流
2.10-4 106 3.B 4.A
5.D 图A中电压表的正、负接线柱接反了,不能测出小灯泡L1两端的电压,故A错误;图B中电压表测量的是两灯泡串联的总电压,即电源电压,不能测出小灯泡L1两端的电压,故B错误;图C中电压表与小灯泡L2并联,测量的是小灯泡L2两端的电压,不能测出小灯泡L1两端的电压,故C错误;图D中电压表并联在小灯泡L1两端,测小灯泡L1两端的电压,故D正确。
6.D
7.电压表没有校零 电压表的正、负接线柱接反了
8.2.6 13 5
9.C 10.B
11.C 由图知,电压表与电流表、灯泡串联,由于电压表在电路中相当于开路,所以电路中的电流几乎为零,故电流表的指针几乎不偏转、灯泡不会发光、电池也不会被烧坏;电压表两端的电压约等于电源电压,故电压表指针明显偏转,故C符合题意。
12.读错了量程 2 此题中的两节干电池采用的是串联的方法,串联以后的电压是3 V;用电压表测量电压使用0~3 V的量程即可,记录的是10 V的电压,一定是按0~15 V的量程读数,记录是10 V,则实际的电压为2 V。
13.L1 0.5 如图图甲所示,小灯泡L1、L2是串联连接的,电压表V与灯泡L1并联,测量的是灯泡L1两端的电压;由于电压表应该使用0~3 V的量程,每一个大格代表1 V,每一个小格代表0.1 V,其示数是0.5 V,即灯泡L1两端的电压是0.5 V。
14.不正确
这样会使电流从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,指针反向偏转,损坏电压表
15.铜片 0.3 从锌片流向铜片 根据图示可知,因为锌片与电压表的负接线柱相连,电压表指针向左偏转,因此锌片为盐水电池的负极,铜片为电池的正极;电压表的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,示数为0.3 V;电流的方向是从铜片流经电压表流向锌片的,而自由电子的移动方向与电流方向相反,所以铜片与电压表之间的导线中,自由电子的运动方向是从电压表流向铜片的;而盐水中电流的方向是由负极到正极,所以盐水中电流的方向是从锌片流向铜片。
16.L1断路 由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L1两端的电压;开关S闭合后,两个灯泡都不发光,电流表的指针几乎不动,说明电路是断路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表通过电流表和L2与电源两极相连,测量的是电源的电压,则故障可能是L1断路。
17.如图图所示
18.D 由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是灯泡L2两端的电压;闭合开关后,发现L1亮,说明电路是通路,电路出现了短路现象,电压表示数为零,说明故障是灯泡L2短路。
19.L2断路 0 闭合开关后,发现两灯不亮;用导线连接a、b时,两灯不亮,说明ab之间是正常的,其他地方出现断路,此时ab间的电压为0 V;连接b、c时,L1很亮,说明与导线并联部分发生了断路现象,即L2断路。