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第16章 电压 电阻
16.1 电 压
导入新课
酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量,还可以发电呢!几只水果提供的电力足以点亮一排放光二极管!水果在这里扮演了“电源”的角色:它为二极管提供了“电压”,使自由电荷在电路中定向运动起来.
一. 电 压
一节干电池的电压约为1.5V
为我们家里的电灯、电视供电的电压是220V
输电用的高压线的电压可达一万伏、十万伏甚至更高
起电机两个放电球之间的电压要高达几万
电鳐——它可以产生200V左右的电压,用来自卫
电与我们的生活息息相关,电压一词听起来并不陌生.
想想做做
小灯泡发光时,电路中一定有电流通过.试试看,电路中先后接入一节和两节干电池时,小灯泡的亮度一样吗?
你看到的现象对我们有什么启示?
小灯泡的亮度是不一样的.电路中用一节干电池时,灯泡较暗;用两节干电池时,灯泡较亮.
实验结果表明:
电路中电流的强弱与电源有关.
想一想
电路中电流的强弱与电源有关.那么电路中电流的强弱与电源的什么量有关呢?
电源的作用就是给用电器两端提供电压.
要让一段电路中有电流,它的两端就要有电压.
认识电压
1. 电压是产生电流的原因.
把用电器接到电源两端,电路中就有电流通过,说明电源提供了电压;改变电路中串联电池的节数,引起了灯泡的明亮程度发生变化,说明不同电源的电压不同,产生的电学效果也不同.
电压是保持电路中有电流的条件,决定电流大小的重要条件之一是电源所提供的电压的大小.
2、提供电压的装置:
电压是电源提供的.常见的电源有:电池、发电机等.
3、电压的符号及单位:
为了纪念伏特对电学的贡献,电压的单位定为“伏特”,符号为“V”,还有千伏“kV”、毫伏“mV”.电压用符号U表示.
1kV=1000V=10 V
1V=1000mV=10 mV
1mV=0.001V=10-3V
小资料
常见的电压 / V
维持人体生物电流 约10-3
干电池 1.5
电子手表用氧化银电池 1.5
铅蓄电池 2
手机电池 3.7
我国的家庭电路 220
无轨电车电源 550~600
闪电时云层间 可达106
练一练
1.关于电压,下列说法正确的是( )
A.有电源就一定有电压且有电流
B.电压是形成电流的条件之一
C.电压就是电的压力
D.有电压就一定能形成电流
B
2.关于电压,下列说法正确的是( )
A.电压只能使自由电子发生定向移动
B.电压能使导体中所有的电荷都发生定向移动
C.电压是由电源内部的压力产生的
D.电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因
D
二. 电压的测量
1.电压的高低可以用电压表测量.
2.电压表的读数方法:
①明确所使用电压表的量程;
②认清所使用量程的分度值;
③由指针所指的位置,读出电压表的示数,必要时,要估读.
3、电压表的正确使用:
①电压表要并联在被测电路两端;
②电流要从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出;
③测量时不能超过电压表的量程;
④在预先不能估测量程时 ,应采用“试触”的方法.
实 验
练习使用电压表
1.电压表的连接
第一:电压表应该跟被测用电器串联还是并联?
第二:电压表标有“-”号的连接线应该在什么位置?另一个接线柱应该连接在什么位置?
第三:什么情况下使用标有“3”字样的接线柱,什么情况下使用标有“15”字样的接线柱?在预先不知道被测电压的大小时,为了保护电压表,应先选用大量程,还是小量程
2.电压表的读数
3.用电压表测电压
如图,先将电压表接在小灯泡两端,接通电路,读取的数据是_____V;再将电压表接在电源两端,接通电路,读取的数据是_____V.
结论:电压表两次的示数是相等的,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.
想想议议
如图,电压表已与被测电阻并联.如果要把这三个串联着的电阻与电源连接,哪端应该接电源的正极?哪端应该接电源的负极?请在图上标出电流的方向.
右端接电源的正极,左端接电源的负极.这时电压表的量程是0~15V.电流的方向是逆时针方向.
+
-
练一练
1.如图所示的电压表,若选 0~3V 的量程,读数为__V;若选 0~15V 的量程,读数为__V.
2.6
13
2.在如图所示的电路中,能用电压表正确测出灯 L1 两端电压的是( )
D
A
B
C
D
【注意事项】
电压表使用不当引起的后果
错误使用 后 果
未调零 测量不准
串联在电路中 电路中几乎没有电流,测不出被测电路两端电压
接线柱接反 电压表指针反向偏转,指针碰弯
根据现象判断故障
1.指针不偏转,则可能电路有断开处,也可能电压表连接不正确,应逐一检查各接线柱,排除故障.
2.指针反向偏转,则接线柱接反,应改接.
3.指针正向偏转超过刻度最大值,则量程选错,应改接较大量程.
4.指针正向偏转很小角度,则量程选择不妥,可以根据实际情况改选较小的量程.
电压表与电流表的异同点
电压表 电流表
用途 测用电器或电路两端电压 测电路中的电流
符合
连接方式 并联在被测电路两端 串联在被测电路中
与电源相接 能够直接并联在电源两极上 绝对不允许直接与电源两极相连
相同点 (1)都必须让电流从正接线柱流入,负接线柱流出;测量时不能超过量程 (2)读数:看清选用了哪个量程,从而知道最大值及分度值 动手动脑学物理
1.在图中,请用笔画线表示导线来连接实物图,使小灯泡能够发光并且电压表能够测出灯泡两端的电压(估计在2~3V之间)
2.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.试着用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示.这个电池的电压是多少?哪个金属片是电池的正极?
0.4V;铜片是电池的正极.
2V
12.5V
1V
3. 图中,三个电压表的示数各是多少?
4. 图中是一位同学所连的电路,他要测量小灯泡L2两端的电压.图中有一根导线接错了.
(1)请你找出这根接错的导线,在这根导线上打“×”(表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线.
(2)画出正确接线的电路图.
小 结
一. 电 压
电路中电流的强弱与电源有关.
电源的作用就是给用电器两端提供电压.
要让一段电路中有电流,它的两端就要有电压.
电压是保持电路中有电流的条件,决定电流大小的重要条件之一是电源所提供的电压的大小.
二. 电压的测量
1.电压表的读数方法:
①明确所使用电压表的量程;
②认清所使用量程的分度值;
③由指针所指的位置,读出电压表的示数,必要时,要估读.
2、电压表的正确使用:
①电压表要并联在被测电路两端;
②电流要从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出;
③测量时不能超过电压表的量程;
④在预先不能估测量程时 ,应采用“试触”的方法.
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《16.1 电压》同步练习
一.选择题:(每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意, 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )【来源:21·世纪·教育·网】
1.关于电压,下列说法中不正确的是( )
A.电压是电路中形成电流的原因
B.只要电路两端有电压,电路中就一定有电流
C.电路中有电流时,电路两端就一定有电压
D.电源是提供电压的装置
2.小明用电压表测一节干电池的电压时,将电压表的正、负接线柱接反了,这样做( )
A.电压表将被烧坏
B.电压表指针不动
C.电压表指针偏转过大
D.电压表指针反向偏转
3.物理实验课上,小明、小华、小梅和小芳 ( http: / / www.21cnjy.com )为了测一用电器两端的电压,在确定电压表量程时,他们有了不同的意见.下面是他们对电压表量程选择的不同看法,其中说法正确的是( )21·世纪*教育网
A.尽可能选择大一些的量程
B.经试触后被测电压不超过小量程时,尽可能选择小量程
C.尽管选用的量程不同,但对测量结果毫无影响
D.为使测量结果更精确,量程选得越小越好
4.如图所示,电源电压不变,开关S从闭合到断开时,则电压表( )
A.示数为0
B.有示数,测量的是电源电压
C.有示数,测量的是灯两端的电压
D.示数变大,无法测量
5.小明在测量灯泡L1两端的电压时,不小心将电压表与L1串联了,如图所示.下列说法中正确的是( )21教育网
A.灯泡L1、L2都亮,电压表无示数
B.灯泡L1、L2都不亮,电压表有示数
C.灯泡L1、L2都亮,电压表有示数
D.灯泡L1、L2都不亮,电压表无示数
6.如图所示的电路图中,闭合开关后,电压表能测灯L1两端电压的是( )
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A B C D
7.测量电压时用的是0~3V的量程,记录的读数却是6.5V,则实际测得的电压值是( )
A.5V B.2.5V C.1.3V D.11.5V
二.填空题:(将答案直接写在横线上,不必写出解题过程.)
8.正确填写下面几个特殊的电压值.
(1)一节干电池的电压U =___________V.
(2)一节铅蓄电池的电压U =___________V.
(3)家庭照明电路的电压U =___________V.
(4)对人体安全的电压应不高于___________V.
9.电视信号在天线上感应的电压约为0.1m ( http: / / www.21cnjy.com )V,合______________V;发生闪电的云层间的电压可达1000kV,合____________V.21世纪教育网版权所有
10.灯L1与L2串联,先用电压表测出灯L ( http: / / www.21cnjy.com )1两端的电压,如图所示,再测L2两端电压时,只将电压表接A的一端改接在C处,这种接法_____________(选填“正确”或“不正确”),理由是___________________________________________.21cnjy.com
三.实验题:
11.如图(一)所示,用电压表测量小灯泡两端的电压,结合“电压表使用说明书”,完成下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
图(一) 图(二)
(1)电压表应与被测用电器____________.
(2)连接接线柱时,应使_________接线柱靠近电源的负极,使_________接线柱靠近电源的正极. 21·cn·jy·com
(3)被测电压不能超过电压 ( http: / / www.21cnjy.com )表的____________.在预先不知道电压大小时,为了保护电压表,应先选用_____________________.www.21-cn-jy.com
(4)若电压表的指针偏转如图(二)所示,则读数为___________V.
12.利用下图中提供的实验器材,应怎样连接才能使L1和L2两灯串联在电路中,并用电流表测通过灯L1的电流,用电压表测灯L2两端的电压.2·1·c·n·j·y
(1)在虚线框内画出它的电路图;
(2)在图中用笔画线代替导线,连接好实物电路.
( http: / / www.21cnjy.com )
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《16.1 电压》同步练习——答案与解析
一.选择题:(每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意, 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )21·cn·jy·com
1.B
【解析】要让一段电路中有电流,它的 ( http: / / www.21cnjy.com )两端就要有电压;电路两端有电压时,电路中不一定有电流,但电路中有电流时,电路两端就一定有电压;电源的作用就是给用电器两端提供电压,因而符合题意的选项为B.故选B.21cnjy.com
2.D
【解析】用电压表测一节干电池的电压时,将 ( http: / / www.21cnjy.com )电压表的正、负接线柱接反了,由于干电池的电压不大,这样做不会烧坏电压表,但电压表指针会动,不过偏见角度不大,且指针是反向偏转,因而符合题意的选项是D.故选D.2·1·c·n·j·y
3.B
【解析】用电压表测量电压时,一要确保 ( http: / / www.21cnjy.com )被测电压不能超过电压表的最大测量值,二要确保电压表安全的前提下尽量提高测量的准确程度,因此要根据被测电压的大小选择电压表的量程.电压表量程的选择,要先估测电路中被测电路两端的电压,通常采用试触的方法选择量程,在不超过量程的前提下,为了测量更准确,往往选小量程因而A、C、D选项不合题意,B选项符合题意.故选B.【来源:21·世纪·教育·网】
4.B
【解析】由题图可知,当开关闭合时,电压 ( http: / / www.21cnjy.com )表测灯L两端的电压,当开关断开时,电压表测电源电压.因而当开关S从闭合到断开时,电压表有示数,测量的是电源电压.故选B.21教育网
5.B
【解析】电压表的内阻很 ( http: / / www.21cnjy.com )大,把电压表串联接入电路相当于把一段绝缘体接入电路中,这时通过电压表的电流很小,而我们平时就认为电流不通过电压表.由题图可知,灯泡L1、L2与电压表串联在电路中,闭合开关后,由于电压表的内阻很大,这时整个电路中的电流很小,但电路中仍有电压,因而灯泡L1、L2都不亮,电压表有示数.故选B.
6.A
【解析】由题图可知:A选项中电压表测灯 ( http: / / www.21cnjy.com )L1两端的电压,符合题意;B选项中电压表测灯L2两端的电压,不符合题意;C选项中,闭合开关后,电压表被短路,无示数,不符合题意;D选项中电压表测电源电压,不符合题意.故选A.
7.C
【解析】电压表选用0~3V的量程时,分度值 ( http: / / www.21cnjy.com )为0.1V,可记录数据时读数却是6.5V,可知是按大量程0~15V的示数读取的,由大量程的分度值为0.5V可知指针旋转的总刻度线为6.5V÷0.5V=13个刻度单位,因而时间测量值为0.1V×13=1.3V.故选C.
二.填空题:(将答案直接写在横线上,不必写出解题过程.)
8. 1.5 2 220 36
【解析】(略).
9. 1×10-4 1×106
【解析】0.1mV=0.1×10-3V=1×10-4V;1000kV=1000×103V=1×106V.
10. 不正确 电压表正负接线柱接反了
【解析】由题图可知,由于先用 ( http: / / www.21cnjy.com )电压表测出灯L1两端的电压,电压表的B端接正接线柱,A端接负接线柱;当测L2两端电压时,只将电压表接A的一端改接在C处,此时A端接电源的正接线柱,导致电压表的正负接线柱接反.21世纪教育网版权所有
三.实验题:
11.(1) 并联 (2) 负 正 (3) 量程 较大的量程 (4)3
【解析】(1)由题图可知:甲图中电压表 ( http: / / www.21cnjy.com )串联时错误,乙图中电压表正负接线柱接反,丙图连接正确,因而电压表应与被测用电器并联;(2) 连接接线柱时,应使负接线柱靠近电源的负极,使正接线柱靠近电源的正极;(3) 被测电压不能超过电压表的量程.在预先不知道电压大小时,为了保护电压表,应先选用较大的量程;(4)由图(二)可知电压表示数为3V.www.21-cn-jy.com
12. 如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】(1)因为L1和L2两灯 ( http: / / www.21cnjy.com )串联在电路中,所以通过两灯的电流相等,故用电流表测通过灯L1的电流时,只需把电流表与两灯串联在电路中即可,位置视实物图的位置而定;又因为要用电压表测灯L2两端的电压,所以电压表应与灯L2并联,但连接电路时,要注意正负接线柱的接入.(2)如图所示.
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