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第五节 电压的测量 专题复习与巩固训练
【要点详解】
知识点1 电压
1. 电压的作用
(1)电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。电压可给电流提供推动作用。
(2)如图所示,是水流和电流形成示意图,结合示意图用 理解电压。
2. 电源的作用
电源是提供电压的装置。如干电池、蓄电池、发电机等。
说明:电压是形成电流的原因,因而有了电流就一定有电压,但有电压不一定有电流,要在电路中得到持续的电流,必须同时满足两个条件:①有电源;②电路是通路。
3. 电压的单位
国际上通常用字母U表示电压,电压的单位是 ,简称伏,符号是V,其单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)。它们的换算关系为:
1kV=103V,1V=103mV,1mV=103μV
4. 常见的电压值
需要记住的电压值有:
(1)一节普通干电池的电压U= 。
(2)一只蓄电池的电压U=2伏。
(3)家庭照明电路的电压U= 。
(4)人体的安全电压不高于36伏(U≤36伏)。
例1.下列关于电压的说法中不正确的是( )
A. 只要电路两端有电压,电路中就一定有电流
B. 电压是使电路中形成电流的原因
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
知识点2 电压的测量
1. 电压表
测量电路两端的电压用 ,因为测出的电压单位是伏特,故又叫伏特表,电压表连入电路中的电路符号是。21世纪教育网版权所有
2. 电压表的构造
电压表(伏特表)的表盘上标有字母“V”字样,用来测电路中电压的大小。电压表也有三个接线柱,“-”接线柱,“3”“15”两个正接线柱。两个量程,“0~3V”分度值0.1V,“0~15V”分度值0.5V。21教育网
说明:符号U,V,的区别
虽然这三个符号都与电压有关,但却代表着不同的含义。
①U代表电压这个物理量。如一节普通干电池的电压是1.5伏,可以写成U=1.5伏。
②V是电压的单位的代表符号,电压的单位是伏特,是用一位科学家的名字命名的。
③是测电压的电压表在电路中的元件符号。
3. 电压表的使用
(1)将电压表并联在待测电路两端。这是因为电压表测出的是电压表两端的电压,根据并联电路电压的特点,与电压表 的电路两端的电压等于电压表两端的电压。
(2)让电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出电压表。
(3)被测电压不能超过电压表的量程。如果不知道被测电压的大约数值,则应选用量程较大的电压表预测,或者用试触法判断被测电压是否超过电压表的量程。
说明:电压表量程的选择方法:
①能估测被测电压大小的,根据估测的电压大小,选择合适的量程;
②不能估测被测电压大小的,要使用最大量程进行试触来选择合适的量程。
例2.如图所示电路,要使灯L1、L2串联,1应是 表,2应是 表,要使灯L1、L2并联,1应是 表,2应是 表。21·cn·jy·com
知识点3 串、并联电路的电压特点
1. 串联电路的电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。用公式表示为:
U= 。
在如图所示的电路中,闭合开关S,使灯L1、L2发光。用电压表分别测出灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2以及L1、L2串联后的总电压U,得出电压值U=U1+U2,即电源电压(或总电压)等于各部分电路两端的电压之和。www.21-cn-jy.com
2. 并联电路的电压特点
并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压。用公式表示为:
U= 。
在如图所示的电路中,闭合开关S,使灯L1、L2发光。用电压表分别测出灯L1两端的电压U1、灯L2两端的电压U2以及电源两端的电压U,得出电压值U=U1=U2,即各支路两端的电压相等且等于电源电压。2·1·c·n·j·y
例3.如图所示电路,开关闭合后两灯发光。以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数一定等于V1的示数
B.电压表V的示数一定大于V1的示数
C.电流表A的示数一定等于A1的示数
D.电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍
【易错点拨】
易错点1 电路的动态分析
例4.如图所示,电源电压为36V,L1和L2为两只相同的灯泡。关于电压表的示数,下列判断正确的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.开关S断开,电压表的示数为36V B.开关S闭合,电压表的示数为36V
C.开关S断开,电压表的示数为0V D.开关S闭合,电压表的示数为0V
易错点2 探究串、并联电路中的电压规律实验
例5.在“探究串联电路中电压大小的关系”实验中,某同学用电压表分别测出如图中AB、BC、AC三处的电压大小。为了进一步探究电压大小关系总结普遍规律。他下一步的操作应该是( )21·世纪*教育网
A.将电源两极对调,再次测量AB、BC、AC三处的电压大小
B.改变开关S的位置,再次测量AB、BC、AC三处的电压大小
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量AB、BC、AC三处的电压大小
D.换用不同规格的灯泡,再次测量AB、BC、AC三处的电压大小
【巩固提升】
1.如图,闭合开关后,电流表、电压表示数如图所示,则通过灯L1的电流是 A,通过灯L2电流是 A,若电源电压为6V,灯L1两端电压是 V,灯L2两端电压是 V。www-2-1-cnjy-com
2.如图所示,是小宝同学做探究实验时的电路图,电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程,测量时,两只电压表的指针恰好指在同一位置处,电压表V1和V2的示数之比是 ,选择0~15V量程的电压表是 。2-1-c-n-j-y
3.在“探究串联电路电压特点”的实验中。
(1)连接电路时,开关应该是 的,电压表必须 接入电路中。
(2)在如图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线,补上后要求:电压表测电阻R1两端的电压。21cnjy.com
(3)为研究串联电路的电压关系,还应该继续测量 的电压,然后归纳得出结论。21*cnjy*com
4.如图所示,开关闭合,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路故障可能是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.电流表开路,并且L1、L2灯丝断了 B.L1灯丝断了
C.灯泡L2开路 D.灯泡L1短路
5.某兴趣小组为探究串联电路中总电阻与分电阻的关系,在拓展课中做了如下实验:
【实验步骤】①按方案连接电路,闭合开关,用电流表测出电路中的电流,并记录;
②用电压表分别测出R1、R2两端电压以及R1和R2两端总电压,并记录;
请你用笔画线代替导线,将电流表接入如图电路中。
【数据处理】①在数据处理时,有同学发现表中的一个数据有误,错误的数据是 ;
②重新测量,根据所测的数据计算R1、R2和R总的值。
记录表:
电流/A 电压/V 电阻/Ω
R1 0.2 2
R2 0.2 5
R总 0.2 3
【得出结论】串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
【交流表达】科学研究有时需要等效替代的方法,如在某实验中需要用到35Ω的电阻,现有阻值为15Ω、20Ω、50Ω的三个电阻,就可以选用其中的 两个电阻串联替代。【出处:21教育名师】
6.小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系,用三节干电池串联做电源,两只小灯泡的规格不同。【版权所有:21教育】
(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路。要求:L1和L2串联,电压表测量两灯串联后的总电压。
(2)小刚用电压表测量L1两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法应该是
。21教育名师原创作品
(3)他们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0。小刚用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1处的故障是 ;L2是短路还是正常的?小丽在原电路中又添加了一个电学器材,就检验出了结果,她的方法可能是
。
(4)他们排除故障后继续实验,得出了下表所示的一组数据。为了得出串联电路电压关系的普遍规律他们还应当 。
L1两端电压/V L2两端电压/V 串联后的总电压/V
1.4 3.1 4.5
第五节 电压的测量 专题复习与巩固训练 参考答案
【要点详解】知识点1:类比法 伏特 1.5伏 220伏 例1 A
知识点2:电压表 并联 例2 电压 电流 电流 电压
知识点3:U1+U2+…+Un U1=U2=…=Un 例3 A
【易错点拨】例4 B 例5 D
【巩固提升】1. 0.24 0.24 2.4 3.6 2. 1∶5 V2
3. (1)断开 并联
(2)如图
(3)R2以及R1和R2两端 4. B
5. 【实验步骤】如图
【数据处理】5 【交流表达】15Ω、20Ω
6.(1)如图
(2)先选用0~15V的量程试触,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量
(3)断路 用一完好的小灯泡与L1并联(或替换L1),如果L2发光,则L2正常;若L2不发光,则L2短路(4)换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量
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