第5节《电压的测量(2)》重点归纳与精析提升

第5节《电压的测量(2)》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1．电压表的接法：电压表要 联在被测用电器的两端， 接线柱接在用电器中电流流进的那端。
2．电压表的使用：①调零，即使用前要使表头指针指在 处；②查清使用的 和对应的刻度；③读取示数，应待指针 后再进行读数；④读数时，要注意表的 和 值。
3．在使用电压表测电压前，应对待测电压进行 ，无法估计时应采用 法。
4．在连接电路的过程中，一般将电压表放在 ，在整个电路其他部分连接无误后，再将电压表与被测电路 联。
【知识广场】
电鱼
电鱼体内的发电器官是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。电鱼的种类不同，发电器官的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈菱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板；电鲶的发电器位于皮肤与肌肉之间，约有500万块电板。
不同电鱼的放电本领各不相同。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压，非洲电鳐产生的电压高达200伏。非洲电鲶能产生350伏的电压。有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军，据说能击毙像马那样大的动物。
【精选例析】
【例1】　小丽同学做探究串联电路电压的规律实验，其实验过程如下：
(1)她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图4．5-2甲所示，接下来她要对电压表进行的操作是________。
(2)问题解决后，按图连接好电路，用开关试触时发现电压表的指针又偏转到图甲的位置，则电压表产生此现象的原因是____________________。
(3)改正错误后，她用电压表分别测量L1两端的电压UAB，L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UAC，更换不同灯泡，再做两次实验，将三次测出的电压均填入表中。
实验次数
UAB/伏
UBC/伏
UAC/伏
第一次
0．8
2．2
3
第二次
1．0
2．0
3
第三次
1．2
1．8
3
分析表格中的数据，得出实验结论是____________________。在许多实验中都需要进行多次测量，有的是为了找到普遍规律，避免偶然性；有的是为了求平均值以减小误差。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是________(填字母)。
A．测量物体的长度
B．研究串联电路中电流的特点
C．探究重力大小与质量的关系
　(1)使用电压表前应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
(2)从电压表的正确使用方法上找到指针不正常偏转的原因。
(3)根据表中数据，分别计算出每一次实验中的UAB＋UBC，再和对应的UAC比较，从而得出结论。本实验的目的是寻找规律，多次测量是为了找到普遍规律。测量物体的长度时多次测量为了求平均值以减小误差，而研究串联电路中电流的特点和探究重力大小与质量的关系实验的目的是为了找到相应的规律，多次测量的目的与本实验相同。
多次测量的目的：测量某个量，如电阻、长度等，一般用求平均值来减小误差；若要得到某种规律，如串、并联电路电流和电压的特点、欧姆定律等，则是为了找到普遍规律，避免偶然性。
【例2】　小灯泡L1与L2并联时，用电压表测得两灯的电压分别是U1和U2，测得小灯泡L1与L2串联接在同一电源上时，灯L1两端的电压为U3和灯L2两端的电压为U4，则U1、U2、U3、U4的关系是 (　　)
A．U1＝U2＞U3＞U4 B．U1＝U2＜U3＜U4
C．U3＝U4＝U1＋U2 D．U1＝U2＝U3＋U4
　小灯泡L1与L2并联时，各支路间电压相等且都等于电源电压U，则U1＝U2＝U；小灯泡L1与L2串联时，各部分电路两端电压之和等于电路两端总电压，则U3＋U4＝U。故U1＝U2＝U3＋U4。
【例3】如图所示，当图甲电路中的开关S闭合时，两个电压表的指针位置均如图乙所示。则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A. 1.2伏　6伏　 B. 4.8伏　1.2伏
C. 6伏　1.2伏　 D. 1.2伏　4.8伏
【解析】　由图可知，电压表V1测电源两端的电压U，电压表V2测R2两端的电压U2，现在两表指针位置一致，说明所选量程不同，V1表选用0～15伏大量程，读数为6伏，V2表选用0～3伏量程，读数为1.2伏。根据串联电路电压特点可知R1两端的电压U1＝U－U2＝6伏－1.2伏＝4.8伏。
【巩固提升】
1．下列说法中，正确的是( )
A. 串联电路中各处的电压相等
B. 并联电路中各支路两端的电压都相等
C. 并联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和
D. 在同一电路中，电压相等的两只灯泡一定是并联
2．如图所示，电源电压不变，开关S闭合后，电压表的读数将( )
A. 不变　 B. 变小但不为零
C. 变大　 D. 变为零
　　　　
(第2题) (第3题)
3．如图所示，在探究“串联电路电压规律”时，闭合开关，小明同学用电压表测出灯L1、L2和AC两端的电压分别为2.3伏、2.1伏、4.5伏。在表格中记录数据后，下一步应该做的是( )
A. 整理器材，结束实验
B. 分析数据，得出结论
C. 换用不同规格的小灯泡，再测几组电压值
D. 换用电压表的另一量程，再测一组电压值
4．如图所示，闭合开关，电源电压为6伏，电压表示数为3.5伏，则( )
A. L1两端电压为3.5伏
B. L1两端电压为6伏
C. L2两端电压为2.5伏
D. L2两端电压为3.5伏
5．在一个电路中安装了两盏电灯、一个开关、一个电源，闭合开关两盏电灯能正常发光。要用探究方法来判断这两盏电灯的连接方式是串联还是并联，下列可以推断这两盏电灯肯定不是并联的是( )
A. 开关能同时控制这两盏灯的亮与灭
B. 用电流表分别测出这两盏灯都发光时的电流，发现电流不相等
C. 用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压相等
D. 用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压不相等
6．如图所示的电路中，当S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为5伏，当S1、S3断开，S2闭合时，电压表“＋”“－”极的连接对调后示数为4伏。由此可知，当S1、S3闭合，S2断开时，电压表的示数为( )
A. 5伏　 B. 9伏 C. 4伏　 D. 1伏
7．某手电筒是由电池、开关和三只相同的LED灯连接而成。工作时每颗灯珠都正常发光且电压都为U，如果从正在发光的手电筒中取下其中的任意一颗灯珠，发现另外两颗灯珠不发光，则手电筒中三颗灯珠是 的，手电筒电源的电压为 。
8．在研究“串联电路电压的特点”实验中，小阳同学设计并连接了如图所示的电路，其中小灯泡L的额定电压为10伏，电压表、电流表均选择了合适的量程且能正常使用。
(1)闭合开关S后，小阳发现电压表V2的示数为0伏，而电压表V1、V3的示数均为12伏，电流表也有示数。你认为出现这种情况的原因可能是 。
(2)恢复正常后，闭合开关S并移动滑动变阻器滑片P，依次记录的数据如下表：
次数
U1(V1示数/伏)
U2(V2示数/伏)
U3(V3示数/伏)
1
2
10
12
2
4
8
12
3
6
6
12
分析以上实验数据，可以得出的结论是 。
9．为探究“并联电路中电压的规律”，实验室提供的器材有：电池组(电压为3伏)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求电压表测量灯L1两端的电压。
(2)电路连接正确后进行实验，某小组的同学分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表示数均相同，如图乙所示，其值为 。根据这组数据，该小组得出并联电路中电压的规律。你认为实验的不足之处是 。
(3)小华发现，实验中电压表示数明显小于3伏，他认为产生这一现象的原因是导线有电阻，为了验证猜想是否正确，闭合开关后，小华又测出了电池组两端的电压为2.65伏，由此可以判断，导线有电阻 (填“是”或“不是”)电压表示数明显小于3伏的主要原因，理由是 。
10．某同学对“串联电路电压规律”进行探究。
【设计与进行实验】
①按如图所示电路图连接电路。
②闭合开关，用电压表测出L1两端的电压。
③在测量L2两端电压时，为了节省时间采用以下办法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。
④测出AC间的电压。
【交流与评估】
(1)在拆接电路时，开关必须 。
(2)该同学用上面的方法 (填“能”或“不能”)测出L2两端的电压，原因是 。
(3)方法改进后，所测出的AB、BC、AC间的电压记录在表中，分析数据可以得出本次实验的结论是：串联电路总电压 (填“等于”或“不等于”)各用电器两端电压之和。
UAB/伏
UBC/伏
UAC/伏
2．1
1.7
3.7
(4)这个实验在设计上还存在的不足之处是 。
第5节《电压的测量(2)》重点归纳与精析提升参考答案
【知识梳理】
1．电压表的接法：电压表要并联在被测用电器的两端，正接线柱接在用电器中电流流进的那端。
2．电压表的使用：①调零，即使用前要使表头指针指在零刻度线处；②查清使用的量程和对应的刻度；③读取示数，应待指针稳定后再进行读数；④读数时，要注意表的精确度和估计值。
3．在使用电压表测电压前，应对待测电压进行估计，无法估计时应采用试触法。
4．在连接电路的过程中，一般将电压表放在最后连接，在整个电路其他部分连接无误后，再将电压表与被测电路并联。
【精选例析】
【例1】　(1)调零　(2)电压表的正负接线柱接反了　(3)串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和　BC
【例2】答案D
【例3】答案B
【巩固提升】
1． (B) 2． (D) 3． (C) 4． (D) 5． (D)
6． (B)
7．串联的， 3U。
【解析】　当S1闭合，S2、S3断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，所以U1＝5伏；当S1、S3断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，所以U2＝4伏，电源的电压U＝U1＋U2＝5伏＋4伏＝9伏；当S1、S3闭合，S2断开时，电路是接入L1的简单电路，电压表测电源电压，所以此时电压表的示数为9伏。
8． (1)滑动变阻器R短路(或滑动变阻器滑片P在最左端等)。
(2)串联电路两端总电压等于各部分两端电压之和。
【解析】　(1)灯泡与滑动变阻器串联，V1测的是灯泡两端的电压，V2测的是滑动变阻器两端的电压，V3测的是总电压。当滑动变阻器短路或滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电压表V2的示数为0伏，而电压表V1、V3均接在电源两端，示数均为12伏，电流表也有示数。(2)由表中实验数据可知：在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。
9． (2) 2.6伏。只测一组数据就得出结论，会有偶然性。
(3)不是(填“是”或“不是”) 电压表示数与电池组两端电压相差不大。
【解析】　(1)按要求连接实物图，注意灯泡并联，电压表与灯泡L1并联，且正、负接线柱要接正确。(2)电源电压为3伏，电压表量程选0～3伏，读数为2.6伏。实验只测一组数据就得出结论，会有偶然性。(3)测得电池组两端电压与电压表读数相近，所以导致电压表示数明显小于3伏的原因不是导线有电阻。
10．(1)断开。
(2)不能(填“能”或“不能”)电压表正、负接线柱接反了。
(3)不等于
(4)测量次数太少。
解析　(1)为了保护电路，拆接电路时，开关必须断开。(2)电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上时，电压表因正、负接线柱接反，不能测出L2两端的电压。(3)因2.1伏＋1.7伏≠3.7伏，所以分析实验数据得出本次实验的结论是串联电路总电压不等于各用电器两端电压之和。(4)由于只测量了一次，所以得出的结论不具有普遍性，应该改用不同规格的灯泡多次测量。