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第5节 电压的测量
〖要点整理〗
一.电压
1.电压是形成电流的原因,电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流,电源是提供电压的装置。
2.电路中获得持续电流的条件:①电路中有电源(或电路两端有电压);②电路是连通的。
3.电压的单位:国际单位伏特,简称伏,符号:V 常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)
换算关系: 1kV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV
记住一些电压值:一节干电池的电压1.5V,一节蓄电池的电压2V,家庭电路的电压220V。
重点提示:
⑴说电压时,要说“用电器”两端的电压,或“某两点”间的电压。
⑵电源的作用是使导体的两端产生电压,电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其它形式的能转化成电能时,使电源的正极聚集正电荷,负极聚集负电荷。
二.电压的测量—电压表
1.仪器:电压表,符号:
2.读数:看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值,不必估读。
3.使用规则:“两要,一不”
①电压表要并联在电路中。
②要使标有“—”号的接线柱接电源的负极,另一个接线柱接电源的正极。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
危害:被测电压超过电压表的最大量程时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。
选择量程:实验室用电压表有两个量程, 0~3V和0~15V。测量时,先选大量程试触,若被测电压在3V~15V之间,可用15V的量程进行测量;若被测电压小于3V,则换用小的量程。
三.电流表电压表的区别
比较项目 电流表 电压表
用途 测量电路中通过的电流 测量电路两端的电压
元件符号
连接方式 与被测用电器串联 与被测用电器并联
接线柱、量程 及分度值 选择—和0.6接线柱时,量程为0~0.6A,分度值为0.02A; 选择—和3接线柱时,量程为0~3A,分度值为0.1A。 选择—和3接线柱时,量程为0~3V,分度值为0.1V; 选择—和15接线柱时,量程为0~15V,分度值为0.5V。
使用时应注意 ①电流必须“+”进“-”出 ②电流表必须和被测用电器串联 ③被测电流不能超过电流表最大测量值,必须选择合适的量程 ④电流表绝对不允许直接接到电源两极,否则会造成短路,损坏电源和电流表 ①使用前先检查指针是否指零,如有偏差,用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝,将指针调至零位 ②电压表必须和被测用电器并联 ③接线柱接法正确,电流“+”进“-”出④待测电压不能超过电压表的量程时,先用大量程试触。
读数 先看清量程和分度值,不必估读。
电路化简 电流表看成导线 电压表看成开路
〖例题解析〗
〖例题1〗某同学用的电压表有0~3V和0~15V两个量程,经判断他选用了0~3V这一量程接入电路,但这一量程的刻度模糊不清,无法从上面读出实验数据,他从另一量程上的刻度线上准确地读出了11.5V,那么,实际记录结果应是 V。
分析与解答:电压表有0~3V和0~15V两个量程,指针位置相同时,0~15V量程的读数是0~3V量程读数的5倍。电压表和电流表都有两个量程,读数的时候要先看量程。指针位置相同时,电压表0~15V量程的读数是0~3V量程读数的5倍。电流表0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍,所以答案是2.3。
〖例题2〗在如图所示的电路中,电压表测量的是( )
A.灯L1两端的电压 B.灯L2两端的电压 C.电源两端的电压 D.开关S两端的电压
分析与解答: 电压表与被测电路并联,可以通过“节点移动法”判断电压表测量那段电路(用电器)两端的电压。图中电压表的两端可以在导线上移动,电压表的位置不变,电压标并到了L2两端测量L2两端的电压。本题中电压表画在左上角,好象是在电池的两端,离L2很远,其实电压表是并联在L2的两端的,测的是L2的电压,所以选B。
〖巩固基础〗
1.如下图所示电路图中,能正确测出灯L2两端电压的是 ( )
2.关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A.如不能估计被测电压、电流的大小,可取电表的任意两个接线柱进行试触
B.电压表可直接测量电源电压,而电流表不能直接接在电源两极间
C.测量前都必须选择合适的量程
D.都必须使电流从“+”接线柱流进电表,从“-”接线柱流出
3.如图所示,小平做实验时将电压表串联在电路中了,那么闭合开关后,会出现的情况为( )
A.灯泡的灯丝烧断 B.电压表一定烧坏
C.电源损坏 D.电压表指针有明显偏转
4.[2015长春]如图所示,电路中a、b是电表,闭合开关要使两灯发光,则( )
A.a是电压表,b是电流表 ????B.a、b都是电压表
C.a是电流表,b是电压表 ????D.a、b都是电流表
5.在使用电压表测电压时,电压表的指针向0刻度左侧偏转,说明( )
A.电压表没有并联在电路中 B.用电压表测电流了
C.“+”、“-”接线柱接反了 D.电压表坏了
6.[2014广安]如图所示的电路中a、b是电表,闭合开关要使电灯发光,则( )
A.a、b都是电流表 B.a、b都是电压表
C.a是电流表,b是电压表 D.a是电压表,b是电流表
7.灯L1与灯L2串联,先用电压表测灯Ll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C,这种接法_____(填正确或不正确),理由 。8.将图中的元件用笔画线连接起来,要求两节干电池串联,电灯L1与L2串联,电压表V1测L1两端的电压,V2测L2两端的电压。
第8题 第9题
9.根据上图左边所示电路图,将右边的电路元件连成实物电路。
第10题 第11题
10.在如图的○内,填入电流表或电压表的符号,闭合S后,两灯并联且均能发光,并标出各表的正负接线柱。
11.请你仔细观察如图所示实物电路,并在下面两种方案中任选一种方案,使电路成为合理的电路。
⑴在图中只加一根导线,使两个灯泡并联。
⑵在图中只改动一根导线的一端,使两个小灯泡串联。要求:在被改动的导线上画“×”,然后画出改动的导线。
12.[2016西宁]如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连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:锌片是盐水电池的 极,电池的电压为 V。
13.[2016赤峰]用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时:
实验次数 U1/V U2/V U/V
1 2.3 0.7 3.0
2 2.0 1.0 3.0
3 1.7 1.3 3.0
(1)实验中应选择规格________(选填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在下表中,分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是____________(用公式写出)。
(3)进行多次实验的主要目的是______________(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
〖提高能力〗
1.如图所示电路,两只小灯泡L1和L2均正常发光,则下面几种说法中正确的是( )
A.甲是电流表,乙是电压表 B.甲是电压表,乙是电流表
C.甲、乙都是电流表; D.甲、乙都是电压表
2.如图所示,电源电压为6V,电压表示数为3.8V,则( )
A.L1两端的电压为3.8V B.L2两端的电压为3.8V
C.电源、L1的电压之和为3.8V D.L2两端的电压为2.2V
第1题 第2题 第3题 第4题 第5题
3.如图所示,闭合开关,两灯都亮不起来,电流表的指针几乎不动,而电压表指针由明显偏转,该电路的故障可能是( )
A.电流表坏了或未接 B.从a经灯L1到b的电路中有断路
C.灯L2灯丝烧断或灯座未接通 D.电流表和灯L1、L2都坏了
4.如图所示,闭合开关S后,L1和L2两盏灯都不亮,电流表指针几乎没有偏转,电压表指针有明显的偏转,该电路的故障可能是( )
A.L1短路 B.L2断路 C.电流表接触不良 D.以上情况都有可能
5.[2013青海]如图所示,电源电压为6V,当开关S闭合后,只有一个灯泡发光,且两只电压表示数均为6V,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯L1可能短路 B.灯L1可能断路 C.灯L2可能短路 D.灯L2可能断路
6.[2013益阳]如图所示电路中,开关S闭合后,灯L1发光,灯L2不发光,电压表有示数。该同学将电压表改接到BC两点,发现电压表无示数。产生这种现象的原因是( )
A.灯L2的灯丝断了 B.开关S处开路 C.BC段之间发生了短路 D.AB段之间发生了短路
第6题 第7题 第8题 第9题 第10题
7.[2014桂林]如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,L1两端的电压为2V,则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为2V B.电压表的示数为4V
C.电压表的示数为6V D.电压表的示数为10V
8.[2014自贡]如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L2两端电压是( )
A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V
9.如图所示,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为3V;当开关S1断开、S2闭合时,电压表示数为4.5V,L1和L2两端电压分别是( )
A.3V和4.5V B.1.5V和4.5V C.3V和1.5V D.1.5V和3V
10.[2013包头]如图所示,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作。下列判断正确的是( )
A.甲、乙、丙都是电流表 B.甲、乙、丙都是电压表
C.甲、乙是电压表,丙是电流表 D.甲、丙是电流表,乙是电压表
11.[2016郴州]如实物图所示,以下判断正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联,电压表测灯L1两端的电压
B.灯L1与灯L2并联,电压表测灯L2两端的电压
C.灯L1与灯L2串联,电压表测灯L1两端的电压
D.灯L1与灯L2串联,电压表测灯L2两端的电压
12.[2015泰安]如图所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合后,只有一盏灯泡发光且电压表的示数为3V,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1处短路 B.灯泡L2处短路
C.灯泡L1处断路 D.灯泡L2处断路
13.[2016常州]如图所示,开关S闭合后电灯不亮,为了检查电路的故障,用电压表进行测量,发现Uac=3.0V,Uab=0V,Ubc=3.0V,则电路故障可能是( )
A.灯L断路 B.开关S断路
C.滑动变阻器R短路 D.灯L短路或滑动变阻器R断路
14.[2018陕西]如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测量干路中的电流 B.电压表不能测量L1两端的电压
C.取下L1时,L2正常发光 D.只断开开关S2时,电压表有示数
第13题 第14题 第15题
15.[2017吉林]如图所示,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,电路中?( )
A.电流表的示数变大,小灯泡变亮 B.电流表的示数变小,小灯泡变亮
C.电压表的示数变小,小灯泡不亮 D.电压表的示数变大,小灯泡不亮
16.如下图(a)所示电路中,电灯L1的电阻为10Ω,电压表V1 、V2 所用的量程不明开关S闭合后,V1 、V2 的示数分
别是图(b)中所示,那么V1用的量程是______,V2 用的量程是 ,L1两端电压为 V,L2两端电压为 V。
17.[2017扬州]在“探究串联电路电压的特点”活动中。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压,她能否测出L2两端电压? ,理由是 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如上表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
参考答案
〖巩固基础〗
1.C 2.A 3.D 4.A 5.C 6.C
7.不正确,电压表的接线柱会接反。
8-11.图略
12.负、0.6。
13.(1)不相同。(2)U =U1+U2。(3)寻找普遍规律。
〖提高能力〗
1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 6.C 7.A 8.A 9.C 10.D 11.C 12.A 13.B 14.C 15.D
16.0-15V、0-3V、3、2.5。
17.(1)6、不同。(2)L1短路或者L2断路。(3)否、电压表正负接线柱接反了。(4)不合理,需要多次实验,避免偶然性。
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