物理九年级上册知识讲义 4.2电压及其测量-教科版

初中物理
电压及其测量
【考点精讲】
1.
电压：形成电流的原因，用符号U表示。
2.
单位及换算：
（1）单位：伏特，简称伏，用符号V表示。
（2）其他单位：千伏（kV）、毫伏（mV）。
（3）换算：1kV＝103V，1V＝103mV。
3.
常见电压：一节干电池的电压U＝1.5V；每个铅蓄电池的电压U＝2V；照明电路的电压U＝220V；对人体安全的电压不高于36V（U≤36V）。
4.
电压表：
5.
电压是形成电流的原因，可以利用水流来进行类比。
水管两端有一定的水压，水管中就有持续的水流。类似的，电源在工作中不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，保持电路两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。电压使电路中形成电流，而电源是提供电压的装置。
6.
电压跟电源、电流的关系：电源提供电压，电压形成电流。
7.
电路中存在持续电流的条件：（1）必须有电源提供电压；（2）电路必须是通路。
【典例精析】
例题1
我们常常将看似无关的两个事物或现象联系起来，进行“类比”。“类比法”可以帮助我们理解概念、巩固知识，以下是一个“类比”学习案例：
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?
将如图所示的“水路”模型类比基本电路，可以发现：
（1）叶轮机在“水路”中的作用与下面哪个元件在电路中的作用相当（
）
A.
电源
B.
开关
C.
用电器
D.
导线
（2）类比“水路”模型中“水压是使水管中水定向运动形成水流的原因”，我们很容易理解电压是使电路中_________定向运动形成__________的原因。
思路导航：（1）叶轮机在“水路”中在水流的作用下而转动，用电器在电路中利用电流来工作，故叶轮机在“水路”中的作用相当于用电器在电路中的作用；（2）“水路”模型中“水压是使水管中水定向运动形成水流的原因”，类比可知电压是使电路中电荷定向运动形成电流的原因。
答案：（1）C
（2）电荷；电流
例题2
如图所示，当开关闭合时用电压表能测出灯L1两端的电压的是（
）
A
B
C
D
思路导航：电压表应与被测量对象并联，即组成一个“圈”，显然，A、B两图中电压表都是与L2组成一个“圈”，测量的是L2两端的电压；C图中电压表测量的显然是电源电压，只有D图中电压表与L1构成一个“圈”，测量的是L1两端的电压。
答案：D
例题3
在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在零刻度线，电压表指针则有明显偏转，该电路中的故障可能是（
）
A.
灯泡L2短路
B.
灯泡L2断路
C.
灯泡L1断路
D.
两个灯泡都断路
思路导航：当闭合开关后，两灯都不亮，电流表的指针几乎指在零刻度线，说明电路中某处发生了断路。如果是灯泡L1断路，则电路中电压表与灯泡L2直接构成一个“圈”，测量L2的电压，但由于没有电流通过L2，所以将其视为一段导线，它两端的电压为零，电压表的示数为零，这与题意不符。如果是灯泡L2断路，则将电流表看作导线，将没有电流通过的L1也看作导线，这样电压表就会与电源直接构成一个“圈”，测量的就是电源电压，它的指针就会有明显的偏转。
答案：B
【总结提升】
1.
读取电压的示数时，要“先看量程后看盘，大格小格算一算”，特别注意上、下排刻度的规律，对于每一格示数，大量程是小量程的5倍。
2.
判断电压表的测量对象时，要注意电压表应与被测电路并联，组成一个闭合的“圈”，即电压表的两端应“直达”被测电路的两端，这就要求“圈”里不能有“豁口”，比如断开的开关、其他的电压表；另外，“圈”里不能同时存在电源和用电器，也就是说测电路中部分电路的电压时，“圈”中不能含有电源。
3.
根据电压表判断电路故障时，应注意若电压表有示数，则它的两端到电源的正、负极之间为通路，不会有断路现象，但有可能有短路现象；若电压表示数为零，则可能是被测电路短路或者是电压表的两端到电源正、负极之间发生了断路现象。
同步练习：
（答题时间：15分钟）
1.
把两种不同的金属片插入柠檬制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如图所示，下列说法中正确的是（
）
?
?
A.
水果电池把化学能转化为电能
B.
水果电池把电能转化为化学能
C.
水果电池把内能转化为电能
D.
金属片B是水果电池的正极
2.
如图所示电路，当开关S闭合后，L1、L2均能发光，电流表、电压表均有示数。过一会儿，灯都不发光，电流表、电压表的示数均为零，可能发生的故障是（
）
A.
L1灯丝断了
B.
L1短路
C.
L2灯丝断了
D.
L2短路
3.
下列有关电压的说法中，正确的是（
）
A.
体积越大的干电池，电压越高。
B.
某电路两端有电压，电路中一定有电流
C.
自然界中，有的动物本身就可以产生电压，用来自卫
D.
电源是提供电压的装置，不同的电源提供的电压一定是不相同的
4.
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
5.
在工厂的机床上用的是一种特殊的灯泡，它的额定电压通常为36V，所提供的电压通常也为36V，这样的好处是
。用电器的工作情况可由其两端的电压反映出来，因此用电压表测出某用电器两端的电压，就可以对用电器进行监控。如图所示的是某工厂的一部分电路，则监控室的电压表可监控
的工作情况，电压表
（选填“上”或“下”）端为“＋”接线柱。
?
?
6.
在做“练习使用电压表”实验时，小华把电压表接成了如图所示的电路，小灯泡的规格为“1.2
V”，电池的电压为1.5V。闭合开关S后，小灯泡
（填“发光”或“不发光”），电压表的示数为
V。
?
?
7.
小亮家录像机中的蓄电池其正、负极标志已模糊不清，但仍能正常向外供电，小亮同学用电压表来判别它的正负极，方法是：将电压表与蓄电池进行
，观察电压表指针偏转方向，若指针向反方向偏转，则与电压表正接线柱相连的蓄电池一端为
极。
8.
一位同学用灯泡L1和L2组成了串联电路，他连接的电路如图所示。
（1）闭合开关，观察到的现象是
。
（2）请你在下面的实物图上只改动一根线，使电压表能够测出L1两端的电压。（要求：在需要改动的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉。
?
?
答案：
1.
A
解析：水果电池和干电池、蓄电池类似，属于将化学能转化为电能的装置，故A符合题意，B、C不符合题意；图中电压表指针正常偏转，则连接电压表正接线柱的是电池的正极，即金属片A是水果电池的正极，金属片B是水果电池的负极，故D不符合题意。
2.
A
解析：若灯L1或L2短路，则电路中仍会有电流，另个一个灯泡也会发光，显然这是不符合题意的。若L2灯丝断了，则电压表与灯L1串联，测量的是电源电压，电压表有示数，也不符合题意；若L1灯丝断了，电路中没有电流，并且电压表的一端也无法与电源正极相连，电压表的示数为零，符合题意。
3.
C
解析：新干电池的电压一般为1.5V，无论体积大小，电压都不变，A选项错误；电路两端有电压，但只有构成通路时才可以产生电流，B选项错误；有些动物本身就可以产生生物电，即产生电压，C选项正确；不同的电源提供的电压可能相同，比如四节干电池串联提供的电压与三节蓄电池串联提供的电压是相同的，D选项错误。
4.
C
解析：电流表的结构相当于导线，要串联在电路中，而电压表串联在电路相当于断路，因此要并联在电路中，故a是电流表，b是电压表。
5.
对人体安全
电动机
下
解析：对人体安全的电压应不超过36V，题目中机床上用的特殊灯泡额定电压的设计就是为了确保人体安全。电压表是测量用电器两端电压的仪器，因此，它应与被测的用电器并联，组成一个闭合回路。显然，图中的电压表是测量电动机的工作情况，根据电压表“正近正，负近负”的原则，可知靠近电源正极电压表下端应为“＋”接线柱。
6.
不发光
1.5
解析：把电压表串联在电路中，电压表相当于断开的电路，所以小灯泡不发光；此时电压表所测的相当于电源电压，即1.5V。
7.
试触
负
8.
（1）电压表的指针向左偏转
（2）如图所示
?
?
解析：由于电压表的正负接线柱接反了，所以闭合开关后，电压表的指针出现向左偏转；要使得电压表测量灯泡L1两端的电压，电压表必须并联在L1的两端。