初中物理 测量电压
【考点精讲】
(一)电压
1. 认识电压
“水路”和“电路”的比较:
电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因,用符号“U”来表示。
电源的作用:电源是提供电压的装置,它的作用是形成持续的电流。
◆[说明]某段电路中有电流时,这段电路两端一定有电压,而有电压不一定有电流。
得到持续电流的条件:①有电压(电源);②闭合的通路。
2. 电压的单位:
在国际单位制中,电压单位是伏特,简称伏(V)
常用单位:千伏、毫伏、微伏
换算关系:1kV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV
3. 记住几种常见电压值
一节干电池电压为1.5 V 家庭电路的电压是220 V
每个铅蓄电池的电压是2V 对人体安全的电压不高于36 V
(二)测量电压的仪表——电压表
1. 电压表的用途和符号
用途:测量电压大小的仪器
符号:
2. 电压表的量程:常用电压表有三个接线柱,两个量程
(1)当使用“+”和“3”接线柱时,量程是0~3伏,最小刻度值是0.1伏。
(2)当使用“+”和“15”接线柱时,量程是0~15伏,最小刻度值是0.5伏。
3. 电压表使用规则
(1)并联在被测电路的两端。要测量哪一部分电路两端的电压,就把电压表跟这部分电路并联起来。
(2)要使电流从电压表“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出。
(3)被测电压不能超过电压表的最大量程。
(4)电压表可以直接连到电源的正、负极上,测出的示数是电源的电压。如下图所示
4. 读数方法
(1)明确所使用电压表的量程。
(2)认清所使用量程的最小刻度值。
(3)由指针所指的位置,读出电压表的示数。
【典例精析】
例题1 如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表测的是( )的电压。
A. L1 B. L2 C. L1和L2 D. 电源和L1
思路导航:从电路图中可以看出,当S闭合,电压表并联在L2两端,因此电压表测量L2两端的电压。
答案:B
例题2 (济南中考)如图所示的电路中,甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表。闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光。则( )
A. 甲是电流表,乙、丙是电压表
B. 甲是电压表,乙、丙是电流表
C. 乙是电流表,甲、丙是电压表
D. 乙是电压表,甲、丙是电流表
思路导航:A. 如果甲是电流表,则两灯泡被短路,两灯泡都不能发光,故A错误;
B. 如果甲是电压表,则它测量的是电源电压,乙、丙是电流表,分别测量干路和L2支路的电流,灯泡并联正常发光,故B正确;
C. 如果丙是电压表,则电路断路,两灯都不能发光,故C错误;
D. 如果乙是电压表,则灯L2断路,不能发光,故D错误。
答案:B
例题3 如图所示,当量程为0~3V时,电压表指针的读数为 V;当量程为0~15V时,电压表指针的读数为 V。
思路导航:量程为0~3V的分度值是0.1V,由图可知,指针所指的位置是0.6V;量程为0~15V的分度值是0.5V,由图可知,指针所指的位置是3V。
答案:0.6,3
【总结提升】
1. 在学习使用电压表时,可参照前面所学的电流表的使用方法,将二者进行比较,找出相同点和不同点(列举如下),这种比较学习的方法对我们的学习有很大的帮助。
电流表 电压表
异 符号
连接 串联 并联
能否直接连接电源 不能 能
量 程 0~0.6A 0~3A 0~3V 0~15V
每大格 0.2A 1A 1V 5V
每小格 0.02A 0.1A 0.1V 0.5V
内阻 很小,几乎为零
相当于短路(导线) 很大
相当于断路(绝缘体)
同 正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量值。
2. 判断电路中某位置是电流表还是电压表,这种题型的方法是:
(1)首先应明确电流表和电压表应该如何连入电路,电流表与被测对象是串联,电压表与被测对象是并联。
(2)识别电路中连入的是何种电表的标志:被识别的对象如果与用电器串联则是电流表,被识别的对象如果与用电器并联则是电压表。
试一试:
1. (深圳中考)下图中,要求同时满足四个条件:①两灯泡并联,②开关同时控制两盏灯,③电压表测灯L1的电压,④电流表测L2的电流;正确的连图是( )
思路导航:A. 两灯泡并联,开关在并联电路的干路上,电压表与灯L1并联;电流表与灯泡L2串联,开关控制干路。符合题意。
B. 两灯泡并联,电压表与灯L1串联。不符合题意。
C. 两灯泡并联,电压表与灯L1并联;但电压表的正负接线柱接反了。不符合题意。
D. 两灯泡并联,开关与灯泡L1串联后和L2并联,开关闭合后只控制灯L1,不能控制灯L2。不符合题意。
答案:A
2. 如图甲指针所示的读数是 ,若把此表接在如图乙所示电路中使用,应接在 处(填“a”或”b”)。
思路导航:题中电压表所选量程为0~15V,对应的分度值为0.5V;根据指针所指位置可读出电压值为8V;电路图中,a是与灯泡串联,应为电流表;b与灯泡并联,故为电压表。
答案:8V;b
同步练习:
(答题时间:15分钟)
1. 下列说法正确的是( )
A. 电路两端只要有电压就一定有电流
B. 自由电荷定向移动的方向就是电流方向
C. 电压是电路中形成电流的原因
D. 金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流方向
2. (温州中考)下列电表示数为1.4伏的是( )
3. 李明同学在一次用有3V和15V两个量程的电压表测电压时,电压表的“-”接线柱已接入电路,在用15V量程试触时,指针位置如图所示,则下一步的实验操作应该是( )
A. 直接接入15接线柱,然后读数
B. 直接接入3接线柱,然后读数
C. 断开开关,接入15接线柱,然后闭合开关后读数
D. 断开开关,接入3接线柱,然后闭合开关后读数
4. 在如图所示的电路中,闭合开关S后,电压表的示数将( )
A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法确定
5. (南充中考)如图所示的电路,当开关S闭合后( )
A. 若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2并联
B. 若甲表是电流表,乙表是电流表,则电阻R1、R2串联
C. 若甲表是电压表,乙表是电压表,则电阻R1、R2串联
D. 若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2并联
6. (自贡中考)某同学在做电学实验时,不慎将电压表和电流表的位置对换,连接成下图所示电路。若开关闭合,其后果是( )
A. 电压表不会烧坏,电流表可能烧坏
B. 两表不会被烧坏
C. 电压表不会被烧坏,但无示数
D. 两表会被烧坏
7. 如图,将铜片和锌片插入水果,则该水果电池的正极是 ,该电池 (填“可以”或“不可以”)直接用来给两节电池的手电筒供电。
8. 在探究串联电路的电压关系时,某同学使用的电路如图所示,他先用电压表正确的测量了灯泡L1两端的电压,为了测量灯泡L2两端的电压,他想将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,而保持接电压表的B点不动。你认为这种接法是 的(选填“正确”或“不正确”)。理由是 。
答案:
1. C 解析:A. 电压是形成电流的条件,但有电压不一定有电流,故A错误;
B. 正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,故B错误;
C. 电压是电路中形成电流的原因,故C正确;
D. 金属导体中自由电子定向移动的方向与电流的移动方向相反,故D错误。
2. D 解析:A、B都是电流表,测量的是电路电流的大小。不符合题意;
C. 由图知,电压表选择的是0~15V量程,对应的分度值为0.5V,此时的示数为7V。不符合题意;
D. 由图知,电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时的示数为1.4V。符合题意。
3. D 解析:从图可知,试触时指针摆幅较小,在2V附近,这是选用了电压表较大量程的结果,为了使测量数据准确,应换用较小量程,所以用0~3V的量程,并且换接线柱时应断开开关。
4. B 解析:当开关断开时,L1与L2串联,电压表测量L1两端电压;当S闭合时,L2被短路,电压表示数为电源电压;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,因此电源电压大于L1两端电压,故电压表示数变大。
5. A 解析:A. 若甲表是电压表,乙表是电流表,两个电阻并联在电路中,电流表测量的是R2中的电流。故A正确;
B. 若甲表是电流表,乙表是电流表,此时整个电路发生短路,故B错误;
C. 若甲表是电压表,乙表是电压表,此时,R2中没有电流通过,R1有电流通过,故C错误;
D. 若甲表是电流表,乙表是电压表,此时,R2中没有电流通过,发生短路,故D错误。
6. A 解析:电压表与灯泡串联后与电流表并联,而电流表相当于一根导线,将电源的正负极直接连接在了一起,即电路形成电源短路,故电压表不会烧坏,而电流表会被损坏,电流表烧坏后,电压表测量电源电压。
7. B 不可以
解析:由图可知:水果电池的A极与电压表的“3”接线柱相连,B极与“-”接线柱相连;此时电压表的指针发生反偏,说明电压表的正负接线柱接法有误,即:接成了“-”进“+”出,由此可知:水果电池的A端为“-”极,B端为“+”极。水果电池的电压为0.3V,而手电筒需要由两节干电池供电,其电源电压为:1.5V×2=3V;显然这个水果电池所提供的电压要远远小于这个数值,因此不能直接用来给手电筒供电。
8. 不正确;电压表正、负接线柱接反了。
解析:原来电压表的接法是正确的,当直接把电压表的A点线接到C点时,电压表正、负接线柱接反了,这是不正确的,会损坏电压表。