浙教版科学八上 4.5 电压的测量 讲义

4.5 电压的测量
我们用手触摸干电池的两极，没有什么感觉，但如果触碰家庭电路中的导线金属部位却非常危险，会触电！同样是电源，触摸后为什么会产生不同的结果呢？
一、电压
1、道河流中水的流动是因为上下游之间有高度差。上下位置之间存在的高度差给水提供了一种“动力”，它“推动”水的流动。同样，在电路中要使电流持续，也需要一种使电流流动的“动力”，这就是电源提供的 电压，如下图。
水路
电路
示意图
组成
水泵（保持一定水压）
电源（保持一定电压）
水管（传送水流）
导线（传输电流）
水轮机（利用水能的设备）
灯泡（用电器）
阀门（控制水流的开关）
开关（控制电流的阀门）
要点
2、电压：在电路中，电压可给电流提供推动作用，电源是提供电压的装置。
（1）国际上通常用字母U表示电压。
（2）单位：电压的单位是伏特，简称伏，符号为V，比伏特大的单位是千伏（kV），比伏特小的单位是毫伏（mV）和微伏（μV），换算关系是：1千伏＝1 000伏，1伏＝1000毫伏，1毫伏＝1000微伏。
2、一些常见的电压值（伏）
注意：电路中有电流通过时，电路两端一定有电压，但电路两端有电压时，电路中并不一定就有电流通过，这与电路是否是通路有关。
3、电池是将化学能转化成电能的一种装置。
（1）将一块铜片和一块锌片同时插入稀硫酸，就可以组成一个电池，铜片和锌片就是电池的两个电极，如图4-46所示。因为水果中含有果酸，因此在水果中插入铜片与锌片，就可制成水果电池。几个水果电池连 接起来，可使发光二极管发光，如图4-47所示。
（2）干电池轴线上是一根碳棒（为正极），包围整个电池的锌筒作为电池的负极，中间是二氧化锰、炭黑和氯化铵等的糊状混合剂（因此叫干电池），如图4-48所示。
二、电压测量
1、测量仪器：电压表（如下图） ，符号：
电压表的特点是内阻很大，在分析电路时可以看作断路。若把电压表串联在电路中，电流表不会显示电流，用电器不会工作，但此时电压表可以显示电源电压。
2、量程： 0~15V，每大格表示5V，每小格表示0.5V
0 ~ 3V，每大格表示1V，每小格表示0.1V
3、使用规则：
（1）调零，如果指针在零刻度线偏左处，使用后测量出的数据会比真实值偏小；
（2）选择量程——大量程试触
（3）电压表要并联在电路中
（4）电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则 指针会反偏
（5）允许电压表直接连入电源两极上测电源电压，被测电压不要超过电压表的最大量程
4、读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值
三、研究串、并联电路的电压特点
01270目标
目标
1. 初步学会使用电压表测电压。
2. 了解串联电路和并联电路各部分电压的关系。
01270器材
器材
干电池 2节，小灯泡 2个，开关 1个，电压表 1个，导线若干。
01270过程
过程
1. 测量串联电路的电压。
（1）按图4-54连接好电路。
（2）用电压表分别测出灯L1和灯L2两端的电压 U1、U2及L1、L2串联后的总电压U。U1＝______ 伏， U2＝______ 伏，U ＝______ 伏。
为了避免电路中电压过大而损坏电压表，测量时应先选用较大的量程，如果发现指针偏转过小，不易读数，再改用较小的量程。一般实验中，可根据电源的 电压估计待测电压，从而确定电压表的量程。比较上面实验中的3个电压值，你可得出的结论是 ________________。

2. 测量并联电路的电压。
（1）按图4-55连接好电路。
（2）用电压表分别测出图中两盏电灯两端的电 压U1、 U2及电源两端的电压U。 U1＝____伏， U2＝____伏，U ＝_____伏。 比较 3个电压值，你可得出的结论是 _____________________。
01270讨论
讨论
1. 下图是电压表，某次实验时的电压为2.25伏，请在图4-56上标出指针所指的位置和应接入电路的两个接线柱。

2. 试解释：为什么并联电路的支路两端电压与总电压相等？
1、串联电路的电压规律
（1）特点：串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和。
（2）表达式：U＝U1＋U2。

2、并联电路的电压规律
（1）特点：并联电路中，各支路两端电压相等。
（2）表达式：U＝U1＝U2。
3、测量型实验多次测量的目的一般是为了减小实验误差；而探究规律性实验，进行多次实验的目的是为了防止实验的偶然性，使探究结论能够反映普遍规律。
电流表
电压表
异
符号
连接
串联
并联
直接连接电源
不能
能
量? 程
0.6A 3A
3V? 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
很大，相当于开路
同
调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值
4、电流表、电压表的比较
【例1】如果某次电学实验不能正常进行，需要判断干电池是否报废，可取一节干电池用电压表来测量它的电压，下列步骤正确的是(　D　)
①把电压表的正接线柱与干电池的负极接触，负接线柱与干电池的正极接触
②在刻度盘上读出电压值
③选择电压表的量程为0～3V
④选择电压表的量程为0～15V
⑤把电压表的正接线柱与干电池的正极接触，负接线柱与干电池的负极接触
A．③②① B．①⑤②
C．③④② D．③⑤②
1、下面关于电压表使用的叙述中正确的是(　D　)
①电压表使用前，要先将表的指针调零
②电压表测量电压时，必须与被测电路串联
③电压表测量电压时，必须与被测电路并联
④被测电压值不能超出电压表的最大测量值
⑤电压表不能用来直接测量电源电压
⑥将电压表接入电路时，注意电流必须从“＋”接线柱流入
A．①②④⑤⑥ B．①③④⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．①③④⑥
2、关于电压和电流的关系，下列几种说法中正确的是(　C　)
A．电路中有电压则一定有电流
B．电压和电流同时产生，同时消失
C．有电压可能有电流，没电压一定没电流
D．电流是产生电压的原因
【例2】在如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则R1和R2两端的电压分别为(　A　)

A．5.6V　1.4V B．7V　　1.4V
C．1.4V　7V D．1.4V　5.6V
1、如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针均为图乙所示，则阻R1和R2两端的电压分别为 V和 V。
【答案】4.8 1.2
2、图中电源电压保持不变，当S1、S2都闭合时，电压表示数为4.5 V；当S1闭合、S2断开时，电压表示数为3 V；那么S1、S2都断开时，L1和L2两端的电压分别为(　C　)

A．3 V和4.5 V B．1.5 V和4.5 V C．3 V和1.5 V D．1.5 V和3 V

1、关于电压，下列说法正确的是（ D ）
A. 电压表是测量电压的仪器，它必须跟被测电路串联
B. 一节干电池两端的电压为2伏
C. 我国家庭照明电路的电压是200伏
D. 电路中要存在一个稳定的电压，必须有电源
2、李明同学用3伏和15伏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15伏量程试触时，指针位置如图所示，则下一步的实验操作应该是（ D ）

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，然后闭合开关读数
D. 断开开关，接入3接线柱，然后闭合开关读数
3、分析复杂电路时，为了将电路简化，通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。下列处理方法中正确的是(　A　)
A．把电压表看成是开路的
B．把电流表看成是一个大电阻
C．把电流表看成是开路的
D．把电压表看成是一根导线
4、干电池是一种常用且方便的电源。以下关于电池的说法中，正确的是(　D 　)
A．有的干电池提供直流电，有的干电池提供交流电
B．常用的1号、2号、5号干电池的电压随号数的增大而增大
C．干电池是把电能转化成化学能的装置
D．多数干电池中含有汞、镉等重金属，随便丢弃会污染环境，所以废弃的干电池应集中分类处理
5、在如图所示的电路中，两只电表、开关及导线完好，闭合开关S，两只电表示数均为零，现用一个完好的电阻R替换R1，再闭合开关，以下说法错误的是（　D　）
A. 若电流表示数为零、电压表示数不为零，则原来的故障是R1、R2都开路
B. 若电流表示数不为零、电压表示数为零，则原来的故障是R1开路，R2短路
C. 若电流表、电压表示数都不为零，则原来的故障是R1开路，R2完好
D. 若电流表、电压表示数都为零，则原来的故障是R1完好，R2开路
6、如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小明同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab＝2 V、Ubc＝2 V、Uac＝4 V，在表格中记录下数据后，下一步应该做的是(　C　)
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，再测出几组电压值
D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值
7、如图所示电路，各元件完好，下列说法正确的是（ D ）
A. 若甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，则R1和R2并联
B. 若甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，则R1和R，是串联
C. 若甲是电流表，乙是电压表，S1闭合、S2断开，则甲表测R2电流
D. 若甲是电压表，乙是电流表，S1闭合、S2断开，则甲表测电源电压
8、在如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为(　A　)

A．5.6 V　1.4 V B．7 V　1.4 V C．1.4 V　7 V D．1.4 V　5.6 V
9、在探究串联电路电压特点时，某同学连接的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析，下列判断正确的是(　 C　)

A．开关闭合后，若灯泡L2不亮、L1亮，一定是L2灯丝断了
B．如果只有灯泡L1开路，则开关闭合后电压表示数一定为零
C．如果只有灯泡L2开路，则开关闭合后电压表示数一定为零
D．开关闭合后，如果电压表示数为零，灯泡L2一定不发光
10、在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示，则两电阻的连接方式为 ，电阻R1两端的电压为 ，电阻R2两端的电压为 。
【答案】串联 4.8V 1.2V
11、如图甲所示的电路中，电压表所用的量程不同，当电路闭合后，V1和V2的示数如图乙所示，则可以判断出V1示数是________V，V2示数是________V，L1两端的电压是________V。
【答案】5.5 2.5 3
12、（2019秋?揭阳期中）科学探究：苹果电池的电压大小U与电极插入苹果的深度h的关系。
在苹果中插入铜片和锌片，就能自制成为一个苹果电池，铜片是电池的正电极，锌片是负电极。那么，苹果电池的电压大小与电极插入苹果的深度是怎样的关系呢？某实验小组用如图所示的实验器材对该问题进行探究。
（1）请用笔画线代替导线完成图的实物连接
（2）实验时，应保持其它条件不变，只改变　 　
（3）小组同学测得的实验数据如下表，当深度为5cm时，电压表示数如所示，电压值为　 　V；
两电极插入的深度h/m
1
2
3
4
5
6
苹果电池电压U/N
0.12
0.18
0.22
0.27
0.34
（4）分析表格中的数据，你能得到的实验结论是：　 　
（5）科学猜想：苹果电池的电压大小还可能与　 　有关；
（6）如果实验前不知道苹果电池的正负极，可以使用电压表来判断，你认为还可以使用　 　（填一种实验器材）来判断。
【答案】（1）如下图所示；（2）电极插入苹果的深度h；（3）0.30；（4）苹果电池的电压大小随电极插入苹果深度的增加而增大；（5）苹果的种类（合理即可）；（6）电流表。