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16.1  電壓  公開課

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16.1   電壓




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一、電壓的作用

1.電源是提供電壓的裝置。

2.電壓是形成電流的原因,電壓使電路中的自由電荷定向移動形成了電流。

3.電路中獲得持續電流的條件:電路中有電源(或電路兩端有電壓);電路是連通的。[來源:學科網]

4.電壓的單位:國際單位伏特, 簡稱伏,符号:V  常用單位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)  
  換算關系: 1kV=1000V 1V=1000mV  1mV=1000μV
5.記住一些電壓值:一節幹電池的電壓1.5V,一節蓄電池的電壓2V,家庭電路的電壓220V。

二、電壓的測量——電壓表

1.儀器:電壓表,符号:
2.讀數時,看清接線柱上标的量程,每大格、每小格電壓值。
3.使用規則:“兩要;一不”
  電壓表要并聯在電路中。
  應該使标有“—”号的接線柱靠近電源的負極,另一個接線柱靠近電源的正極,也就是說電流要從“+”接線柱流入“-”接線柱流出。
  被測電壓不要超過電壓表的最大量程。
  危害:被測電壓超過電壓表的最大量程時,不僅測不出電壓值,電壓表的指針還會被打彎甚至燒壞電壓表。
  選擇量程:實驗室用電壓表有兩個量程, 0~3V和0~ 15V。測量時,先選大量程試觸,若被測電壓在3V~15V之間,可用15V的量程進行測量;若被測電壓小于3V,則換用小的量程。

典型例題    (多)如圖所示,當開關S閉合後,下列說法正确的是(  )


A、燈L1與燈L2是串聯,且燈 L1被短路

B、電壓表可測出燈L1兩端的電壓

C、電流表A1測的是燈L1的電流

D、電流表A2測的是燈L2的電流

解析:

在分析電路連接情況時,由于電壓表内阻很大,所在位置視為開路;電流表内阻很小,所在位置視為短路。由圖可知:燈L1與燈L2是并聯,其兩端電壓相等,電壓表可測出L1兩端電壓,電流表A1所測電流為幹路電流,A2所測電流為通過L2的電流,故本題正确選項是B、D。
答案:B、D
針對練習1如圖所示的電路中,小燈泡L1、L2規格相同 ,閉合開關S後,發現L1不亮,L2發光。此電路的故障可能是(       )

 [來源:Zxxk.Com]

A. 燈 L1短路

B. 燈 L2短路

C. 燈 L1斷路

D. 開關 S 接觸不良[來源:學科網ZXXK]

【答案】C

 故選C。


針對練習2   在圖中,要求用電流表測量燈泡L2中的電流(約為0.3A),電壓表測量燈泡L1的電壓, L1、 L2并聯,變阻器調節L1的亮度,開關控制整個電路,将符合要求的電路圖畫在虛線框内,并将實物連接起來.

2、


具體連接方法:先将電池組、開關串聯起來,然後分成兩路:一路接入滑動變阻器(一上一下)、燈L1,然後回到電源的負極, 另一路接入燈L2、電流表,然後回到電源的負極,由于燈泡的額定電流大約為0.3A,所以選擇0~0.6A的量程.最後将電壓表并聯在燈L1的兩端,由于電源電壓為3V,所以選擇0~3V的量程。然後根據實物圖來畫出相應的電路圖。

針對練習3   如圖所示的電路,小明想使燈L1、L2組成串聯電路,他必須閉合開關  ,斷開其他的開關,若小明閉合開關S1、S2,斷開開關S3,發現燈L1的亮度比L2亮,則燈L1兩端的電壓U1、燈L2兩端的電壓U2的大小關系為U1       U2(選填“大于”“小于”或“等于”)


3、S3      等于     解析:串聯電路中電流隻有一條路徑,電流順次通過各用電器,利用電流法來判斷,電流從電源正極出發,經燈L1,開關S3,燈L2回到電源負極。本題中還可以使燈L1、L2并聯,隻要閉合開關S1、S2,斷開開關S3即可。在并聯電路中,各支路兩端電壓都等于電源電壓,即燈L1、L2兩端電壓相等。燈L1比燈L2更亮,說明燈L1中電流比L2中電流大。



1、如圖13所示電路,電源電壓保持不變,電鍵S由斷開到閉合,則三個電表中示數一定變大的是___________________表;接着将滑片向左移動,則三個電表中示數不發生變化的是__________表,三個電表中示數變小的是__________表。若閉合電鍵S後,過了一會兒,兩電壓表的示數相同,除 R1和R2外,其他原件均完好,則故障可能是__________________(寫出所以可能的故障)。


 2、小華做電學實驗時,按圖所示連接一個電路,電源電壓不變,閉合開關S後,燈L1、L2都發光,突然其中一盞燈熄滅,而電流表、電壓表的示數都不變,産生這一現象的原因可能是(            )


A. L1短路

B. L1斷路

C. L2短路

D. L2斷路

【答案】B

 點睛:根據電路圖可知,兩燈泡并聯, 電流表測燈L2中電流,電壓表測并聯電路中電壓.根據電流表、電壓表在電路中特征來判斷.

3、關于如圖所示的電表的下列說法中,不正确的是(     


A.它是一個電壓表         

B.它的示數一定是1.7V

C.它的示數可能是8.5V
D.它有一個負接線柱和兩個正接線柱


4、如圖所示,當開關S閉合後,電壓表測出的電壓是(      )


A.電源兩端的電壓

B.燈L1兩端的電壓

C.燈L 2兩端的電壓

D.燈L1和L 2兩端的總電壓

4、B    解析:從電路圖中可以看出,電壓表并聯在燈L1兩端 ,因此電壓表測量燈L1兩端的電壓.故選B.

5、在選擇電壓表的量程時,正确的是(      )

A.盡可能選擇大一些的量程

B.試觸大量程接線柱時發現指針偏轉很小,應選用小量程進行測量

C.選用大小不同的量程測量,測量結果同樣精确

D.試觸時電壓表示數2.8V,選15V的量程更好些

5、B

解析:

A、在選擇電壓表的量程時,隻要不超過量程,要 選小一些的量程,目的是為了測量更準确,故A錯誤.

B、在選擇電壓表的量程時,實際電路中一般采取試觸的方法,試觸大量程接線柱時發現指針偏轉很小,應選用小量程進行測量.故B正确.

C、隻要不超過量程,選小一些的量程,測量更準确,故C錯誤.

D、根據選擇電壓表的量程時,隻要不超過量程,要選小一些的量程;若試觸時電壓表示數2.8V,選3V的量程就夠了,故D錯誤.故選B.

6. 在圖所示的電路中,電源電壓不變。閉合電鍵S,電路正常工作。一段時間後,發現其中一個電壓表示數變大,則(    )


A. 電阻R短路       

B. 電阻R斷路[來源:學科網]   

C. L亮度可能不變   

D. 燈L可能變亮

【答案】B

【解析】電壓表V1測量電源電壓,無論燈和電阻發生什麼故障,其示數不變,因此電壓表V2的示數一定變大;

A、如果電阻R發生短路現象,則電壓表V2也被短路,即電壓表V2的示數為零,因此示數變小,故A不符合題意;

B、如果電阻R斷路, 則電壓表V2的兩接線柱能與電源兩極相連,即電壓表V 2測量的接近電源電壓,因此示數變大,故B符合題意;

C、如果L亮度不變,電流沒變,則電壓表示數都不變;故C不符合題意;

D、如果燈L變亮,則燈泡L兩端的電壓變大,此時電阻R兩端的電壓變小,即V2的示數會變小;故D不符合題意.

故選B.

【點睛】本題考查學生對電路的分析能力,知道測量電源電壓的電壓表示數不會變大;了解燈或電阻發生短路或斷路時對電路的影響。


1.下列關于電學元件使用的說法中,正确的是(  )

A.電流表可以直接連接到電源兩級

B.電壓表應與被測用電器并聯[來源:Z,xx,k.Com]

C.滑動變阻器任意兩個接線柱接入電路,都能改變電路中的電流

D.電能表應并聯接在家庭電路的幹路上



2.如圖所示,小紅正準備将一電表接入電路中,她這是要測量電路中的(  )


A.電流

B.電壓

C.電阻

D.電能

2、B 解析:據圖可知,此時的電表是電壓表,即是用來測量某電路兩端電壓的儀表,應該并聯在電路中,故B正确。

3.以下科學家中 ,以其名字命名電壓單位的是(  )

A.牛頓

B.伏特

C.安培

D.焦耳

3、B 解析:

物理學上很多物理量的單位都是以科學家的名字命名的,例如安培、牛頓、瓦特、帕斯卡等。

A、牛頓是力的單位,故A錯誤。

B、伏特是電壓的單位,B正确為答案。

C、安培是電流的單位,故C錯誤。

D、焦耳是功或能的單位,故D錯誤。

4.在下面的電路中,閉合開關S,能用電壓表測量L2兩端電壓的是(  )


4、C

解析:由電壓表的使用方法可知:電壓表測量L1兩端電壓,因此電 壓表必須并聯在L2的兩端。

A.L1L2兩燈串聯,電壓表并聯在L1的兩端,測量的是L1兩端電壓,不符合題意;

B.L1L2兩燈串聯,電壓表并聯在L1的兩端,測量的是L1兩端電壓,不符合題意;

C.L1L2兩燈串聯,電 壓表并聯在L2的兩端,測量的是L2兩端電壓,符合題意;

D.開關斷開,電壓表測量的是電源電壓;開關閉合,電壓表測量的是L1兩端電壓,不符合題意。

故選C。

5、如圖所示,閉合開關後兩燈均能發光,則(       )


A.甲為電流表,乙為電壓表

B.甲為電壓表,乙為電流表

C.甲、乙均為電流表

D.甲、乙均為電壓表

【答案】B[來源:Zxxk.Com]

【解析】


6.如圖所示,閉合開關後兩燈不亮,用電壓表先後測得UAD=UAC=UAB=4.5V,則故障可能是(      )


A. 燈L1發生斷路

B. 燈L2發生斷路

C. 燈L1發生短路

D. 燈L2發生短路

【答案】A

【解析】

由題意可知,閉合開關後兩燈都不 亮,測得UAD=UAC=UAB=4.5V,說明電源電壓為4.5V;

A、若燈L1發生斷路,電壓表并聯在L1兩端時與電源相通由示數且等于電源電壓,故A符合題意;

B、若燈L2發生斷路,電壓表并聯在L2兩端時與電源不相通,沒有示數,故B不符合題意;

C、若燈L1發生短路,電壓表同時被短路沒有示數,燈泡L2發光,故C不符合題意;

D、若燈L2發生短路,燈泡L2發光,電壓表有示數,故D不符合題意。故選:A。

點睛:電路發生斷路時,當電壓表的正負接線柱與電源兩極相連時,電壓表有示數,否則無示數。


7.如圖所示,在燒杯中加入鹽水,然後将連在電壓表上的銅片和鋅片插入鹽水中,這樣就制成了一個鹽水電池。觀察電壓表的接線和指針偏轉可知:鋅片是鹽水電池的            極,電池的電壓為        V。


【答案】負   0.6

【解析】


8、将兩片不同的金屬片AB浸在鹽水中,這就是一個電池,該電池對外供電時,将   能轉化為電能,把金屬片A、B分别用導線連接到電壓表接線柱上,電壓表的指針發生如圖所示的偏轉,則金屬片A     (選填正、負)極.


【答案】化學;正

【解析】[來源:學。科。網]

鹽水電池和幹電池、蓄電池類似,都是将化學能轉化為電能的裝置;圖中電壓表指針反向偏轉,則連接電壓表正接線柱的是電池的負極,與連接電壓表負接線柱的是電池的正極,即金屬片A是電池的正極。


9.如圖所示的電路,當開關S閉合後,若電阻R1、R2并聯且能正常工作,則甲表是      表(填“電流”或“電壓”),乙表測的是                 (填“電流”或“電壓”)。


【答案】電壓表;R2;電流。

【解析】


10、如圖所示的電路,閉合開關S,定值電阻R1R2的連接方式是  ,電壓表測的是  兩端的電壓.


【答案】串 聯;R1

【解析】

由于電壓表的内部電阻很大,電壓表在電路中相當于斷路,先将電壓表去掉,定值電阻R1R2依次串聯,電流隻有一條路徑,即為串聯;電壓表并聯在R1兩端測R1兩端的電壓.



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