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(共55张PPT)
第4章
第5节 电压的测量
学习目标
1.知道电压的本质是对电流的“推动作用”。
2.知道电源是提供电压的装置。
3.知道电压及其单位，了解常见的电压值。
4.知道电压表的符号和正确读数。
5.会正确使用电压表测电压。
6.理解串、并联电路的电压特点。
知识点1 电压 重点
1.对电压的理解
如图是水流和电流形成的示意图，结合示意图用类比法理解电压。
续表
特别提醒
（1）使电路中有持续电流的条件:①有电源提供电压;②电路是通路。
有电流一定有电压，有电压不一定有电流
（2）不能说电路中哪一点存在电压，表述电压时，必须指明电路中“哪一部分电路（或哪个用电器）两端的电压”或“哪两点间的电压”。
（3）从能量的角度看，对外供电时，电源通过用电器把电能转化成其他形式的能。
2.电压的作用
在电路中要使电流持续，需要一种使电流流动的“动力”，这就是电源提供的电压。电压可给电流提供推动作用。
3.电源
（1）作用：电源是提供电压的装置。
（2）电池：电池是将化学能转化成电能的一种装置。生活中，我们常用的电池有干电池、纽扣电池、蓄电池、铝电池等。
4.电压的符号及单位
（1）符号：用字母 表示。
（2）单位：电压的单位是伏特，简称伏，符号为 。常用单位有千伏 、毫伏 、微伏 。
（3）单位换算千伏 伏 毫伏 微伏
典例1 关于电压，下列说法中不正确的是（ ）
A.电压是电路中形成电流的原因
B.只要电路两端有电压，电路中就一定有电流
C.电路中有电流时，电路两端就一定有电压
D.电源是提供电压的装置
B
[解析] 电路中有电流时，电路两端就一定有电压，但是电路两端有电压，电路中不一定有电流，如电路未闭合时，所以B错误。
知识点2 电压的测量 重点
1.认识电压表
作用 测量电路两端的电压
符号及结构 电压表在电路中的符号为 ，
实验室常用的电压表通常有三个接线柱，两个量程
（1）表示该表为电压表；
（2）表示用该表测量电压时表盘上示数的单位是伏特
接线方式 接线柱：“-”和“3”
接线柱：“-”和“15”
量程
分度值
续表
2.电压表的读数
一看接线柱，明确其量程；
二看最小格，确定分度值；
三看指针处，正视仔细读。
如图所示，两个电压表的读数分别为 和 。
3.电压表的使用规则 电压表所在的电路相当于断路，对电路结构无影响
使用规则 违反规则的后果
使用前调零 使用前先检查指针是否在零刻度线处，如果不在，要旋转调零旋钮使指针指在零刻度线处 如果指针不在零刻度线处就开始测量，会出现以下两种情况：
（1）若指针在零刻度线左侧,会导致最终读数偏小；
（2）若指针在零刻度线右侧，会导致最终读数偏大
使用规则 违反规则的后果
与电路并联 测量某一部分电路的电压时，必须把电压表与这部分电路并联 若将电压表与这部分电路串联，此时虽然电压表不至于被损坏（量程合适），但这样电路近似断路，测不出待测电路两端电压
接线要“+”进“-”出 把电压表的 “+”接线柱接在与电源正极相连的那端，“-”接线柱接在与电源负极相连的那端 如果“+”“-”接线柱接反了，会使电压表指针反向偏转，损坏电压表
续表
使用规则 违反规则的后果
选择合适的量程 （1）所测电压不能超过所选择量程； （2）在不超过量程的前提下，尽可能选用小量程测电压，以提高测量精度
可直接连接到电源两极 电压表可直接连到电源的正、负极上测量电源电压 此时如果所选量程小于电源电压，可能会损坏电压表 续表
1.“试触法”确定电压表的量程
用电压表测量电压时，若无法估计待测电压的大小，需用试触法确定量程。试触时，一般选择大量程“ ”。
试触时出现的现象 处理方法
指针向零刻度线左侧偏转 正、负接线柱接反了，应检查电路接线情况
指针不动 可能是电路中有断路，也可能是与电压表并联的电路短路，还可能是电压表的接线柱断开，要逐一检查，排除故障
换用较小的量程
指针偏转超过最大值 电压较大，应换用量程更大的电压表
2.电压表测量对象的判断
方法 去源法 短路法 内容 去掉电源，电压表与哪部分电路或用电器形成回路，就测哪部分电路或用电器两端的电压 把电压表看成一段导线，哪部分电路或用电器被短路不能工作，电压表就测哪部分电路或用电器两端的电压 示例 去掉电源，电压表与L2形成回路，测L2两端的电压 把电压表看成一段导线，L2被短路不能工作，电压表测L2两端的电压
辨析比较
电压表、电流表的比较
电压表 电流表 不同点 用途 测电压 测电流 标志 电路符号 量程
对应分度值
电压表 电流表
不同点 连接方式 与被测电路并联 与被测电路串联
与电源连接 可以直接接在电源的两极上测量电源电压 绝对不允许直接接在电源的两极上,否则会损坏电流表和电源
对电路的影响 相当于断路 相当于导线
相同点 （1）使用前都要调零； （2）都要使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出； （3）所测电压（或电流）都不能超过所选量程； （4）都可用试触法选择合适的量程 续表
典例2 如图甲所示,电压表连接正确，则A点与电压表的_____接线柱相连，此时电压表示数如图乙所示，则灯 两端的电压为______ 。
负
0.7
[解析] 根据电压表的使用规则可知，电压表的 “+”接线柱接在与电源正极相连的那端，“-”接线柱接在与电源负极相连的那端，所以A点与电压表的负接线柱相连。由图乙可知，电压表选用的量程是 ，分度值是 ，故示数为 。
知识点3 串、并联电路的电压特点 重难点
教材第146页实验：研究串、并联电路的电压特点
1.测量串联电路的电压
实验步骤 实验现象
按下图连接好电路,注意在连接电路时开关应断开
实验步骤 实验现象
续表
实验结论 串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
教材深挖
串联分压
（1）当电路中有多个用电器串联时，以上结论仍然成立，表达式为 ，即串联电路有分压作用。
（2）当串联电路中各用电器的规格完全相同时，各用电器所分电压完全相等。
2.实验注意事项
（1）连接电路时，先将除电压表以外的其他电路元件连入电路，再把电压表并联在被测用电器两端。
（2）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,示数小于 ，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。
（3）实验中每次读数后，应断开开关，再改接电压表。
（4）测量串联电路的电压时，要选用两个规格不同的小灯泡，否则会得出“串联电路中各用电器两端电压相等 ”的错误结论。
（5）在保证用电器和电压表不会损坏的前提下，可改变电源电压或换用规格不同的小灯泡进行多次实验，避免实验结论的偶然性。
（6）电路不能长时间处于通电状态，否则会因为电源电压下降而使后续的测量产生较大的误差。
（7）实验结束后，要把电路拆除且把所有仪器和材料放回原处。
3.测量并联电路的电压
实验步骤 实验现象
按下图连接好电路，注意在连接电路时开关应断开
实验步骤 实验现象
续表
实验结论 并联电路中，各支路两端电压都相等，且等于电源电压。
教材深挖
（1）当电路中有多个用电器并联时，以上结论仍然成立，表达式为 。
（2）当把几节相同的干电池并联起来使用时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即 。
类比瀑布的落差理解串、并联电路的电压特点
瀑布的总落差等于各段落差之和
各列瀑布落差相同
辨析比较
串、并联电路的电流和电压特点
串联电路 并联电路
电路图（以两个灯泡为例）
电流 特点 电流处处相等 干路电流等于各支路电流之和
电流 公式
电压 特点 总电压等于各用电器两端电压之和 各支路两端电压都相等
公式
作用 分压 分流
典例3 如图所示， 、 及 、 两点间的电压分别为 、 和 ，它们之间的关系为________________。若已知 ， ，则 _______。


[解析] 由题图知，该电路是串联电路， 、 分别是 、 两端的电压， 是串联电路两端的总电压，由串联电路的电压特点可得， ，所以 。
题型1 电压
角度1 对电压的理解（易错） ★★★
典例4 关于电压，下列说法正确的是( @9@ )
A.电路两端只要有电压，电路中就一定有电流
B.电路断开无电流就无电压
C.电路中有电流就一定有电压
D.电池没有接入电路时，电路中没有电流，因此电池的电压也为零
C
[解析]
选项 分析 结论
电路两端有电压，若发生断路，则电路中无电流 ×
电路断开后，电路中没有电流，但电源的两极间仍然有电压 ×
电压是电路中形成电流的原因，只要电路中有电流，电路两端一定有电压 √
无论电池是否接入电路，电池两端的电压都是客观存在的 ×
角度2 常见的电压值 ★★
典例5 [嘉兴期末] 中国的 技术全球领先。 智能手机在使用时电池的电压最接近( @11@ )
A. B. C. D.
A
[解析] 智能手机使用的锂电池的电压大约为 。
题型2 电压表的读数 ★★★
典例6 如图所示，电表示数为 的是 ( @13@ )
A. B. C. D.
D
[解析] 选项A、 中电表是电流表；选项C中电压表选用的量程是 ，示数为 ；选项D中电压表选用的量程是 ，示数为 。
思路点拨
电表读数的步骤
第一步：根据表盘上的符号判断电表是电压表还是电流表。
第二步：根据连入电路的接线柱判断选择的量程。
第三步：确定分度值。
第四步：看指针位置，读出示数。
题型3 电压表的使用
角度1 电压表的连接 ★★★
典例7 如图所示，灯 与灯 串联，先用电压表测灯 两端电压，再测灯 两端电压时，小明只将电压表接 点的一端改接到 点，这种接法_________（选填“正确”或“不正确”），因为_____________________________。
不正确
电压表的正、负接线柱接反了
[解析] 电压表连接 点的导线不动，将电压表接 点的一端
改接到 点后，电路图如图所示，会发现电压表的正、负接
线柱接反了。
方法点拨
在用电压表测电路两端电压时要注意以下两点：
1.必须把电压表并联在被测电路两端，即需要测哪部分电路两端的电压，就把电压表并联在哪部分电路两端；
2.要使电流从电压表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出（“+”进“-”出）。
角度2 电压表测量对象的判断（易错） ★★★
典例8 如图所示，闭合开关后，电压表测出的电压是( @18@ )
B
A. 两端的电压 B. 两端的电压
C. 和 两端的总电压 D.电源两端的电压
[解析] 题图中，开关闭合后，电压表两接线柱之间有两部分电路，分别是： ① ；② 和电源。电压表测量的是不含电源的那部分电路两端的电压，即电压表测量 两端的电压。
角度3 电路中电压表和电流表的判断 ★★★★
典例9 如图所示，当开关断开时，两灯都不亮；当开关闭合时，两灯都能正常发光。试在图中的“○”处填入适当的电表符号。
[解析] 开关闭合后，若要两灯都能正常发光，电路中的电流路径如图甲所示，由此可知，电流经过电表1，不经过电表2。在电路中，电流表相当于导线，电压表相当于断路，故电表1是电流表，电表2 是电压表。
方法点拨
巧解电表填空题
1.电流路径法：根据设计要求在电路图上画出电流的路径，在电流路径上的电表是电流表，不在电流路径上的电表为电压表。
2.假设法：即任意假设某处的电表类型，再看该假设是否符合要求，逐一分析得到正确答案。
题型4 串联电路的电压特点
角度1 串联电路电压特点的研究 ★★★★
典例10 小西和小林用三节干电池串联做电源，设计了如图甲所示的电路图探究串联电路的电压关系。
（1） 小西用电压表测量 两端的电压时，发现电压表指针如图乙所示，接着她应该___________________________________________。
断开开关，换用 的量程重新进行实验
[解析] 由题图乙知，电压表指针偏转角度过小，说明选的量程过大，接下来应该断开开关，换用小量程重新进行实验。
（2） 他们正确连接电路后，得出了下表所示的一组数据，分析实验数据得出两个结论：①串联电路两端的电压_______各用电器两端电压之和；②串联电路中，各用电器两端电压相等。
2.1 2.1 4.2
等于
[解析] 分析实验数据可知，串联电路两端的电压等于各用电器两端电压之和。
（3） 小西和小林互相交流后认为结论②是片面的,造成这种结果的原因是_____________________________。
选用了规格相同的灯泡做实验
补充追问
（4） 小西的同桌小科按照图甲进行实验时，闭合开关，发现电压表示数为零，则电路故障可能是小灯泡 _______或小灯泡 _______。（均选填“短路”或“断路”）
短路
断路
[解析] 闭合开关，电压表示数为零，说明电压表测一段导线的电压或电压表的正、负接线柱没有与电源正、负极相连，因此故障可能是 短路或 断路。
（5） 下表是另一个小组测量的三次实验数据，均表明“串联电路各用电器两端电压之和始终大于总电压”，造成这种现象的原因是_____________________。
实验次数
1 1.4 1.8 3.0
2 1.5 1.7 3.0
3 1.2 2.0 3.0
电压表使用前未调零
[解析] 当电压表没有调零时，若开始测量时指针在零刻度线左侧，则每次测量的电压值都会小于实际电压，会导致测量出来的各用电器两端电压之和小于测量出来的总电压；若开始测量时指针在零刻度线右侧，则每次测量的电压值都大于实际电压，会导致测量出来的各用电器两端电压之和大于测量出来的总电压。
角度2 串联电路电压特点的应用 ★★★
典例11 如图甲所示，当闭合开关 后，两个电压表指针偏转情况均如图乙所示，则电阻 和 两端的电压分别为( @33@ )
电表指针位置相同时，需分析每个电压表的量程与分度值，进而确定电压表读数
A. B. C. D.
A
[解析] 由电路图可知， 与 串联，电压表 、 分别测量电源电压、电阻 两端电压。根据串联电路的电压特点知，电压表 的示数应大于电压表 的示数，而两电压表指针位置相同，则电压表 选择大量程，读数是 ，即电源电压为 ；电压表 选择小量程，读数是 ，即 两端的电压是 ；所以电阻 两端的电压 。
题型5 并联电路的电压特点
角度1 并联电路电压特点的研究 ★★★★
典例12 在探究“并联电路的电压规律”实验中，小明使用了两个相同的灯泡。
（1） 在连接电路时，开关应该________________。图甲是小明已经完成一部分的实物图，请用笔画线代替导线在图中增加一条导线，使得电压表测量 两端的电压。
断开
[解析] 在连接电路时，为了保护电路元件，开关必须断开。测量 两端电压时，应该让电压表并联在 两端，如图所示。
（2） 图乙所示的电路中，将电压表并联在 、 两点时，闭合开关，电压表的示数如图丙所示，电压表的示数为______ 。
2.8
[解析] 电压表选择 量程，分度值为 ，故电压表的示数为 。
（3） 依次将电压表并联到电路中的 和 、 和 、 和 两点，小明发现电压表示数相等，由此他得出结论：并联电路中，各支路两端的电压相等。此结论_________（选填“科学”或“不科学”），接下来应该进行的操作是___________________________________。
不科学
换用不同规格的小灯泡进行多次实验
[解析] 只进行了一次实验就得出结论，具有偶然性，应该换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
补充追问2
（4） 在测 两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是__________________________________。（写出一种即可）
短路（答案不唯一，合理即可）
[解析] 闭合开关，电压表示数为零，说明与电压表并联的电路短路或与电压表并联部分之外的电路出现了断路，则故障可能是 短路，或 短路，或开关断路等。
（5） 结合实验结论分析：测量电压时，电压表为什么要与被测电路并联？
[答案] 实质上，电压表相当于一个电阻很大的用电器，它显示的是自身的电压。因为并联电路各支路两端的电压相等，故当电压表和用电器并联时，电压表两端的电压等于用电器两端的电压，读出电压表两端的电压值，也就知道了用电器两端的电压值。所以，电压表一定要与被测电路并联。
角度2 并联电路电压特点的应用 ★★★
典例13 如图所示，灯泡 比 亮，电压表 的示数为 。下列说法正确的是 ( @45@ )
A
A.电压表 的示数为 B.电压表 的示数大于
C.电压表V的示数小于 D.电压表V的示数大于
[解析] 根据电路图可知，灯泡 、 并联。电压表 、 和 分别测灯泡 两端的电压 、灯泡 两端的电压 和电源电压 。由并联电路的电压特点得 。
本节知识归纳

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