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第四章 探究电流
第2节 电压：电流产生的原因
在公园里的假山旁，你或许会发现一条人造瀑布从山顶流下，如果在瀑布下安装一台水轮机，水流会推动着水轮转动……原因是什么？
电流是怎么形成的呢？你能从水流的形成中得到一些启示吗？
情境导入
1. 电压的作用
(1)电压是形成电流的原因。
(2)电源是提供电压的装置。
知识链接
电路中形成电流的
原因：电池(或其他电源)的两极分别有正负电荷，由正负电荷产生电压，电荷在电压的作用下定向移动形成电流。导体内本来就有电荷，要产生电流只需要加上电压即可，当电池两极接上导体时，电池把正负电荷释放出去，当电荷散尽时，也就荷尽流(压) 消了。
知识点
电压
1
感悟新知
2. 用类比法认识电压的作用
水压 电压
图示
分析 抽水机提供水压形成水流，即抽水机 水压 水流 电源提供电压形成电流，即电源 电压 电流
提供
使水定向流动
使电荷定向移动
提供
3. 电压的单位和符号
(1)符号：U。
(2)单位
①在国际单位制中，电压的单位是伏特，简称伏，用字母V 表示。比伏特大的单位有千伏(kV)、兆伏(MV)等。
②换算关系：1 kV=103 V，1 V=103 mV，1 mV=103 μV。
③记住几个常见电压值：一节干电池的电压是1.5 V，一个蓄电池的电压是2 V，我国家庭电路的电压是220 V。
特别提醒
电路中能形成电流的条件：
1. 要有电源，即要有电压；
2. 电路必须是通路。由这两个条件可知：电路中有电流，则电路两端一定有电压；电路两端有电压，电路中不一定有电流。
下列关于电压与电流关系的说法中正确的是( )
A. 电路中有电流，该电路两端一定有电压
B. 电路两端有电压，该电路中一定有电流
C. 电路两端的电压与电流同时存在、同时消失
D. 以上说法均错误
例1
探究规律
正确理解两者之间的关系要知道“必要条件”和“充分条件”。电压是形成电流的必要条件，但不是充分条件。电路中要能形成电流还要满足“电路为通路”这个条件。正确理解两者间的关系，可将电压看成“因”，把电流看成“果”。
解析：产生持续电流的条件：电路是通路，且电路两端有电压(即电路中有电源)。要产生电流，这两个条件缺一不可。若电路中有电流，则电路两端一定有电压，且电路是通路。
答案：A
1. 认识电压表
(1)电压表的表盘上标有“V”(有的标注的是“mV”)。
如图1 甲所示的是学生实验中
常用的电压表，图1 乙所示的
是学生实验中常用的电流表，
通过对比认识电压表。
知识点
电压的测量
2
深度理解
对比电压表与电流表的使用：
电流表 电压表
相同点 使用前要调零 使用前要选择合适的量程 电流从“+”接线柱流进，“－”接线柱流出 当不能估计被测值的大小时， 应该选用大量程进行试触 电流表 电压表
不同点 串联在被测电路中 与被测电路并联
不能直接接在电源两极之间 只要量程合适，可以用来测量电源的电压
对电流阻碍作用非常小， 分析电路结构时， 电流表可看作导线 对电流阻碍作用非常大，分析电路结构时，电压表处可看成断路
(2)电压表在电路图中的符号： 。
(3)如图1 甲所示的电压表有三个接线柱，两个量程。
① 若连接的是“－”和“3”两接线柱，
表明用的是“0 ～3 V”的量程，此时
分度值为0.1 V；
② 若连接的是“－”和“15”两接线柱，
表明用的是“0 ～15 V”的量程，此时分度值为0.5 V。
2. 使用电压表应注意的问题
(1)合理选择量程
① 估测电压的大小，由此选择恰当的电压表量程；
② 不能估测电压的大小时，用大量程试触来选择合适的量程。
(2)必须把电压表和被测电路并联。
(3)在分析含有电压表的电路时，可以将电压表处看成断路。
如图2 所示，灯L1 与灯L2 串联，小明用电压表先测灯L1 两端的电压，再测灯L2 两端的电压时，只将电压表接A 点的一端改接到C 点，
这种接法 _________(填“正
确”或“不正确”)，因为
________________________。
例2
不正确
电压表的正负接线柱接反了
解析：B 点接线不动，将电压表接A 点的一端改接到C点后，电路图如图3 所示，此时电压表的正负接线柱接反了。
技巧点拨
连接含有电压表电路的技巧：
在测量电压的实验中，连接电路时，可将除去电压表外的其他元件按顺序先连接好，最后将电压表并联在被测的那一部分电路两端，且电压表的“+”“－”接线柱连接正确。
1．探究串联电路中电压的规律
(1)选用两个不同规格的灯泡，组成串联电路，如图4 所示。分别测量出两个灯泡两端的电压U1 和U2，再测量出电源的电压U(或两串联灯泡的总电压)。最后，通过实验数据来发现规律。
知识点
串联电路中电压的规律
3
(2)可以将其中一个灯泡换成其他规格的灯泡，进行多次实验，目的是使结论更具有普遍性。
2．串联电路中电压的规律
(1)规律：串联电路中，总电压等于各部分电路电压之和。
(2)表达式：U=U1+U2。
当有3 个或3 个以上用电器串联时， 表达式为U=U1+U2+…+ Un。
(3)串联具有分压作用
串联电路的总电压等于各部分电路电压之和，也就是串联电路的各用电器各分得总电压的一部分。因此，串联有分压的作用。
知识链接
串联分压的应用：若电源电压比某用电器正常工作时的电压高，将该用电器直接接在电源上，用电器会被烧坏。这时，可以给用电器串联一个合适的分压元件，再接到原电源上。
[中考·常德] 小明按图5 甲的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1 和V2 的指针偏转角度完全一样，如图5 乙所示，则L1 两端的电压为______ V，L2 两端的
电压为______ V。
例3
8
2
解析：电压表V1 测的是电源电压U，电压表V2 测的是灯泡L2 两端的电压U2，由串联电路中电压规律知U210 V－2 V=8 V。
技巧点拨
巧用规律判断量程：在串联电路中，若测量部分电路电压的电压表与测量总电压的电压表指针偏转角度相同，则两表使用的不是同一量程。由于总电压大于部分电路的电压，所以测量总电压的电压表一定用的是大量程，而测量部分电路电压的电压表肯定用的是小量程。可运用该规律直接判断。
1. 探究并联电路中电压的规律
(1)选用两个规格不同的灯泡，组成并联电路，如图6 所示。分别测量出两个灯泡两端的电压U1 和U2，再测量出电源电压U。最后，通过实验数据来发现规律。
知识点
并联电路中电压的规律
4
(2)实验需要换用不同规格的灯泡进行多次实验，以避免实验结论出现偶然性。
2. 并联电路中电压的规律
(1)规律：并联电路中，各支路两端的电压相等，且等于电源电压。
(2)表达式：U=U1=U2。
特别提醒
若仅仅知道两个用电器的电压相等， 不能判定它们为并联，因为串联电路各部分电路的电压也有可能相等。
拓展延伸：
(1)当有3 个或3 个以上用电器并联时，表达式为U=U1=U2=…= Un。
(2)当把n 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U=U1=U2=…=Un=1.5 V。
[中考·宜昌] 如图7 所示电路，开关闭合后两灯发光。以下说法正确的是( )
A. 电压表V 的示数一定等于V1 的示数
B. 电压表V 的示数一定大于V1 的示数
C. 电流表A 的示数一定等于A1 的示数
D. 电流表A 的示数一定等于A1 的示数的2 倍
例4
解析：由于两灯规格不一定相同，所以电流表A 的示数不一定等于A1 示数的2 倍。
答案：A
方法点拨
分析本题可综合运用等效法和移线法。
◆等效法：电路中既有电流表也有电压表，在分析电压大小情况时，将电流表等效为导线来看。
◆移线法：将电流表看成导线，并适当移线，得到如下等效电路图。
1. 【2023·承德模拟改编】下列有关电压的说法中，正确的是(　　)
A．用电器有电流通过，它的两端不一定有电压
B．电路两端有电压，一定有电流通过
C．用电器有电流通过，它的两端一定有电压
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
电压是电流产生的原因，某用电器有电流通过，它的两端一定有电压，故A错误，C正确；电路两端有电压，电路中不一定有电流，要想有电流，电路必须闭合，故B错误；电源是提供电压的装置，不同的电源提供的电压可能不相同，也可能相同，故D错误。
【点拨】
【答案】 C
2. 根据如图所示的实物图，在虚线框中画出它对应的电 路图。
解：如图所示。
3. 【2024·青岛期中改编】如图所示电路中，电源电压为 6 V，闭合开关S后，电压表的示数为4 V。下列描述不正确的是(　　)
A．L1两端电压为2 V
B．L2两端电压为4 V
C．开关S断开后，电压表无示数
D．开关S断开后，电压表示数为6 V
由题图可知，闭合开关S后，L1、L2串联，电压表测L2两端的电压。已知电压表的示数为4 V，则L2两端的电压为4 V，故B正确；电源电压为6 V，由串联电路的电压规律可知，L1两端的电压为6 V－4 V＝2 V，故A正确；开关S断开后，电压表接在电源两端，测量的是电源电压，则电压表的示数为6 V，故C错误，D正确。
【点拨】
【答案】C
4. 【2024·深圳期中】甲、乙两灯泡并联接在同一电源上，甲灯比乙灯亮，且通过两灯的电流之比是2∶1，则甲、乙两端的电压之比是(　　)
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶1 D．4∶1
甲、乙两灯泡并联接在同一电源上，因为并联电路各支路两端电压相等，所以甲、乙两端的电压之比为1∶1。
【点拨】
【答案】C
电压
规律
单位
测量
概念
并联电路
串联电路
电压表
读数
使用方法
课堂小结

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