第12讲 电压-【暑假衔接】新九年级物理暑假精品课讲义(人教版)
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第12讲 电压
1.理解电压的概念;
2.知道电压的作用和电源是提供电压的装置;
3.知道电压的单位及其换算关系;
4.了解生活中常见电源电压值;
5.掌握电压表和电流表的差异,会使用电压表测量电压。
一、电压
1.电源和电压的作用
要让一段电路中产生电流,它的两端就要有电压,电源的作用就是给用电器两端提供电压。
【特别提示】
说电压时,要说“用电器”两端的电压,或“某两点”间的电压。
电源的作用是使导体的两端产生电压,电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其它形式的能转化成电能时,使电源的正极聚集正电荷,负极聚集负电荷。
(1)某段电路中有电流,该电路两端一定有电压;某段电路两端有电压,该段电路中不一定有电流。因为电路中是否有电流还取决于电路是不是通路。要是电路中有持续的电流,必须同时满足两个条件: ①有电源提供电压;②电路是通路。
(2)不能说电路哪一点存在电压,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)从能量角度看,对外供电时,电源提供用电器把电能转化为其他形式的能。
2.电压的符号单位
(1)符号:物理学中,电压常用“U”表示。
(2)单位
①在国际单位制中,电压单位是伏特(简称为伏,符号是V);
②电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
③换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
3.生活中常见的电压值
二、电压的测量
认识电压表
电压表的符号: EQ \\ac(○,V)
两个量程:0--3V(大格1V,小格0.1V)0--15V(大格1A,小格0.1A)。
(3)三个接线柱:两个量程共用一个“- ”接线柱,标着 “0.6”和“3”的为正接线柱;
(4)调零螺母:调节电流表的指针指零。
电压表的使用规则
(1)电流表要和被测用电器并联;
(2)接线柱的接法要正确,使电流从正接线柱流入,从负接线流柱出,即:“—”号的接线柱靠近电源的负极,“+”号接线柱靠近电源的正极。
(3)被测电压不要超过电压表的量程;在不知被测电压的大小时,应采用试触的方法选择量程。
(4)电压表允许直接接到电源两极上。
3.读数时,看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值。
4. 电压表试触故障分析
5. 电流表和电压表的相同点和不同点:
考点一:电压的认识
角度1:类比法理解电压
例1.
一节新干电池的电压为______伏,上海地区家庭照明电路的电压为______伏。我们将如图所示的电路与“水路”进行类比,电路中的______相当于在“水路”中抽水机的作用,电压促使导体中自由电荷定向移动,形成了______。
角度2:电流与电压的关系
例2.
(多选)下列关于电流、电压的说法中,正确的是( )
A.电荷的定向移动形成了电流
B.规定自由电子定向移动的方向为电流方向
C.电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流
D.导体之所以导电是因为导体内部有大量的自由电子
考点二:电压表
角度1:电压表的结构和使用
例3.
如图是用电压表测量小灯泡L两端电压的电路图,其中接法正确的是( )
A.B.
C.D.
角度2:电压表量程的选择
例4.
某同学用有3V和15V两个量程的电压表来测量电压时,电压表“-”接线柱已经接入电路,在用15V量程进行试触时,发现指针的位置如图所示,则他下一步的操作应该是( )
A.直接接入c接线柱,然后读数
B.直接接入b接线柱,然后读数
C.断开开关,接入c接线柱,闭合开关后读数
D.断开开关,接入b接线柱,闭合开关后读数
角度3:电压表故障问题
例4.
如图所示,电源电压为3V,L1、L2为两个不同规格的小灯泡,当闭合开关S后,两灯都不亮。用电压表测得A、B两点之间的电压为零,B、C两点之间的电压为3V。则下列判断中,正确的是( )
A.灯泡L1的灯丝断了B.灯泡L2的灯丝断了
C.开关接触不良D.灯泡L2被短路
考点三:作图题
角度1:含电压表的电路图画法
例5.
请根据如图所示的实物,在虚线框中画出相应的电路图。
角度2:含电压表的实物图画法
例6.
根据电路图,将电路元件连成实物电路。
1.(2022·浙江台州·中考真题)某次实验时,电表的接线和指针的位置如图所示,其示数为( )
A.2.50伏B.12.5伏C.2.50安D.12.5安
2.(2022·山东东营·统考中考真题)如图所示,闭合开关,灯、均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在两端时,电压表无示数;当他将电压表接在两端时,电压表有示数,由此可以判断( )
A.灯断路B.灯断路C.灯短路D.灯短路
3.(2022·江苏南通·统考中考真题)如图所示电路,闭合开关S,灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数,用电压表检测电路,当电压表分别接a、b两点和b、d两点时,电压表均无示数,接c、d两点时电压表有示数,则可判定( )
A.变阻器短路B.灯泡短路C.开关断路D.电流表断路
4.(2022·山东日照·统考中考真题)小明按图连接实物电路,闭合开关,小灯泡不亮,经老师研判,告诉小明电路在a、b之间发生了断路。小明设计了如下三种方法进一步判断:①断开开关,将电压表接在a、b两点,闭合开关,电压表有示数说明a、b之间断路。②断开开关,将电流表接在a、b两点,闭合开关,电流表有示数说明a、b之间断路。③断开开关,将与L相同的完好小灯泡接在a、b两点,闭合开关,小灯泡发光说明a、b之间断路。其中可行的方法是( )
A.①②③B.①②C.①③D.②③
5.(2022·湖北襄阳·统考中考真题)如图所示电路,两灯泡的连接方式为 _____联。闭合开关后,两灯均不发光,先检查导线连接情况,发现完好,再把电压表接在L1两端时有示数,接在L2两端时无示数,则电路故障原因是 _____。
6.(2022·江苏泰州·统考中考真题)如图,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是______片,用水果电池给电路供电时,将_______能转化为电能。
7.(2022·四川广安·统考中考真题)在如图所示电路的“O”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
8.(2022·贵州安顺·中考真题)请按图甲所示的电路图,将图乙中的实物电路,用笔画线代替导线完成电路连接。(连接时导线不交叉)
1.下列关于电压的叙述正确的是( )
A.手机电池的电压是220V
B.在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
C.电压只能使自由电子发生定向移动
D.电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因
2.如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1与L2串联,当开关闭合时,两灯均不亮,但电压表有示数,则电路发生的故障是( )
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
3.导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流B.电压C.电荷D.电阻
4.学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用均正确的是( )
A.B.C.D.
5.如图所示,把铜片、铁片插入橙子中,制成一个水果电池,用电压表测量它的电压。则( )
A.橙子是用电器
B.电压表能提供电压
C.水果电池的电压为0.5V
D.铜片是水果电池的正极
6.在组成串联电路实验中,连接了如图所示的电路,闭合开关后,两灯都不亮,用一根导线与a、c并联时,灯L2亮:用导线与b、d并联时,灯L1亮,由此可知电路的故障是( )
A.L1灯断路B.L2灯断路
C.开关接触不良D.开关短路
7.如图所示,电流表的示数是 ___________A,电压表的示数是 ___________V。
8.如图所示,画出与图对应的电路图。
9.根据图所示的电路图,在图中用笔画线代替导线,连接实物电路,要求导线不能交叉。(不考虑电压表量程)
10.根据如图所示实物电路在虚线框内画出对应的电路图。
图示
现象
水管中水的流动形成水流
电路中电荷的定向移动形成电流
组成类比
抽水机(保持一定的水压)→电源(保持一定的电压)
水管(传输水流)→导线(传输电流)
水轮机(利用水能的设备)→灯泡(利用电能的设备-用电器)
阀门(控制水流的通断)→开关(控制电流的通断)
分析
(1)水的定向流动形成水流;
(2)水压是水定向流动形成水流的原因;
(3)抽水机是产生水压的装置。
(1)电荷定向移动形成电流;
(2)电压是是定向移动形成电流的原因;
(3)电源时提供电压的装置。
作用
抽水机提供水压形成持续水流
电源提供电压形成持续电流
总结(类比法)
(1)电压是形成电流的原因;
(2)电源时提供电压的装置
石英手表用的氧化银电池
一节干电池(1号、2号、5号、7号)
一节蓄电池
手机电池
1.5V
1.5V
2V
3.7V
电动车工作电压
家庭电路电压
电动汽车工作电压
闪电云层间的电压
48V
220V
300-400V
可达10310kV
试触时的现象
处理办法
指针向零刻度线左侧偏转
“+”“-”接线柱接反了,应检查电路连接情况
指针完全不动
可能电路中有断路,也可能与电压表并联的用电器短路,还可能是电压表连接线断开,要逐一检查,排除故障
指针偏转很小,在零刻度线附近
换用小量程
指针偏转超过最大值
电压较大,要换用更大量程
仪表
电压表
电流表
不同点
用途
测电压
测电流
标志
表盘上标有“V”(即电压单位是V)
表盘上标有“A”(即电流单位是A)
电路符号
EQ \\ac(○,V)
EQ \\ac(○,A)
量程
0~3V
0~15V
0~0.6A
0~3A
对应分度值
0.1V
0.5V
0.02A
0.1A
连接方式
与被测电路(用电器)并联
与被测用电器串联
与电源连接
可以直接接在电源两端,此时电压表的示数为电源电压
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
对电路影响
相对于断路
相对于导线(短路)
相同点
使用前都要调零;
都要使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;
所测电压(或电流)都不能超过仪表量程,都要等指针稳定后读数;
无法估测电表值时都用试触法判断是否超过量程
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