初中物理沪科版九年级全册第五节 测量电压公开课课件ppt
展开看一看请同学们欣赏视频——《神奇的水果电池》想一想几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管!发光二极管为什么会亮呢?原来水果在这里扮演了“电源”的角色:它为发光二极管提供了“电压”,使自由电荷在电路中定向移动起来。
1. 认识电压(1)现象探究:将电压与水压进行类比理解电压的作用
抽水机使A、B两容器内形成水位差,从而产生水压,在水压作用下,水在水管内定向流动形成持续的水流,水流带动水轮机工作。
电源使电路两端形成一定的电压,在电压作用下,电路中的电荷定向移动形成持续的电流,电流流过电灯使电灯发光。
结论:与水流类似,要产生电流必须要有电压。探究归纳:接通电路,电路中的电源使电路两端保持一定的电压,在电压作用下,电路中的电荷就会持续地做定向运动,电路中就有持续的电流。(2)电压的符号及单位电压用符号U表示, 国际单位为伏特,简称伏,符号是V. 常用单位还有千伏(kV)、 毫伏(mV) 换算关系:1kV=103V 1V=103mV
(3)几种常见的电压值
(4)部分国家的生活用电电压
2. 电源的作用电源在电路中的作用就是提供电压,不同的电源给电路两端所提供的电压是不相同的。如果某一电路与电源相连接,电压就加在这段电路的两端,使导体中的自由电荷定向移动形成电流。
视频讲解——《电压与水压》
亚历山德罗·朱塞佩·安东尼奥·安纳塔西欧·伏特。1745年2月18日-1827年3月5日,意大利物理学家,被称为“电源之父”。
伏特制造的仪器的一个杰出例子是起电盘。以后发展成为一系列静电起电机。1800年3月20日他宣布发明了伏打电堆,这一神奇发明,对电学的研究具有划时代的意义。
【例题1】在学习电学时,小明结合图(甲)、(乙)作出了以下类比,其中不合理的是( )A.电流类似于水流,方向从电池负极经用电器到正极B.灯泡的作用类似于水轮机,有电流流过会发光C.电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压D.开关类似于阀门,可以控制电路通断
A.电流类似于水流,方向从电池正极经用电器到负极 ,故A符合题意;B.水轮机有水流过会转动,灯泡的作用类似于水轮机,有电流流过会发光,故B不符题意;C.水泵使两边水出现水压,电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压 ,故C不符题意;D.阀门可以控制水的流动,开关类似于阀门,可以控制电路通断,故D不符合题意。故选A。
1. 电压表的构造电压表是测量电路两端电压大小的仪器。电路符号是实验室常用学生电压表如图所示。
知识二 怎样使用电压表
(1)量程表盘上有两排刻度,表示电压表的两个量程,分别是0~3V和0~15V。电压表的大量程是小量程的5倍。
(2)接线柱有三个接线柱,分别是“-”、“3”和“15”。“-”表示负接线柱,“3”和“15”两个接线柱都是“+”接线柱(注意不是“+”极和“-”极)。使用“3”和“-”两个接线柱时,电压表所用量程是0~3V,最大可测3V的电流;使用“15”和“-”两个接线柱时,电压表所用量程是0~15V,最大可测15V的电流。
量 程:0~3V分度值:0.1V示数为:2.0V
2. 电压表的读数方法
(1)看清选用的是哪个量程,从而确定读表盘上的哪排刻度。(2)根据所使用的量程,确定每一小格表示的电压值(即分度值)。如果使用的是0~3V的量程,则每一小格表示0.1V;如果使用的是0~15V的量程,则每一小格表示0.5V。(3)接通电路,待指针稳定(不左右摆动)后读数。
量 程:0~15V分度值:0.5V示数为:12.5V
3. 电压表的使用(1)使用前进行调零使用电流表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,若不指在零刻度线,则调零旋钮使指针指在零刻度线。
(2)要测哪部分电路的电压,电压表就和那部分电路并联。
(3)电压表接入电路时,应当使电流从其“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
电流从“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出。指针反向偏转,不能使用
电流从其“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
(4)注意观察电压表的量程,被测电压不要超过电压表的量程 如果被测电压超过电压表的最大量程,就无法读数,而且也有可能损坏电压表,这时应该改用更大量程的电压表。“试触法”选量程:为避免电压过大损坏电压表,在不能事先估算电压的情况下,要先闭合开关然后迅速断开(叫作“试触”),看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。
4. 小结:电压表的使用(1)要测哪部分电路的电压,电压表就和那部分电路并联。(2)电压表接入电路时,应当使电流从其“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。(3)注意观察电压表的量程,被测电压不要超过电压表的量程。
视频演示——《电压表的使用》
5. 电压表与电流表的异同比较
①使用前要调零,弄清分度值、量程。②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。
绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极上
能够直接并联在电源两极上
【例题3】下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
A.如图:电流表并联在电路中,把R2、电压表短路,故A错误;B.如图:电压表串联在电路中,电流表并联在了电路中,故B错误;C.如图:R1、R2两电阻串联,电压表测R1两端的电压,故C错误;D.如图:R1、R2两电阻串联,电压表测R2两端的电压,故D正确。
【例题4】在图所示电路中,用笔画线代替导线把电压表接入电路,使电压表测小灯泡L2两端的电压。
电压表测小灯泡L2两端电压时,电压表并在L2两端,电源电压为两节干电池的电压即3V,所以电压表量程选0~3V。电流从正接线柱流入,负接线柱流出。
知识三 用电压表测电压
1. 用电压表测干电池的电压
用如图所示的电路。(1)请同学们测一测一节1号干电池、一节5号干电池、一节7号干电池和一粒纽扣电池的电压。一节干电池的电压是1.5V。(2)测两节干电池串联的电压是3V,测三节干电池串联的电压是4.5V。
结论:多节干电池串联的总电压等于每节干电池的电压之和。若每节干电池的电压都相等,则它们串联后的总电压等于每节干电池的电压乘电池节数,即 U=nU1。
用电压表分别测出 A、B 之间,C、D 之 间,A、D 之间的电压,并填入下面的表格中。通过对测量数据的比较,可得出结论:串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。
2. 用电压表测测串联电路的电压
用电压表分别测出 A、B 之间,C、D 之 间,A、D之间以及B、C的电压,并填入下面的表格中。通过对测量数据的比较,可得出结论:并联电路中各并联支路两端的电压都相等。
3. 用电压表测测并联电路的电压
实验演示——《探究串联电路电压的规律》
实验演示——《探究并联电路电压的规律》
【例题1】下列说法中正确的是( )A.在串联电路中,电流表的位置越靠近电源正极,测得的电流越大B.电流表既可以串联在电路中,也可以并联在电路中使用C.两灯泡串联时,即使发光时亮度不同,通过它们的电流也是相同的D.分别用电流表的两个量程测量同一个用电器的电流,所测电流的大小不相同
【例题2】小顺利用图1所示电路“探究串联电路的电压规律”。
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和.
(1)在图1画出电压表,使其测AB间的电压________。(2)选择器材进行实验时,L1与L2的规格要不同的,目的是_______。(3)连接好电路后,闭合开关,若两灯均不亮,电压表示数为零,则电路故障可能是________。(假设故障只发生在灯L1或L2处)(4)更换不同规格的灯泡进行实验,记录实验数据如表格所示,分析数据可得出结论:在串联电路中________。
(1)电压表与待测电路并联,电压表测AB间的电压,电压表与灯L1并联,如图所示。(2)为避免实验的偶然性,得出普遍性的结论,选择器材进行实验时,L1与L2的规格要不同,目的是得出普遍性的规律。(3)两电阻串联,电压表测L1的电压,连接好电路后,闭合开关,若两灯均不亮,电路可能断路,电压表(测L1的电压)示数为零,说明电压表与电源没有连通,则电路故障可能是L2断路,造成整个电路断路。(4)分析表中数据可得 2.0V+4.0V=+2.5V=6.0V 4.5V+1.5V=6.0V可以得出结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
①电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流。②电源的作用:是给用电器两端提供电压。③电压的单位:国际单位为伏特,符号是V,常用单位有kV、mV 1kV=103V 1V=103mV ①电压表与被测用电器(或电源)并联。②电压表接入电路时,应使电流从其“+”接线柱流入, 从“-”接线柱流出。 ③被测电压不要超过电压表的量程。①串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和。②并联电路中各并联支路两端的电压都相等。
串、并联电路中电压的规律
1.我国家庭电路的电压是 _______ V,一节新干电池的电压是 _______ V。
我国家庭电路的电压是220V,一节新干电池的电压是 1.5 V。
2. 如图所示为一电压表的表盘,此时指针示 数为 _______ V;若改用另一量程,指针位置不变,那么, 示数是 ______V。
从题图中可以看出,电压表使用的是0~15V量程,指针偏转了2个大格、3个小格,所以电压表的示数为10 V+0.5V×3=11.5V;若改用0~3V量程,则电压表的示数为2V+0.1V × 3=2.3V。
3.如图所示,要用电压表来测量灯 L 两端电压, 正确的接法是( )。
选项A中电压表的正负接线柱接反了,选项C和选项D中电压表与灯L串联了,且选项D中电压表的正负接线柱接反了。故选B。
4. 关于电压表的使用,下列叙述中错误的是( )。 A.电压表要并联在被测电路两端 B.被测电压不能超过电压表的量程 C.电流从正接线柱流入电压表,从负接线柱流出 D.绝对不允许不经过用电器而把电压表直接接在 电源两极上
电压表可以直接接在电源两极上,此时测的是电源电压。故选D。
5.在探究串联电路的电压关系时,小明同学使用的实验电路如图所示。他先用电压表正确地测量了灯泡 L1 两端的电压,为了测量灯泡 L2 两端的电压,他想将电压 表接 A 点的那一段导线改接到电路中的 C 点,而保持电压 表接 B 点不动,你认为这种接法是 ________(选填“正确” 或“不正确”)的,理由是 ___________________________。
电压表的正负接线柱接反了
他想将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,而保持电压表接B点的导线不动。这样电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,所以这种做法不正确。
1.用电压表能否测电流?
答:不能。因为测量电路中的电流需要将仪表串联在电路中,当将电压表串联在电路中时,电压表处相当于开路,,无法测量电路中的电流。
2. 示例:相同电池并联的总电压与并联的每节电池电压之间的关系是什么?
答:相同电池中每节电池的电压相等,将几个电池并联后,总电压等于每节电池的电压。
1. 如图所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的,若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9V,则应将______个小彩灯______(填“串”或“并”)联接在家庭电路两端。测得第一个灯泡的电流为0.2A,第5个灯泡的电流为______A。
小彩灯额定电压小于家庭电路电压,家庭电路的电压是220V,小彩灯应串联接入家庭电路;串联的只数n=220V/9=25;根据串联电路中各处的电流都相等,测得第一个灯泡的电流为0.2A,第5个灯泡的电流为0.2A。
2.在如图所示的电路中,电源电压是6 V,电压表示数是2 V,电压表测的是灯 _____两端的电压,灯L1两端的电压为 _____V.
由电路图可知,灯泡L1和L2串联,电压表测L2两端的电压,即电压表的示数为L2两端的电压;根据串联电路的电压特点求出灯L1两端的电压.由电路图可知,L1和L2是串联,电压表测L2两端的电压;由串联电路电压特点可知,灯L1两端的电压U1=U-U2=6V-2V=4V
3. 在“探究串联电路电压的规律”的实验中,连接电路如图所示,要求用电压表测L2两端的电压。图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“×”,并画出正确的电路连接___。
要探究串联电路电压的规律并测L2两端的电压,两个小灯泡应串联,电压表应该与小灯泡L2并联;观察实物图可知,电压表与灯泡L1串联了,且两个小灯泡相当于并联;连错的导线为L2接开关的导线,应将L2接开关的导线改接在电压表的负接线柱上,即可满足实验要求,如图所示.
4. 如图所示,一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一个开关(导线的连接和电源隐藏在盒内),开关闭合,下列说法不正确的是( )A.如果两灯都亮,两灯可能是串联,也可能是并联B.若用电压表测得两灯的电压相等,则两灯一定是并联C.若用电压表测得两灯的电压不相等,则两灯一定是串联D.若用电流表测量通过两灯的电流不相等,则两灯一定是并联
A.串联电路中的开关控制整个电路,而并联电路中,干路上的开关也控制整个电路;因此一个开关控制两只灯泡的亮和灭,则两只灯泡既可以串联也可以并联,故A正确,不符合题意;B.在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等;如果两个灯泡完全相同,在串联电路中分得的电压也相同;所以,若用电压表测得两灯电压相等,则两灯的连接可能是串联,也可能是并联,故B错误,符合题意;C.因为在并联电路中各灯泡两端的电压一定相等,所以,若用电压表测得两灯电压不相等,则两灯的连接是串联,且两灯泡的规格不同,故C正确,不符题意;D.因为在串联电路中通过两灯泡的电流一定相等,所以,如果通过两个灯泡的电流不相等,则两灯一定并联,故D正确,不符题意。故选B。
5. 如图所示的测量电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2V,V2的示数为4V,求:(1)电压表V的示数是多少?(2)此电源需要几个干电池串联而成?
(1)由图知,两灯泡串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压,电压表V测量电源电压;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,电压表V1的示数为2V,V2的示数为4V,因此电压表V的示数U=U1+U2=2V+4V=6V(2)已知电源电压为6V,而一节干电池电压为1.5V,因此需要4节干电池串联连接。
6. 在“探究串联电路中电压的规律”的实验中:(1)根据图甲连接电路,与B点相连的是电压表的 ___接线柱;(2)闭合开关,电压表示数如图乙所示,此时电压表的示数为 ___V;为了使实验结果更准确,接下来应该:断开开关,_____;(3)调整后,再次闭合开关,测量电压UAB、UBC和UAC ,把实验数据记录在表格中。分析表格得结论:串联电路中,___________。(写出UAB、UBC和UAC之间的关系式即可)
UAB+UBC=UAC
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