13.4电压和电压表的使用教案-苏科版物理九年级上册

电压和电压表的使用
【学习目标】
1.认识电压，知道电压的单位，并会进行单位换算；
2.理解电压的作用，了解在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压；
3.了解常用电源的电压值；
4.知道电压表的符号、使用规则、读数。

5.会正确使用电压表接入串、并联电路，并能画出相应的电路图；
6.会分析实验数据，归纳总结串、并联电路各自电压的规律；
7.会利用串、并联电路的电压规律解决简单问题。

【知识梳理】
一、电压的作用
1．电源是提供电压的装置。

2．电压是形成电流的原因，电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。

3．电路中获得持续电流的条件：①电路中有电源（或电路两端有电压）；②电路是连通的。

4．电压的单位：国际单位伏特，简称伏，符号：V 常用单位：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）
换算关系： 1kV＝1000V 1V＝1000mV 1mV＝1000μV
5．记住一些电压值：一节干电池的电压1.5V，一节蓄电池的电压2V，家庭电路的电压220V。

微点拨
1.说电压时，要说“用电器”两端的电压，或“某两点”间的电压。

2.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。

二、电压的测量——电压表
1．仪器：电压表，符号：
2．读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值。

3．使用规则：“两要；一不”
①电压表要并联在电路中。

②应该使标有“—”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极，也就是说电流要从“+”接线柱流入“”接线柱流出。

③被测电压不要超过电压表的最大量程。

危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。

选择量程：实验室用电压表有两个量程， 0～3V和0～15V。

测量时，先选大量程试触，
若被测电压在3V～15V之间，可用15V的量程进行测量；若被测电压小于3V，则换用小的量程。

微点拨
电流表和电压表的相同点和不同点：
三、串联电路中电压的规律
(1)提出问题：串联电路中各部分电路两端电压与总电压有什么关系呢？
(2)猜想与假设：
①串联电路中各部分电路两端的电压相等；
②串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。

(3)实验设计：
实验器材：两节干电池，六只小灯泡(其中第二次实验用的两只相同)，1只电压表，一只开关，导线若干。

实验步骤：
①分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点，B、C两点，A、C两点间测量电压，看看它们之间有什么关系。

②换上另外四只灯泡，再测两次，看看是否还有同样的关系。

三次测量的电路图分别如图所示：
(4)进行实验与记录数据：按上述要求进行实验，实验记录如下表所示。

(5)分析与论证：
从实验过程和实验记录中可以看出，两灯泡的规格相同时，U1=U2；当两灯泡的规格不相同时，U1≠U2，但都满足U1+U2=U。

(6)得出结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即U=U1+U2。

(7)评估与交流：回顾以上操作，看看是否存在不妥的地方：读数时是否实事求是?更换灯泡时是否换用了不同规格的?如果这些因素在实验中都作了充分的考虑，实验的结果应该是可靠的，各小组把实验结果写成实验报告，并在班上进行交流和讨论。

微点拨
实验探究过程中的注意事项
(1)连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中；
(2)应从电源正极(或负极)起按电路图将元件逐个连接起来；
(3)连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察示数；
(4)读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直，读数完毕，断开开关，切断电源，整理好仪器；
(5)电压表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转
过小，测量不准确；一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的之间。

四、并联电路中电压规律：
（1）提出问题：并联电路两端的总电压跟各个支路两端电压有什么关系？
（2）猜想假设：
①并联电路各条支路两端的电压都相等；
②并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。

（3）设计实验：
实验器材：两节干电池，六只小灯泡(其中第二次实验用的两只相同)，1只电压表，一只开
关，导线若干。

实验步骤：
①别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点，C、D两点，E、F两点间测量电压，看
看它们之间有什么关系。

②②换上另外四只灯泡，再测两次，看看是否还有同样的关系。

（4）进行实验与记录数据：按上述要求进行实验，实验记录如下表所示。

（5）分析论证：并联电路中各支路两端电压相等，等于总电压（电源电压）与灯泡的规格没有关系。

（6）得出结论：并联电路中的总电压，等于各个支路两端的电压，各支路电压相等即：U= U1=U2。

微点拨
1、电压与电流的对比：
2、几个常见电路元件的特殊处理
我们在分析电路连接情况时，往往是针对用电器而言的，其它元件如开关、电压表、电流表等这些“拦路虎”，对我们分析比较复杂的电路来说负面影响很大，如果既可将有些元件从电路图中拆掉，又能保证那些元件拆掉后不影响用电器的原连接情况的的话，原电路图就可以得到简化，以便揭开“庐山真面目”。

为此，我们完全可以依据所拆元件的特性进行简化，其方法是：
①开关：若是开关闭合，就在原开关处画一导线连通，若是开关断开，就将此路完全去掉不要。

②电压表：由于电压表的电阻很大，因此可把连电压表处当成开路，只须把电压表拆掉即可。

③电流表：由于电流表的电阻很小，因此可把连电流表处当成短路，电流表拆下处要用导线连通。

通过上述方法所得的简化图表示出的用电器连接情况即为原电路中用电器连接情况。

最好在草稿纸上处理，用铅笔先画出原电路图后，从电源正极开始，逐一依序增删，直到电源
【典型例题】
【例1】电压是形成 _________的原因，一节普通干电池的电压 ______ V，家庭照明电路的电压是_______ V，对人体来说安全电压 ________ V ，电源是提供_________ 的装置。

【例2】在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片浸入盐水中，这样就制成一个盐水电池，其现象如图所示。

电池的正极是______（选填“锌片”或“铜片”），该电池是将______能转化为电能，此时盐水中电流的方向为______（选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”）
【例3】电压表的使用：A、电压表应该与被测电路______联；B、要使电流从电压表的___接线柱流进，____接线柱流出。

C、根据被测电路的电压选择适当的_______（被测电压不要超过电压表的量程，预先不知道被测电压的大约值时，先用________试触）。

【例4】电压表的读数方法：A、看接线柱确定________。

B、看_________（每一小格代表多少伏）。

C、看指针偏转了多少格，即有多少伏。

（电压表有两个量程： 0~3 V，每小格表示的电压值是____ V；0~15V，每小格表示的电压值是______V。

）
【例5】如图所示电路中，电源电压为3V。

当闭合开关后，电压表的指针如图乙所示，则L1和L2两端得到电压分别为______V和______V。

【例6】如图电路中一切元件均正常，电源电压为U，当R1被烧断时，电压表读数为
______；当R1被短路时，电压表示数是______。

【例7】如图所示，甲、乙是电流表或电压表。

当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲表是_______，乙表是___________。

【例8】如图甲所示，当开关S由接点1转到接点2时，电压表示数变化如图乙所示，则灯泡L2两端的电压是_______V，电源电压是_______V。

【例9】小明按如图甲所示的电路进行实验，闭合开关后两灯都正常发光，电压表V1的示数为3V，V2的示数如图乙所示，此时V2的示数为________V，则L1两端的电压为
______V。

【例10】如左下图所示是王平同学在“探究串联电路中的电压规律”时连接的电路，已知他所用的电源电压为3V，闭合开关时L1和L2均会发光，电压表V1测的是____两端的电压，此时他会发现两电压表指针偏转的角度____(填“相同”或“不相同”).
【例11】如图所示，当开关S由接点1转到2时，L1和L2的连接方式是_____联，电压表、电流表示数变化如图乙所示，此时，电路中的电流是_____A，灯泡L2两端的电压是
【例12】在图电路中，电源电压保持不变，灯L或电阻R只有一个可能出现了故障，开关S闭合后，只有一个电表指针发生偏转，则：
(1)_______________________________________________；
(2)______________________________________________。

【例13】某同学在研究并联电路的特点时，同时用两个完好的电压表分别接在两个并联电阻两端，如图所示，他闭合电键后发现两个电压表的示数不相同，于是他得出：两个并联的电阻两端的电压不相等.你认为他的结论是的_________(选填“正确”或“错误”).这两个电压表示数不相同的原因可能是_________、__________(写出两种).
【巩固练习】
1．在国际单位制中，电压的单位是（）
A．安培（A）B．伏特（V）C．欧姆（Ω）D．焦耳（J）
2．关于电压,下列说法错误的是( )
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
3．电池充电电压最接近下列哪个电压值
A．220V B．36V C．5V D．380V
4．下列说法中正确的是
A．电流表、电压表都可以直接与电源相并联
B．电流表可直接与电源相联，电压表不能
C．电流表、电压表都不能直接与电源相并联
D．电压表可直接与电源并联，电流表则不能
5．如图所示用电压表测灯L两端电压连接正确的是( )
A． B．C．D．
6．一个电源的正负极模糊了，用如图所示的四种实验方法来判断，不正确
．．．的是（）
A．甲：闭合开关后，若灯泡发光，则电池的左端是正极
B．乙：闭合开关后，若二极管发光，则电池的右端是正极
C．丙：闭合开关后，若电流表指针向左偏转，则电池的左端是正极
D．丁：闭合开关后，若电压表指针向右偏转，则电池的右端是正极
7．将灯L1和L2接入同一个电路中，用电压表测得灯L1两端的电压为2.5V，L2两端的电压为，则( )
A．两灯一定串联
B．两灯一定并联
C．两灯可能串联也可能并联
D．以上说法都不对
8．如图所示的电路中，电源电压为9V，闭合开关后，两灯均发光，电压表示数为6V，此时（）
A．灯泡L1两端电压为6V B．灯泡L2两端电压为6V
C．灯泡L1两端电压为9V D．灯泡L2两端电压为3V
9．如图所示，要使电路成为正常电路，且灯L1和L2均发光，需要在圆圈内填入电流表或者电压表，则下列判断正确的是（）
A．a为电流表，b为电压表，c为电流表
B．a为电压表，b为电压表，c为电流表
C．a为电流表，b为电流表，c为电压表
D．a为电流表，b为电流表，c为电流表
10．如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为U ab＝2V，U bc＝2V，U ac＝4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（）A．整理器材，结束实验
B．分析数据，得出结论
C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值
11．如图所示，当开关S闭合后，下列说法正确的是（）
A．灯L1与灯L2串联，且灯L1被短路
B．电压表可测出灯L1两端的电压
C．电流表A1测的是灯L1的电流
D．电流表A2测的是干路电流
12．如图所示电路，电源电压恒为3 V，电路中各元件连接正确且均完好，导线连接牢固且电流表、电压表接入量程合理，R1、R2为定值电阻，则下列说法正确的是 ( )
A．当S1、S2都断开时，V示数为零，A示数为零
B．当S1、S2都闭合时，V示数为3 V，A有示数
C．当S1闭合、S2断开时，V示数为3 V，A有示数
D．当S1断开、S2闭合时，V示数为零，A示数为零
13．一般照明电路的电压是________，一节干电池的电压是__________．
14．使用电压表前要观察它的________和________．电压表应与被测用电器________，使电流从________接线柱流入，从________接线柱流出，电压表可以与电源直接连接，此时测的是________电压.
15．如图所示电压表有________个量程，三个接线柱，当把“一”和“15”两接线柱接入电路时，量程是________，分度值是________；当把“一”和“3”两接线柱接入电路时，量程是________，分度值是________.
16．如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针均为图乙所示，则电阻R1和R2两端得到电压分别为____V和_____V．
17．如图所示电路中，闭合开关S后，电压表V l的示数为4.5V，则电压表V2的示数是
____，电源电压是____
18．右上图所示电路中，电源是6个蓄电池串联的电池组，电键S闭合后，电压表1V和2V 的示数分别为7伏和8伏，则电灯1L、2L、3L两端的电压分别为__________、__________和__________．
19．如图所示，当1S闭合，2S、3S断开时，电压表的示数为6V，当1S、3S断开，2S闭合时，电压表的示数为3V，则电源电压为______ V．当1S、3S闭合，2S断开时，电压表的示数为______ V．
20．请用笔画线表示导线，将电压表连入实物图中，使电压表能够测量小灯泡两端的电压大小，要求电压表选用0~3V的量程。

21．小红要连接一个串联电路，所需器材如图所示，她要用电压表V1测电路总电压，V2测L2两端的电压，用电流表A测电路中的总电流，请你帮她连好电路。

（____）
22．在图中的里填上适当的电表符号，当开关S闭合时，电路能正常工作。

（_____）
23．在“探究串联电路电压的特点”活动中．
(1)如图所示，连接电路时，至少需要______根导线；实验中应选择规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡．
(2)在测L1两端电压时，闭合开关S，发现电压表示数为零，原因可能是__________(填出一种即可)．
(3)小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压．她能否测出L2两端电压？_________，理由是____________________________．(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和．请对小明的做法进行评价：____________，改进方法是____________．
24．小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）。

（1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现______（选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成______损坏；
（2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。

请在需要改动的导线上打×并改正______（指出一种即可）；
（3）接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表．实验过程中，电压表V2的示数如图丁所示，则电压表V的示数是______V。

25．小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。

（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是______；
（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障可能是______；
（3）排除故障后，小明完成了实验，并把数据记录在表中。

分析实验数据得出两个实验结论：①串联电路两端的电压______各部分电路两端电压之和：②串联电路中，各部分电路两端电压相等；
（4）实验结束后小明和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因可能是使用的灯泡规格______（选填“相同”或“不相同”）。

除此之外，小华还指出应多测几组实验数据，这样才能______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。

26．在“探究串联电路电压的特点”活动中。

（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是________；
（2）实验中应选择规格_____________（填“相同”或“不同”）的小灯泡；
（3）在测L1两端电压时，闭合开关S，发现电压表示数为零，原因可能是______（填出一种即可，发现电路故障只可能发生在灯泡L1、L2上）；
（4）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压．她能否测出L2两端电压？_______，（填“能”或“不能”）理由是________；（5）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为U AB、U BC、U AC，经过多次实验，将得到的数据记录在下表中。

分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是
_________（用公式表示）。

（6）小芳进行多次实验的主要目的是________（填序号）。

①寻找普遍规律②减小实验误差
27．小红同学对串联电路电压规律进行了探究。

（猜想与假设）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
（设计与进行实验）
（1）按如图所示电路图连接电路；
（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压；
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；
（4）测出AC间的电压，得出结论。

（交流与评估）
（1）在连接电路的过程中，开关必须________；
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是________；
（3）小红用上面的方法________（填“能”或“不能”）测出L2两端的电压；
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在上面表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，此实验存在的不足之处是________，改进方法________。

28．阅读下文，回答题。

物理小组的同学在活动课中，用4个大小接近的脐橙制作了水果电池。

选用形状相同的4个铜片和4个铝片作为电池的电极，将每组电极中的一个铜片和一个铝片相隔约5cm的距离分别插入每个脐橙中，再将这样的4个脐橙串联，即用导线将一个脐橙上的铜片和另一个脐橙上的铝片依次连接起来如图甲所示。

一同学将二极管接入接线夹A、B之间时，看到二极管发光。

接着他将二极管的两个极对调后再接入A、B之间，发现二极管不再发光。

随后，小组同学们用控制变量的方法，又分别对可能影响脐橙水果电池电压的下列两个因素做了初步探究：
(1)脐橙被水平切去部分后是否影响水果电池的电压：为了便于探究，小组同学选用一个脐橙，在不改变电极铜片和铝片间距离及插入脐橙深度的情况下，用电压表先测出一个完整
脐橙水果电池的电压如图乙所示，再测出被水平切掉约1
4
后剩下的脐橙水果电池电压如图
丙所示，又测出被水平切掉约1
后剩下的脐橙水果电池电压，共测得3种情况下的脐橙水
2
果电池的电压如数据表一所示。

(2)不同的电极材料是否影响水果电池的电压：同学们仍用一个脐橙，用铜片作为电池的正极，分别用外形相同的镁、铝、铁金属片作为电池的负极，使电极间距离和插入脐橙的深度相同，分别测出3组不同电极材料的脐橙水果电池的电压，如数据表二所示。

表一
表二
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)如图甲所示，在每个水果上插入铜片和铝片，用导线把这几个水果与发光二极管连接起来，二极管发光，其中插入金属片的水果相当于电路中的__________（填选项字母）；A．导线 B．电源 C．用电器 D．开关
(2)将二极管两极接线对调后，发现二极管不再发光，此时水果电池的正负极之间
__________电压（选填“有”或“没有”）；
(3)由表一和表二可知：__________（选填“脐橙大小”或“电极材料”）会影响水果电池的电压。