一、學(xué)習(xí)目標(biāo): 1. 知道電壓是產(chǎn)生電流的原因,電源是提供電壓的裝置; 2. 知道電壓的單位,記住常見電壓的數(shù)值; 3. 知道電壓表的用途與符號,知道正確使用電壓表的規(guī)則,能識別和選擇電壓表的量程,會正確讀數(shù)。 4. 學(xué)會正確使用電壓表測量串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓; 5. 能通過分析實驗數(shù)據(jù),歸納總結(jié)出串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電壓規(guī)律。 二、重點、難點: 重點:電壓表的使用;串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律 難點:用電壓表判斷電路故障 三、考點分析: 此部分內(nèi)容在中考物理中的要求如下:
知識梳理 一、電壓: (1)電壓是形成電流的原因:電壓使電路(導(dǎo)體)中的自由電荷定向移動形成了電流。電源是提供電壓的裝置。 【說明】一些需要記住的電壓值:一節(jié)干電池1.5V;家庭電路的電壓220V;安全電壓不高于36V。 【注意】說電壓時,要說“XXX”兩端的電壓;說電流時,要說通過“XXX”的電流。 (2)電壓的單位:伏特(V),常用單位:kV 、mV 、μV 1kV=103V ; 1V=103mV ; 1V=106μV; 1mV=103μV 二、電壓的測量---電壓表的使用:
【說明】在測量范圍內(nèi),可以直接把電壓表連到電源兩極上,測出電源電壓。 三、電流表、電壓表的比較
四、利用電流表、電壓表判斷電路故障 (1)電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù): “電流表示數(shù)正?!北砻髦麟娐窞橥?,“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表,則故障原因可能是:①電壓表損壞;②電壓表接觸不良;③與電壓表并聯(lián)的用電器短路。 (2)電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù) “電壓表有示數(shù)”表明電路中有電流通過,“電流表無示數(shù)”說明沒有或幾乎沒有電流流過電流表,則故障原因可能是:①電流表短路;②和電壓表并聯(lián)的用電器開路,此時電流表所在電路中串聯(lián)了大電阻(電壓表內(nèi)阻)使電流太小,電流表無明顯示數(shù)。 (3)電流表和電壓表均無示數(shù) “兩表均無示數(shù)”表明無電流通過兩表,除了兩表同時短路外,最大的可能是主電路斷路導(dǎo)致無電流通過。 五、串、并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律
典型例題 知識點一:電壓 【例1】下面是四位同學(xué)就電源、電壓、電流所提出的看法,其中你認(rèn)為錯誤的是( ) A. 小紅:電源是提供電壓的裝置 B. 小月:電路中只要有了電源,就一定會形成電流 C. 小光:干電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 D. 小薇:電壓是形成電流的原因 【解析】電壓是電路中產(chǎn)生電流的原因,電源是提供電壓的裝置。電路中形成電流必須有兩個條件:一是電路中有提供電壓的電源,二是電路必須是閉合的;干電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 【答案】B [針對練習(xí)]下列說法中正確的是( ) A. 電路兩端只要有電壓就會有電流 B. 電壓一定會使導(dǎo)體中的電子不斷地移動 C. 電路中有電流,電路兩端一定有電壓 D. 電流使導(dǎo)體兩端有電壓 [答案]C 知識點二:用電壓表測電壓 【例2】如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合時用電壓表能測出燈L1兩端電壓的是( ) 【解析】電壓表測電壓時,必須與被測部分并聯(lián):A與B都是測L2的電壓;C中測的是電源電壓。 【答案】D [針對練習(xí)1] 如圖所示,L1和L2是兩只相同的小燈泡,a、b是電流表或電壓表.閉合開關(guān)S后,若兩燈都能發(fā)光,則( ) A. a、b均為電流表 B. a、b均為電壓表 C. a為電流表,b為電壓表 D. a為電壓表,b為電流表 [答案]C [針對練習(xí)2] 如圖所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線,完成電路的連接。要求:L1與L2串聯(lián),電壓表測L1兩端的電壓。 知識點三:串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律 【例3】李瑞同學(xué)在參加物理實驗技能大賽時,對串聯(lián)電路的電壓規(guī)律進行了探究。 【猜想與假設(shè)】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端電壓之和。 【設(shè)計與進行實驗】(1)按如圖所示的電路圖連接電路; (2)閉合開關(guān),用電壓表測出L1兩端的電壓; (3)在測L2兩端的電壓時,李瑞同學(xué)為了節(jié)省時間,采用以下方法:電壓表所接的B點不動,只斷開A點,并改接到C點上; (4)測出AC間的電壓。 【交流與評估】(1)在拆接電路時,開關(guān)必須 ; (2)李瑞同學(xué)用上面的方法能否測出L2兩端的電壓 ,為什么 ; (3)方法改進后,實驗數(shù)據(jù)記錄如右表,李瑞同學(xué)分析后得出結(jié)論:串聯(lián)電路總電壓不等于各用電器兩端的電壓之和;他的結(jié)論與猜想 (選填“能”或“不”)相符;這個實驗在設(shè)計方案上還存在的不足之處是 (寫出一條)。 【解析】(1)在連接電路和拆除電路時,開關(guān)必須斷開,以免電路連接錯誤或誤接觸造成電路損壞;(2)改接一個接線柱后,會因為接線柱的接法接反,而使電壓表指針反偏,損壞電壓表且無法正確讀出示數(shù);(3)得出規(guī)律類的實驗,必須多次測量找普遍規(guī)律,避免實驗的偶然性。 【答案】(1)斷開 (2)不能 電壓表的正負(fù)接線柱接反了 (3)不 只憑一組實驗數(shù)據(jù)就得出結(jié)論帶有偶然性,不能得出正確的結(jié)論,應(yīng)多次測量 針對練習(xí):如圖所示,電源電壓為6V。閉合開關(guān)后,電壓表V1的示數(shù)為3V,電壓表V2的示數(shù)為5V,則L1的電壓U1為 V,L2的電壓U2為 V,L3的電壓U3為 V。 答案:1 2 3 提分技巧 電路中產(chǎn)生電流的條件:有電源;電路必須閉合。 電壓表的使用規(guī)則是:“三要、一不要、兩看清、一注意”:即一要指針調(diào)零,二要并聯(lián)接入,三要正進負(fù)出;不要超過電壓表的量程;一要看清量程和分度值,二要看清指針的位置;注意:在不能預(yù)先估計待測電壓的大小時,需先用大量程試觸。 串聯(lián)電路中,電流處處相等,總電壓等于各部分電壓之和;并聯(lián)電路中干路電流等于各支路的電流之和,各支路兩端電壓相等。 探究串、并聯(lián)電路的電流或電壓規(guī)律實驗中,為防止實驗數(shù)據(jù)的偶然性,應(yīng)使用不同規(guī)格的小燈泡多次測量。 串聯(lián)電路中,每個電流表的示數(shù)要相等;并聯(lián)電路中,每個電壓表的示數(shù)要相等。 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) l 鐵、銅、鋁、錫、石墨等都是導(dǎo)體,為什么人們常常用“銅”、“鋁”做導(dǎo)線(電線),而不是其他的材料?如何來描述導(dǎo)體的導(dǎo)電性能? l 臺燈可以調(diào)節(jié)亮暗,收音機可以調(diào)節(jié)音量,這些用電器是如何來改變它們的亮暗、音量的?調(diào)節(jié)的原理是什么? 同步練習(xí) (答題時間:45分鐘) 1. 在做“練習(xí)使用電壓表”實驗時,小華把電壓表接成了如圖所示的電路,小燈泡的規(guī)格為“1.2 V”,電池的電壓為1.5V。閉合開關(guān)S后,小燈泡_________(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”),電壓表的示數(shù)為_________V。 2. 如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后,要使燈泡L1、L2并聯(lián),甲表是_________、乙表是_________。(選填“電流表”或“電壓表”) 3. 如圖所示,開關(guān)S閉合后,L1和L2的連接方式是_________聯(lián),V1測_________兩端的電壓,V2測_________兩端的電壓。若V1的示數(shù)是2.6V,V2的示數(shù)是1.3V,則L1兩端的電壓是_________V,電源電壓是_________V。 4. 如圖所示的電路中,各個元件均能正常工作。當(dāng)開關(guān)閉合后,下列說法正確的是( ) A. 兩表指針有明顯偏轉(zhuǎn) B. 兩表指針幾乎不動 C. 電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn),電壓表指針幾乎不動 D. 電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),電流表指針幾乎不動 5. 如圖所示,閉合開關(guān)后能測出小燈泡L1兩端電壓的電路圖是( ) 6. 在探究串并聯(lián)電路電壓的規(guī)律實驗中,不需要的實驗器材是( ) A. 電源 B. 小燈泡 C. 電流表 D. 電壓表 7. 如圖所示,在探究串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系時。小華同學(xué)用電壓表測出ab、bc、ac兩端的電壓分別為Uab=2V,Ubc=2V,Uac =4V。在表格中記錄數(shù)據(jù)后。下一步應(yīng)該做的是( ) A. 整理器材,結(jié)束實驗 B. 分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論 C. 換用不同規(guī)格的小燈泡,再測出幾組電壓值 D. 換用電壓表的另一量程,再測出一組電壓值 8. 水果含有果酸。如圖所示在水果中插入兩片不同金屬制成的極板,就組成了一個水果電池。某科學(xué)興趣小組對影響水果電池電壓大小的因素進行了實驗研究。 (1)在水果中插入不同金屬制成的極板,并保持兩塊極板之間的距離、極板與水果的接觸面積不變,用電壓表直接測量兩塊極板之間的電壓,結(jié)果如下表: ① 請在方框中畫出這個實驗的電路圖; ② 分析實驗數(shù)據(jù)可以得出:在上述條件下,水果電池的電壓與_____________________有關(guān),還與__________________有關(guān); (2)若該小組的同學(xué)選用一只橙子并用銅——鋅作極板,研究水果電池的電壓跟極板與水果的接觸面積之間的關(guān)系時,應(yīng)控制__________________不變; (3)關(guān)于影響水果電池電壓大小的因素,你還可以研究的問題是__________________ (寫出一個)。 9. 在做“探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律”的實驗時,有多個燈泡可供選擇,小明把兩只燈泡L1、L2串聯(lián)起來接到電源上,如圖所示: (1)當(dāng)分別把電壓表連在圖中AB兩點、BC兩點及AC兩點時,閉合開關(guān)后測得的數(shù)據(jù)是:UAB= 0,UBC= 12V,UAC =12V,則故障可能是_________________________________ 。 (2)故障排除后,實驗正常進行,通過測量得到了兩組實驗數(shù)據(jù)如下表所示,分析兩組實驗數(shù)據(jù),可得出: _____________________________________________________。
(3)你認(rèn)為本實驗設(shè)計有什么不合理或需要改進的地方嗎?若有,請加以說明。 _______________________________________________________________________。 10. 如圖甲所示的電池盒,盒外有三個接線柱A、B、C;盒內(nèi)有三個5號電池插槽,六個接線柱a、b、c、d、e、f;部分連接好的導(dǎo)線已畫出,如圖乙中虛線所示。選接盒外不同接線柱,可從該電池盒獲得1.5V、3V、4.5V三種輸出電壓。請你在圖乙的虛線框內(nèi),用筆畫線代替導(dǎo)線將三節(jié)干電池(用元件符號表示)連接起來,組成一個符合實際的電源,并滿足下列要求: (1)AB間電壓為1.5V (A為負(fù)極,B為正極); (2)BC間電壓為3V (B為負(fù)極,C為正極); (3)AC間電壓為4.5V (A為負(fù)極,C為正極)。 11. 課外閱讀: (1)常見的電壓值 電視信號在天線上感應(yīng)的電壓 約0.1mV 維持人體生物電流的電壓 約1mV 堿性電池標(biāo)稱電壓 1.5V 電子手表的氧化銀電池兩極間的電壓 1.5V 一節(jié)蓄電池電壓 2V 手持移動電話的電池兩極間的電壓 3.6V 對人體安全的電壓干燥情況下不高于36V(必記內(nèi)容) 家庭電路的電壓 220V(必記內(nèi)容) 動力電路電壓 380V 無軌電車電源的電壓 550~600V 列車上方電網(wǎng)電壓 1500V 電視機顯像管的工作電壓 10kV以上 發(fā)生閃電的云層間電壓 可達103kV 干電池兩級間的電壓 1.5V(必記內(nèi)容) 電鰻能釋放200V的電壓 高壓輸電 (2)生活中碰到的“安全”的高壓電: 在干燥的冬天用梳子梳頭,常??梢月牭洁栲枧九镜穆曇?,那就是梳子和頭發(fā)之間發(fā)生放電現(xiàn)象。我們從地毯上走過去,然后摸鐵門柄,常會在手指和門柄之間打一個火花,如果你的手距離門柄1厘米左右就開始放電打火花的話,那么你身上的電壓至少等于電視機顯象管陽極上的電壓,也就是一萬多伏,這個電壓大約是電燈電壓的50倍。既然人身上有這么高的電壓,可為什么不會被電死呢這是因為,人是否能被電死不能只看電壓的高低,還要看通過人體的電流的大小,由于在一般情況下摩擦產(chǎn)生的靜電電量很小,所以通過人體的電流也極小,故對身體無害。不過在一些工廠里,例如電纜制造廠,在卷繞電纜的過程中因摩擦帶電,電壓可以高達10萬伏,積累的電量也很多,不小心用手去觸摸電纜的人,也會被擊倒在地,不省人事。 點燃煤氣灶時煤氣槍里有一種特殊的物質(zhì)叫壓電體,扣扳機的時候?qū)λa(chǎn)生了壓力,于是在這個物質(zhì)的兩個表面上就會產(chǎn)生幾萬伏的高電壓,產(chǎn)生火花放電。 此外還有電子打火機,冬天人脫毛衣時,都會具有上萬伏的電壓,但由于電荷量小的原因,它們對人體都不會造成危害。 問題:我國家庭電路的電壓是______V,對人體安全的電壓為______V,一節(jié)新干電池的電壓為______V。 試題答案 1. 不發(fā)光 1.5(解析:電壓表在電路中,相當(dāng)于開路,所以燈泡不亮;電壓表跟一般的用電器串聯(lián)時,它會分擔(dān)絕大部分的電壓,示數(shù)近似于電源電壓的大小。目前我們更多的是從實驗的角度來得出結(jié)論,具體的推導(dǎo)過程將在下章分析”) 2. 電壓表 電流表(解析:電壓表在電路中相當(dāng)于開路,電流表相當(dāng)于一根導(dǎo)線;甲與L2并聯(lián),先確定甲為電壓表,則乙為電流表,否則L2無法工作) 3. 串 L1 L2 2.6 3.9 4. D(解析:電壓表在電路中相當(dāng)于開路,電流表相當(dāng)于一根導(dǎo)線;所以電流表無示數(shù),電壓表分擔(dān)電源中絕大部分電壓,故電壓表有示數(shù)且等于電源電壓) 5. D 6. C 7. C (解析:用不同規(guī)格的小燈泡,多進行幾次測量,可以避免偶然因素帶來的影響。也就是“多次測量找普遍規(guī)律”) 8. (1) ① ②極板的材料 水果的種類; (2)極板間的距離; (3)水果電池的電壓與極板間的距離是否有關(guān)(答案不唯一,合理即可)。 9. (1) L1短路(或L2斷路,或L1短路同時L2斷路)。 (2)串聯(lián)電路中,總電壓等于各部分電路的電壓之和。 (3)有 實驗次數(shù)太少,可能引起較大誤差。 10. 11. 220 不高于36 1.5 |
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