蘇科版九年級上冊第十三章《電路初探》13.4電壓和電壓表的使用【知識梳理】一、電壓1．概念：電路中之所以有電流的形成是由于電路兩端存在著電壓，電壓促使自由電荷定向移動形成電流，也就是說，電壓是形成電流的原因。之前我們把電流比作水流，水能流動是因為管道兩端的水壓不相同，也就是管道兩端有壓力差，水將從水壓大的位置流向水壓小的位置。為了方便理解，我們可以把電壓類比為管道兩端的壓力差，有了電壓，電流才能流動起來。就像圖中的管道構成連通器，當閥門打開時，抽水機依靠不斷地抽水才能維持著管道兩端地壓力差，電源也是通過消耗其他能量來維持正負極間有一定的電壓。2．電壓的符號：U3．單位：伏特V(國際單位)。千伏kV、毫伏mV。單位換算：1V=10-3kV=103mV4．對電壓的理解：電壓是存在于兩點之間的一個概念，因此，可以說某兩點間的電壓，某用電器兩端的電壓，但只說某點的電壓或某用電器的電壓是不規(guī)范的。5．常見的電壓：一節(jié)干電池1.5V；一節(jié)蓄電池2V；家庭電路220V；對人體安全的電壓不高于36V。注意：電池用久了，電壓會降低。二、電壓表1．用途：測量電路中某兩點間的電壓。2．電壓表的結構3．電壓表的刻度及量程電壓表刻度盤共有30個寬度均勻的小格，每一小格表示的電壓為量程的。（1）量程一：0～3V，對應刻度盤下方的數(shù)字，分度值為3÷30=0.1V；（2）量程二：0～15V，對應刻度盤上方的數(shù)字，分度值為15÷30=0.5V。4．電壓表使用注意事項：（1）使用前要檢查指針是否指零，如有偏差，要用螺絲刀旋轉表盤上的調零旋鈕，將指針調零。（2）需要測哪兩點間的電壓，就把電壓表的正負接線柱接到那兩點上，也就是說必須要把電壓表與被測量對象并聯(lián)在電路中，使電流從正接線柱流入電壓表，從“—”流出，仍簡記為“正進負出”。（3）被測電壓的大小不能超過電壓表的量程，否則會燒壞電壓表。（4）在不確定被測電壓大小范圍時，一般先用大量程試觸，如電壓表示數(shù)在小量程范圍內(nèi)，再改用小量程，這樣讀數(shù)更為精確；如果大量程試觸時指針滿偏，則需更換更大量程的電壓表。（5）電壓表對電流的阻礙很大，相當于斷路，因此電路中可以把電壓表直接連接到電源的兩極測電源電壓，不會燒壞電源。在分析電路串并聯(lián)時，一般也把電壓表當作斷路處理，簡化電路。5．電壓表測量對象的判斷方法：（1）觀察法：觀察電壓表與哪部分電路構成并聯(lián)關系，那么它測量的就是這部分電路兩端的電壓。（2）閉環(huán)法：電壓表與哪部分電路可構成閉環(huán)，那么它測量的就是這部分電路兩端的電壓。舉例說明：如圖所示電路①電壓表V1與L1、L2構成閉環(huán)，所以V1測L1和L2串聯(lián)的局部電路兩端的電壓。

②電壓表V2與L2、L3構成閉環(huán)，所以V2測L2和L3串聯(lián)的局部電路兩端的電壓。（3）延伸法：將電壓表兩端的連接導線端點在導線上（不能跨過用電器、電壓表）延伸，能延伸到哪部分電路兩端，那么它測量的就是這部分電路兩端的電壓。舉例說明：如圖所示電路①S1、S3斷開，S2閉合時，L1與L2串聯(lián)，電壓表V兩端可延伸到L2兩端，所以V測L2兩端電壓。②S1、S3閉合，S2斷開時，L1與L2并聯(lián)，電壓表V兩端可延伸到L1、L2和電源兩端，所以V測L1、L2和電源兩端電壓。

6．電壓表的讀數(shù)：（1）確定電壓表所選量程和分度值。（2）接通電路后，看看指針向右總共偏過多少小格。（3）小格數(shù)乘分度值即為電壓表讀數(shù)。（4）如果電壓表的指針沒有正對某一刻度，在兩個刻度之間，這時指針靠近哪個值就讀哪個值。舉例說明：7．電壓表常見的非正?，F(xiàn)象現(xiàn)象情形開關閉合前，指針未指零開關閉合后，指針向左偏開關閉合前，指針未指零開關閉合后，指針輕微偏轉開關閉合后，指針滿偏開關閉合后，指針無偏轉原因指針未調零“正”“負”接線柱接反了指針未調零量程選大了量程選小了①電壓表連線斷開②電壓表被短路影響測量結果偏小指針彎曲，電壓表損壞測量結果偏大讀數(shù)誤差大燒壞電壓表電壓表不工作三、實驗：探究串并聯(lián)電路電壓的特點1．探究串聯(lián)電路電壓的特點【實驗目的】探究串聯(lián)電路中各部分電壓有什么關系【實驗器材】兩種不同規(guī)格的燈泡各兩個（L1、L2規(guī)格相同，L3、L4規(guī)格相同）、一個電壓表，若干導線、兩節(jié)干電池、一個開關【實驗設計】（1）實驗電路圖如圖所示：（2）將其中一種相同規(guī)格的燈泡L1、L2與兩節(jié)電池，開關用導線串聯(lián)起來，把電壓表并聯(lián)在電路中的A、B兩點之間，測出A、B之間的電壓。然后，再用同樣的方法測出B、C兩點，A、C兩點間的電壓，將測得的數(shù)據(jù)填入表格中（數(shù)據(jù)僅供參考）。（3）將燈泡L2更換為另一種規(guī)格的燈泡L3，再次測量兩次將測得的數(shù)據(jù)填入表格中（數(shù)據(jù)僅供參考）。（4）將L1也更換為另一種規(guī)格的燈泡L4，再次測量兩次將測得的數(shù)據(jù)填入表格中（數(shù)據(jù)僅供參考）。各部分電壓實驗序號UABUBCUAC11.5V1.5V3.0V21.0V2.0V3.0V31.5V1.5V3.0V【實驗分析】燈泡規(guī)格相同時，，燈泡規(guī)格不同時，，但始終有?！緦嶒灲Y論】在串聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和?！咀⒁馐马棥浚?）連接實驗電路時，開關應斷開；電壓表應并聯(lián)在被測電路中；（2）連接好電路后，要先用開關試觸，觀察電壓表的指針偏轉情況，確認無誤后，再閉合開關，觀察示數(shù)；（3）讀數(shù)時，要客觀、精確，視線與刻度線垂直，讀數(shù)完畢，斷開開關，切斷電源，整理好儀器；（4）電壓表的量程選擇得過小，會使指針偏轉過大，損壞電表；選擇得過大，會使指針偏轉過小，測量不準確；一般來說，選擇的量程，應使指針偏轉到刻度盤的之間。2．探究并聯(lián)電路電壓的特點【實驗目的】探究并聯(lián)電路兩端的總電壓跟各個支路兩端電壓有什么關系【實驗器材】三個不同規(guī)格的燈泡（L1、L2、L3）、若干導線、一個電壓表、三節(jié)干電池、一個開關【實驗設計】（1）實驗電路圖如圖所示：（2）將燈泡L1、L2與兩節(jié)干電池，開關用導線并聯(lián)起來，把電壓表并聯(lián)在燈泡L1所在支路兩端的A、B兩點之間，測出A、B間的電壓。然后，再用同樣的方法測出L2所在支路兩端的C、D兩點之間、電源兩端的，將測得的數(shù)據(jù)填入表格中（數(shù)據(jù)僅供參考）。（3）將燈泡L1更換為燈泡L3，再測量一次，將測得的數(shù)據(jù)填入表格（數(shù)據(jù)僅供參考）。（4）再增加一節(jié)干電池，再測量一次，將測得的數(shù)據(jù)填入表格（數(shù)據(jù)僅供參考）各部分電壓實驗序號UABUCDUEF13.0V3.0V3.0V23.0V3.0V3.0V34.5V4.5V4.5V【實驗分析】更換不同的燈泡，改變電源電壓，始終有?！緦嶒灲Y論】在并聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓與各支路兩端的電壓相等?！疽族e點】1．電壓表近似于斷路，但不是斷路，只是通過它的電流很微弱。2．兩用電器兩端的電壓相等不一定是并聯(lián)，兩用電器兩端的電壓不相等一定是串聯(lián)。3．多節(jié)電池一起作為電源時，需要采用串聯(lián)的方式，才能提高電路的總電壓。4．在電路中，電源是提供電壓的，用電器是利用電壓的，所以當判斷出電壓表測量的對象既包含電源又包含用電器時，那么此種情況電壓表實際的測量對象是其余電路兩端的電壓。舉例說明：如圖所示，由閉環(huán)法判斷電壓表測量的是電源與燈泡L2串聯(lián)的這部分電路兩端電壓，但這兩端也是L1的兩端，電壓表也可以和燈泡L1構成閉環(huán)，所以實際上電壓表測量的是L1兩端的電壓。原圖測量對象包含電源和燈泡L2實際測量對象是燈泡L1【規(guī)律總結】1．在串聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即U=U1+U2+……；在并聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓與各支路兩端的電壓相等，即U=U1=U2=……。2．在分析電路串并聯(lián)時，把電壓表看成斷路，可以簡化電路，使分析更容易。3．純導線兩端的電壓很小，可忽略。因此用導線直線相連的節(jié)點，可認為是同一個節(jié)點。例如上面探究并聯(lián)電路電壓特點的實驗中，A、C、E均為連接電源正極的同一節(jié)點，B、D、F均為連接電源負極的同一節(jié)點，故電源電壓U=UAB=UCD=UEF。4．電壓表測量的其實是自身兩端的電壓，所以它與誰并聯(lián)，它們的電壓就相等，它就測誰兩端的電壓。5．電壓表大量程是小量程的5倍，如果兩個電壓表接入不同量程指針位置卻相同，那么這兩個電壓表讀數(shù)也是5倍關系?！镜淅治觥?．（2022·廣東深圳·九年級期中）如圖中利用電壓表測燈L2兩端的電壓，其中正確的是（）A．B．C．D．2．（2021·山東泰安·九年級期末）如圖所示的電路中，閉合開關后，V1的示數(shù)是3V，V2的示數(shù)是5V。已知電源兩端的電壓是6V，那么L1兩端的電壓是___________，L2兩端的電壓是___________，L3兩端的電壓是___________。3．（2022·湖南永州·九年級期末）在圖中兩處空缺畫上電源和電壓表的電路符號，使開關閉合后，兩燈均能發(fā)光。4．（2022·湖南長沙·九年級期末）如圖所示的電路中，小燈泡L1和L2額定電壓均為3V。閉合S1、S2，下列關于該電路的說法正確的是（）A．L2會被短路 B．電壓表不能測量L1兩端的電壓C．取下L1時，L2正常發(fā)光 D．只斷開開關S2時，電壓表有示數(shù)【思路小結】1．分析電路時，先把電壓表看作斷路，電流表看作導線，可以化繁為簡，更快更準確地分析出用電器間的連接方式，然后再分析電流表、電壓表的測量對象。2．在電路中，任何電壓都不會超過電源的總電壓。【精典訓練】一、單選題1．（2022·黑龍江哈爾濱·九年級開學測）如圖所示，電源的電壓為4V，閉合開關S，電壓表示數(shù)為2.5V，則（）A．兩端的電壓為2.5V B．兩端的電壓為2.5VC．兩端的電壓為1.5V D．和電源的電壓之和為2.5V2．（2022·廣東廣州·九年級期中）如圖所示的電路，閉合開關，兩燈均正常發(fā)光，下列說法中正確的是（）A．通過a點的電流等于通過c點的電流 B．通過a點的電流大于通過c點的電流C．當L2斷路時，電壓表的示數(shù)為0 D．電壓表測的是電源電壓3．（2022·黑龍江雞西·九年級期末）如圖所示，當開關S閉合后，可能會造成電流表或電壓表損壞的是（）A． B． C． D．4．（2021·山東泰安·九年級期末）在如圖所示的電路中，電源電壓為9V，且保持不變，開關S閉合時，電壓表的示數(shù)為6V，則（）A．L1兩端的電壓為6V B．L2兩端的電壓為6VC．L2兩端的電壓為3V D．L2兩端的電壓為9V5．（2022·北京順義·九年級期中）如圖所示，圖中的a、b是電流表或電壓表，下面關于電表的說法，正確的是（）A．a(chǎn)、b都是電流表 B．a(chǎn)、b都是電壓表C．a(chǎn)是電壓表，b是電流表 D．a(chǎn)是電流表，b是電壓表二、填空題6．（2022·江蘇無錫·中考二模）如圖所示的電路中。（1）要使L1與L2組成并聯(lián)電路，應閉合開關______．（2）若同時閉合開關S2和S3時，則發(fā)光的燈泡為______；（3）若將S1、S2和S3全部換成實驗室中常用的電流表或電壓表且使兩燈串聯(lián)，則S2處應為______表。7．（2022·遼寧朝陽·九年級期末）小新按圖甲所示的電路進行實驗，當閉合開關，用電器正常工作時，電壓表V1和V2的指針位置完全一樣，如圖乙所示，則電壓表V1的示數(shù)為___________V，L1兩端的電壓為___________V。8．（2022·廣東廣州·九年級期末）如圖所示，電源兩端的電壓保持不變。閉合開關后，小王發(fā)現(xiàn)L1比L2亮，則L1兩端的電壓_____（選填“大于”、“等于”或“小于”）L2兩端的電壓；若燈泡L1在實驗過程中忽然燒壞，則電流表A1示數(shù)_____，L2兩端的電壓_____，電流表A2示數(shù)_____（后三空均選填“變大”、“變小”或“不變”）。三、作圖題9．（2022·新疆哈密·九年級期末）請根據(jù)圖中所示的實物圖，畫出對應的電路圖。10．（2022·河南新鄉(xiāng)·九年級月考）已知電源電壓為3V，通過燈泡L1、L2的電流分別為1A和0.5A，請根據(jù)電路圖用筆畫線代替導線連接實物。四、實驗題11．（2022·廣東深圳·九年級期中）小明選用兩節(jié)新電池，兩個小燈泡，一個電壓表來探究串聯(lián)電路電壓的特點。（1）若要測量燈泡L1兩端的電壓，請在圖甲中畫出導線，補充完整實物圖；（2）小明連接好電路，閉合開關前，發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示，出現(xiàn)這種情況的原因是________；（3）L1與L2應該選擇規(guī)格_______（填“相同”或“不相同”）的小燈泡，目的是________；（4）閉合開關后，小明發(fā)現(xiàn)兩燈都不發(fā)光，于是分別把電壓表接在圖丙中AB兩點、BC兩點及AC兩點，測得數(shù)據(jù)分別是UAB=3V，UBC=0V，UAC=3V；小明檢查發(fā)現(xiàn)只有燈L1和燈L2中的一盞出現(xiàn)故障，則故障可能是___________；（5）故障排除后，用電壓表分別測出A與B、B與C、A與C兩點間的電壓UAB，UBC，UA