16.1 电压（解析版）

第十六章 电压电阻 第1 节 电压 1 初步认识电压，知道点压的作用及电源是提供电压的装置。 2 知道电压的单位及其换算关系，记住干电池及家庭电路电压值。 3 认识电压表，了解电压表的用途及符号，会正确使用电压表测量电压。 一、电压： 1 实验探究：观察小灯泡的发光亮度； （1）实验： （2）现象：不接电池时，小灯泡不发光；接上电池时，小灯泡发光，且接入的电池越多，小灯泡发光越亮。 （3）实验现象思路点拨： ①没有电池时，导线中虽然有大量的自由电子，但不发生定向移动，没有电流，所以小灯泡不亮； ②当接上电池时，小灯泡发光，表明金属导体中的自由电子发生了定向移动形成电流。 （4）结论： ① 电池 推动导体中的自由电子发生定向移动形成电流； ②电源的两极之间存在某种“力量”，迫使电路中的电子产生了定向移动； 我们把电源两极之间的这种作用成为 电压 。 2 来源： 电源 是提供电压的装置。 3 作用：电压是形成电流的原因，电压使电路中的自由电荷发生 定向移动 形成电流。 学习目标 1 预习导学 02 （1）先有电压，后有电流；（有电流就一定有电压，有电压不一定有电流） （2）电流受电压的影响，其他条件相同时，电压越大，电路中的电流越大；（电压不受电流影响） 4 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（闭合电路）。 5 电压的符号：U 6 单位：国际单位伏特，简称伏，单位符号：V （1）常用单位：兆伏（MV）千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV） （2）换算关系：1MV=1000kV 1kV＝1000V 1V＝1000mV 1mV＝1000μV 7 常见电压值： （1）一节新干电池的电压 15V ； （2）一节蓄电池的电压 2V ； （3）人的安全电压：不高于 36V ； （4）家庭电路的电压 220V 。 8 要点诠释： （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--电压表的使用： 1 仪器：电压表； 2 符号： 3 使用规则：“两要、一不”； （1）电压表的 内阻 很大，相当于 断路 ，所以，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正极，另一个接线柱靠近电源的负极。 （3）被测电压不要超过电压表的最大量程。 ①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。 ②选择量程：实验室用电压表有两个量程，0～3V 和0～15V。（相差5 倍） ③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； ④若被测电压小于3V，则换用小的量程。 4 读数：读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值。 三、电路故障思路点拨： 1 电流表示数正常而电压表无示数： “电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是： ①电压表损坏； ②电压表接触不良； ③与电压表并联的用电器短路。 2 电压表有示数而电流表无示数： “电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因 可能是： ①电流表断路； ②和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明 显示数。 3 电流表电压表均无示数： “两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时断路外， 最大的可能是主电路断路，导致无电流。 知识点一：电压表使用解读 【探究重点】电压表使用规则 遵循“两个必须”，“一个不能”，“三先三后”原则 两个必须： （1）必须将电压表并联接入被测电路的两端。 （2）必须使电流从电压表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。 一个不能： 所测电压不能超过电压表的量程。 三先三后： （1）先调零后使用。 （2）先画图后连接。 （3）先认清分度值后读数。 【例题精讲】（2023•长春）在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池。用电压表测量这个 自制电池的电压，其现象如图所示。下列说法正确的是（ ） ．铜片是电池正极 B．锌片是电池正极 探究提升 03 ．盐水不导电 D．电压表正、负接线柱接反了 【答】 【思路点拨】（1）图中铜片与电压表的正接线柱连接，指针正向偏转，根据电压表的正确使用方法，判断电源 的正负极； （2）容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体； （3）根据电压表的指针偏转情况确定电压表连接是否正确。 【解析】B、图中铜片与电压表的正接线柱连接，指针正向偏转，说明铜片是该盐水电池的正极、锌片是负极， 故正确、B 错误； 、盐水是盐的水溶液，容易导电，属于导体，故错误； D、图中指针正向偏转，正负接线柱接法正确，故D 错误； 故选：。 【点评】本题考查了电压表的使用、导体的导电性，属于基础题目。 【巩固训练】（2022•台州）某次实验时，电表的接线和指针的位置如图所示，其示数为（ ） ．250 伏 B．125 伏 ．250 安 D．125 安 【答】 【解析】由图可知，电表表盘标有“V”，所以是电压表；该电压表选择的量程为0～3V，分度值为01V，其示 数为250V。故选：。 知识点二：电路故障思路点拨 【探究重点】 1．电路故障主要表现 (1)电路断路现象：①灯泡不亮；②电流表无示数；③电压表无示数(电压表所测部分两节点之外断路)；④电压表 有示数(接近电源电压)(电压表所测部分两节点之间断路)。 (2)电路短路现象：一是电源短路―→用电器不工作，电压表、电流表都无示数，有可能烧坏电源；二是部分短路 (也叫短接)―→电路仍通―→①灯泡仍亮(没有被短路)；②灯泡不亮(被短路)；③电流表有示数(没有被短路)；④电 压表有示数(所测部分没有短路)；⑤电压表无示数(所测部分短路)。 2．查找断路故障的方法 （1）电压表并联：有示数时，并联部分以外通路，并联部分断路；无示数时，并联部分以外断路或并联部分短路。 （2）电流表并联：有示数时，并联部分以外通路，并联部分断路；无示数时，并联部分以外断路或并联部分短路。 （3）导线并联：有特征的用电器(电灯、电表等) 不工作：并联部分断路、并联部分以外断路、并联部分短路。 3 注意： 表一 电路发生故障时的现象 故障 现象 短路 灯泡仍可能亮；灯泡可能不亮(灯泡被短路)；电流表有示数；电压表可能有示 数(电压表并联部分无短路)；电压表示数可能为零(电压表并联部分短路) 断路 灯泡不亮；电流表无示数；电压表示数为零或接近电源电压 表二 常见电路故障的判断 现象 故障 电流表、电压表的指针反向偏转 电流表、电压表的“＋”“－”接线柱接反 电流表、电压表的指针偏转角度很小 电流表、电压表的量程可能都选择过大；电源电 压可能过低 电流表指针超过最大值 量程可能选择过小；电路中可能出现短路 【例题精讲】（2020•内江）若将完好的电流表、电压表、小灯泡连接成如图所示的电路，各处接触良好。当开关 S 闭合后，会出现（ ） ．电流表指针明显偏转 B．小灯泡发光 ．电压表指针明显偏转 D．电池被烧坏 【答】 【思路点拨】电压表相当于断路，测量用电器两端电压时，与用电器并联。 【解析】由图知道电压表与电流表、灯泡串联，由于电压表的内阻很大，所以电路的电流几乎为零，故电流表 指针几乎没有偏转、灯泡不会发光、电池也不会被烧坏；根据串联分压原理知道，电压表两端的电压几乎等于 电源电压，故电压表指针明显偏转，故只有符合题意。 故选：。 【点评】此题考查了电路的连接，掌握电压表、电流表特点及使用方法是正确解析的关键。 【巩固训练】（2019•孝感）如图所示，通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题，下列说法正确的是（ ） ．断开S1和S3，闭合S2时，R1和R2并联 B．断开S1和S3，闭合S2时，电压表测量电源电压 ．断开S2，闭合S1和S3时，R1和R2串联 D．断开S1，闭合S2和S3时，R2被短路 【答】D 【解析】 B、由图可知，当断开S1和S3，闭合S2时，电流只有一条路径：正极→电流表→R1→R2→S2→负极，所以R1与 R2为串联；此时电压表并联在R1两端，则电压表测量R1两端电压，故B 错误； 、断开S2，闭合S1和S3时，电流从正极出发经电流表分两支：一支经过S1→R2，另一支经过R1，然后汇合经 S3回到电源负极，所以R1和R2并联，故错误； D、由图可知，断开S1，闭合S2和S3时，电流只有一条路径：正极→电流表→R1→S3→负极，R2被短路，故D 正确；故选：D。 1．（2023•九龙坡区模拟）在下列数据中，最接近生活实际的是（ ） 强化训练 040 ．人体感觉舒适的气温约为40℃ B．课桌的高度约是120dm ．一支普通铅笔的质量约为500g D．人体安全电压不高于36V 【答】D 【解析】、人体感觉舒适的气温约为23℃，故错误 B、课桌的高度约是8dm，故B 错误； 、一支普通铅笔的质量约为5g，故错误； D、人体安全电压不高于36V，故D 正确。故选：D。 2．（2023•庄浪县校级模拟）如图所示的电路中，要想测出L2两端的电压，连接正确的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【解析】、电压表的正负接线柱接错了，且测量的是L1、L2的电压，故错误； B、开关闭合后，电压表测L1的电压，故B 错误； 、电压表与L2并联，测L2的电压，故正确； D、电压表虽然并联在L2两端，但正负接线柱接错，故D 错误。故选：。 3．（2023•洪山区校级模拟）如图所示，将、B 两种不同的金属片分别插入土豆，制成“土豆电池”。闭合开关 S，发光二极管发光，电压表有示数。以下关于电路的理解，说法正确的是（ ） ．闭合开关后，“土豆电池”内部的自由电荷移动形成了电流 B．“土豆电池”内部电流方向为从流向B ．闭合开关S，若发光二极管“正”、“负”极接反，电压表将没有示数 D．若断开开关S，电压表无示数，、B 两金属片间仍有电压 【答】D 【解析】 、闭合开关后，“土豆电池”内部的自由电荷定向移动形成了电流，故错误； B、根据电压表正向偏转知，是电源的正极，在电源内部，电流总是从电源的负极流向正极；则由图可知， “土豆电池”内部电流从金属片B 流向，故B 错误； 、闭合开关S，若发光二极管“正”、“负”极接反，此时电压表测量的是电源电压，有示数，故错误； D、电源的两端是存在电压的，与外部电路的通断情况无关，故D 正确。故选：D。 4．（2023•青白江区模拟）如图所示电路，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2正常发光，电流表和电压表均有示数。 下列关于电路的思路点拨不正确的是（ ） ．灯L1与灯L2并联 B．电流表测量电路总电流 ．电压表测量了L1两端的电压 D．只断开开关S1，灯L2正常发光 【答】B 【解析】B、由图知，闭合开关S1、S2，两灯并联，电流表串联在L2上，则电流表测量通过L2的电流；电压表 并联在灯L1的两端，则电压表测量灯L1两端的电压，故正确、B 错误； D、因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，只断开开关S1时，灯L2仍正常发光，故D 正确。故选： B。 5．（2023•猇亭区校级模拟）如图所示，是“伏安法测电阻”的实验电路图。张三同学在做此实验时，不小心将 电流表和电压表互换了位置，则闭合开关后，可能造成的后果是（ ） ．只损坏电流表 B．只损坏电压表 ．电流表和电压表都被损坏 D．电流表和电压表都不会被损坏 【答】D 【解析】由图可知，将电流表和电压表互换了位置，电压表串联在电路中，能测量电源电压，故有示数； 因电压表的内阻很大相等于断路，所以，由＝ 可知，此时电路中的电流为零，即电流表示数几乎为零，且电 流表和电压表不会损坏，故B 错误，D 正确。故选：D。 6．（2023•平阴县二模）如图所示，是电压表的表盘，其示数是（ ） ．23V B．115V ．26V D．23V 或115V 【答】D 【解析】由图可知，没有画出连接的接线柱，不能确定电压表使用的量程。 有两种可能：一是连接“﹣、3”接线柱，量程为0～3V，分度值是01V，指针所指的位置是23V，电压表的示 数为23V；二是连接“﹣、15”接线柱，量程为0～15V，分度值是05V，指针所指的位置是115V，电压表的示 数为115V。 可见，图示电压表的示数为23V 或115V。故选：D。 7．（2023•南通模拟）某同学用电压表测电压时，发现电压表指针向左边没有刻度的地方偏转。产生的原因是（ ） ．电压表烧坏了 B．电压表的量程太小 ．电压表未校零 D．电压表正、负接线柱接反了 【答】D 【解析】用电压表测电压时，发现电压表指针向左边没有刻度的地方偏转（即指针反向偏转），其原因是电压 表的正、负接线柱接反了，故D 正确。故选：D。 8．（2023•东明县二模）如图所示的电路中，小灯泡L1和L2额定电压均为3V。闭合S1、S2，下列关于该电路的说 法正确的是（ ） ．L2会被短路 B．电压表不能测量L1两端的电压 ．取下L1时，L2正常发光 D．只断开开关S2时，电压表有示数 【答】 【解析】、闭合S1、S2，电流有两条路径，一条经电流表、灯泡L1回到电源负极；一条经灯泡L2、开关S2，回 到电源负极，电压表测并联电路电压，开关S1在干路，故L2没有被短路，故错误； B、因两灯泡并联，并联电路各支路两端的电压都相同，故电压表能测量L1两端的电压，故B 错误； 、因两灯泡并联，各支路互不影响，故取下L1时，L2正常发光，故正确； D、只断开开关S2时，电压表无法与电源的两极接通，所以电压表无示数，故D 错误。 故选：。 9．（2023•金乡县三模）小明探究串联电路的电压规律，连接了如图所示的电路，下列做法不正确的是（ ） ．闭合开关S，电压表测量L2两端的电压 B．只将导线②的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表测量L1两端的电压 ．只将导线①的下端改接到L1右端，闭合开关S，电压表测量L2两端的电压 D．只将导线①的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表测量L1和L2的总电压 【答】B 【解析】 、闭合开关S，该电路为串联电路，电压表与L2并联，电压表测量L2两端的电压，故正确； B、只将导线②的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表的正负接线柱接反了，无法测量L1两端的电压，故 B 错误； 、只将导线①的下端改接到L1右端，该电路为串联电路，电压表与L2并联，闭合开关S，电压表测量L2两端 的电压，故正确； D、只将导线①的下端改接到L1左端，闭合开关S，电压表并联到了电源的两端，测量L1和L2的总电压，故 D 正确。 故选：B。 10．（2023•岱岳区一模）如图所示，甲、乙、丙分别可能是灯泡L2、电流表或电压表，关于它们的连接情况，下 列说法正确的是（ ） ．若甲是灯泡L2，乙是电流表，丙是电压表，灯泡L1和L2并联 B．若甲是电流表，乙是灯泡L2，丙是电压表，灯泡L1和L2并联 ．若甲是电压表，乙是灯泡L2，丙是电流表，灯泡L1和L2串联 D．若甲是灯泡L2，乙是电压表，丙是电流表，灯泡L1和L2串联 【答】 【解析】、若甲是灯泡L2，乙是电流表，丙是电压表，则灯泡L1和L2并联，说法正确； B、若甲是电流表，乙是灯泡L2，丙是电压表，将形成电源短路，故B 错误； 、若甲是电压表，乙是灯泡L2，丙是电流表，灯泡L1被短路，故错误； D、若甲是灯泡L2，乙是电压表，丙是电流表，灯泡L1被短路，故D 错误。故选：。 1．（2022•四川）下列说法中，符合实际的是（ ） ．一节5 号干电池的电压约为15V B．一个医用口罩的质量约为500g ．一本物理课本的宽度约为50m D．中学生正常步行的速度约为10m/s 【答】 【解析】、一节5 号干电池的电压约为15V，故符合题意； B、一个医用口罩的质量约为3g，故B 不符合题意； 、一本物理课本的宽度约为18m，故不符合题意； D、中学生正常步行速度约为1m/s，故D 不符合题意。故选：。 2．（2022•浙江）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（ ） ．电流 B．电阻 ．电压 D．电功 【答】 【解析】自由电子定向移动形成电流，电压是形成电流的原因。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种 推动作用，动力即为电压，故符合题意，、B、D 不符合题意。故选：。 3．（2021•黑龙江）下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确的是（ ） ． B． ． D． 【答】D 【解析】 、电流表并联到了电阻R2两端，R2被短路，此时电压表测量的是一段导线两端的电压，故错误； B、电流表并联到了电阻R2两端，电压表与电阻R2串联，电流表和电压表的接法错误，故B 错误； 、电压表并联到了电阻R1两端，测量的是R1两端的电压，故错误； D、该电路为串联电路，电压表并联到了电阻R2两端，测量的是R2两端的电压，电流表串联在电路中，故D 正 确。故选：D。 4．（2021•泰安）下列电路连接正确的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【解析】、图中电流表串联，电流从负接线柱流入，接法错误，故错误； B、图中电流表与灯并联，会造成电源短路，故B 错误； 、图中电压表并联，电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，可以正常工作，故正确； D、图中电压表并联在电路中，电流从负接线柱流入，接法错误，故D 错误。故选：。 5．（2021•成都）普通笔记本电脑的电池电压最接近（ ） ．220V B．110V ．20V D．380V 【答】 【解析】普通笔记本电脑的电池电压电池的电压一般是144V 或108V，20V 比较接近笔记本电脑的电池电压， 故BD 错误，正确。故选：。 6．（2014•黑龙江）如图是某同学在一次电学实验中所连接的电路，开关闭合后会出现的现象是（ ） ．灯不亮，电压表有示数 B．灯不亮，电压表无示数 ．灯不亮，电流表不会损坏 D．灯亮，电流表会损坏 【答】B 【解析】根据电流表的特点可知，电流表的内阻很小，相当于导线； 图中开关闭合后，会造成电源短路，有比较大的电流流过电流表和电源，所以电流表和电源有可能被烧坏；但 没有电流流过灯泡和电压表，所以灯不亮，电压表无示数。故只有B 说法正确。故选：B。 （多选）7．（2022•青岛）小明探究串联电路的电压规律，连接了如图所示的电路，下列做法正确的是（ ） ．闭合开关S，电压表测量L