16.1 电压（考点解读）（解析版）

161 电压（考点解读）（解析版） 1、电压 （1）电压与水压的类比： 抽水机是提供水压的装置，水压是形成水流的原因； 电源是提供电压的装置，电压是形成电流的原因。 （2）形成持续电流的条件：一是电路中有电源（或电路两端有电压）；二是电路为通路 （或电路是闭合的）。 电路中有电流时一定有电压；有电压时却不一定有电流，关键是看电路是不是通路。 （3）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=103V；1V=103mV；1mV=103μV； （4）常见电压值 家庭电路电压：220V 对人体安全电压：不高于36V 手机电池的电压：37V 一节干电池电压：15V 一节铅蓄电池电压：2V （5）电压表是测量电压的仪表，表盘中央标有字母V，电路元件符号： 。 2、电压表 （1）电压的测量工具是电压表，实验室常用电压表及元件符号如图： （2）实验室常用的电压表有三个接线柱，两个量程： ①当用“-”“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一大格表示1V，每一小格表示01V； ②当用“-”“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一大格表示5V，每一小格表示 05V。 3、电压表的连接规则是： （1）与被测电路并联； （2）电流从正接线柱流入，负接线柱流出； （3）被测电压不能超过电压表使用的量程．为读数精确，能使用小量程时不使用大量程； （4）电压表直接接在电源两极时，所测电压为电源电压； 注意：电压表与用电器串联时，尽管连接方法是错误的，但电压表有示数，示数约等于电 源电压。 3、电压表的使用 （1）电压表的使用规则： ①使用电压表前首先要校零，明确电压表的量程和分度值，被测电压不要超过电压表的量 程； ②电压表应与被测电路并联； ③通过电压表的电流方向为红接线柱（+）入，黑接线柱（-）出； ④电压表可以直接接到电源两极上，所测电压为电源电压； （2）试触：如果不知道被测电压的大约值，采取试触的方法． ①反向偏转：说明电压表正负接线柱接反了； ②正向偏转角度很小：说明电压表量程选大了； ③正向偏转到最大刻度之外：说明电压表量程选小了。 4、电压表的读数方法 （1）当用“-”“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一大格表示1V，每一小格表示 01V； （2）当用“-”“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一大格表示5V，每一小格表示 05V． （3）先看清量程，认清各量程的分度值； （4）当使用0～15V 量程时，应以上排刻度读数，其分度值为05V；当使用0～3V 的量 程时，应以下排刻度读数，其分度值为01V； （5）用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值； 例如：下图所使用的接线柱是“一”和“15”，即量程是0～15V，对应其分度值是 05V，查出指针所指格数为11 格（1 大格是10 小格），故读数为：11×05V=55V。 【考点1 电压的概念】 【典例1-1】（2022 秋•南关区期末）下列常见的电压，电压值最大的是（ ） ．一节干电池 B．无轨电车电源 ．手机电池 D．闪电时云层间 【答】D 【分析】根据对常见电压值的了解与掌握，对它们进行比较，然后选出正确答。 【解答】解：、一节干电池的电压为15V，故错误； B、无轨电车的电源的电压为600V，故B 错误； 、手机电池的电压为37V，故错误； D、发生闪电时云层间的电压可达到106V，故D 正确。 故选：D。 【典例1-2】（2023•曹县二模）一节干电池的电压约为 15 V；如图所示，闪电电流通 过避雷针时电流方向 向下 （填“向上”、“向下”）。 【答】15；向下。 【分析】（1）一节干电池的电压约为15V； （2）物理学中规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，电子的定向移动方向与电流 方向相反。 【解答】解：（1）一节干电池的电压约为15V； （2）产生闪电时，云层失去了电子，带正电； 避雷针工作时，尖端聚集了大量正电荷，避雷针与云层之间的空气被击穿，使带电云层 通过空气与避雷针、导线和大地相连形成通路，此时空气是导体，云层与大地之间的电 压很大，云层带正电，大地中的负电荷（电子）转移到带云层上，则电流的方向是从云 层到避雷针，即闪电电流通过避雷针时电流方向向下。 故答为：15；向下。 【变式1-1】（2023 春•汉寿县期中）下列说法中，你认为最符合实际的是（ ） ．对人体安全的电压不高于36V B．两个鸡蛋的重力约为5 ．水的密度为42×103kg/m3 D．人的正常步行速度为5m/s 【答】 【分析】估算是一种重要的物理能力，结合生活经验对所提供的数量进行判断，必要时 进行单位的换算，排除与实际相差较大的答，最终可做出正确的判断。 【解答】解：、对人体安全的电压是不高于36V，故符合实际； B、两只鸡蛋的重力大约为1，故B 不符合实际； 、水的密度为10×103kg/m3，故不符合实际； D、人正常步行的速度约为12m/s，故D 不合实际； 故选：。 【变式1-2】（2023•松江区一模）一节新干电池的电压约为（ ） ．15 伏 B．15 伏 ．150 伏 D．300 伏 【答】 【分析】要记住一些生活中常见的电压值，如：一节干电池的电压是15V；一节铅蓄电 池的电压是2V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；对人体安全的电压为不 高于36V。 【解答】解：一节新干电池的电压是15V。 故选：。 【变式1-3】（2022 秋•承德县期末）人体安全电压是 不高于 36 V，雷电的电压高达 10 亿伏特，十分危险且破坏力极强，高大建筑物的顶端都会安装避雷针。雷雨天气，某 片云层在摩擦过程中 得到 （选填“得到”或“失去”）电子带负电，当它靠近建 筑物时，云层中的电荷经过避雷针导入大地，此时电流的方向为 从大地到云层 （选填“从云层到大地”或“从大地到云层”）。 【答】不高于36；得到；从大地到云层。 【分析】（1）人体的安全电压约为不高于36V； （2）摩擦起电的实质是：电荷（电子）的转移，失去电子带正电，得到电子带负电； （3）规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，电子定向移动的方向与电流方向相反。 【解答】解：（1）人体的安全电压约为不高于36V； （2）雷雨天气，某片云层在摩擦过程中，得到电子带负电； （3）当它经过避雷针时，产生放电现象，电子由避雷针移动到大地，所以此时电流的 方向为从从大地到云层。 故答为：不高于36；得到；从大地到云层。 【考点2 电压表的连接与使用】 【典例2-1】（2022 秋•庄河市期末）如图所示，当开关S 闭合后，电压表测量灯泡L2两端 电压的是（ ） ． B． ． D． 【答】B 【分析】电压表应与被测电路并联，依题意电压表必须并联在L2 的两端，结合电路图 可做出判断。 【解答】解：、电压表并联在灯L1两端，测量的是灯L1的电压，不合题意； B、电压表并联在灯L2两端，测量的是灯L2的电压，符合题意； 、电压表并联在灯L1两端，测量的是灯L1的电压，不合题意； D、电压表并联在灯L1两端，测量的是灯L1的电压，不合题意。 故选：B。 【典例2-2】（2023•合肥一模）如图所示的电路中，闭合开关S 后，两灯均发光，则甲是 电流 表（选填“电流”或“电压”）。 【答】电流 【分析】电压表与被测用电器并联，并且在电路中相当于开路；电流表与被测用电器串 联，并且在电路中相当于导线。 【解答】解：闭合开关S 后，两个灯泡都能发光；甲与灯泡L2串联在一条支路中，是电 流表；乙并联在电路中，为电压表，该电路为并联电路。 故答为：电流。 【变式2-1】（2023•浑南区开学）如图所示，闭合开关，要使两灯泡都能发光，下面说法 中正确的是（ ） ．甲是电流表，乙是电压表 B．甲是电压表，乙是电流表 ．甲、乙都是电流表 D．甲、乙都是电压表 【答】B 【分析】根据电流表与被测用电器串联，电压表与被测用电器并联。电流表电阻很小， 相当于导线，电压表电阻很大，相当于断路。将每个选项分别“代入”题中，只要符合 题意就是正确的。 【解答】解：、如果甲是电流表，乙是电压表，电源短路，两灯都不会发光，电流表被 烧坏，故错误； B、如果甲是电压表，乙是电流表，两灯并联，都会正常发光，电流表测灯L1电流，电 压表测电源电压，故B 正确； 、如果甲、乙都是电流表，电路短路，两灯都不会发光，电流表被烧坏，故错误； D、如果甲、乙都是电压表，电路是断路，两个灯泡都不发光，故D 错误。 故选：B。 【变式2-2】（2023•广西三模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S1始终闭合。 当开关S2断开时，灯L1、L2均发光，则灯L1、L2是 串 联的；当开关S2闭合时，灯 L1仍发光、L2熄灭，则电压表的示数 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答】串；变大。 【分析】首先应根据电路图正确判断两个灯泡的连接方式，然后进一步判断电压表示数 的变化。 【解答】解：电源电压保持不变，开关S1始终闭合。当开关S2断开时，灯L1、L2是串 联的，两个灯泡共同承担电源电压。 当开关S2闭合时。灯L2会被开关S2短路，电源电压全部加在灯泡L2上，所以电压表示 数会变大。 故答为：串；变大。 【考点3 电压表的读数方法】 【典例3-1】（2022 秋•顺义区期末）如图所示电压表的示数为（ ） ．10V B．65V ．13V D．50V 【答】 【分析】读取电压表示数时，首先要明确电压表选择的量程和对应的分度值，再根据指 针位置读数。 【解答】解：由图知电压表量程为0～3V，分度值为01V，故此时电压表示数为13V。 故选：。 【典例3-2】（2023•金乡县三模）如图，小明用一个柠檬制作了一个水果电池，他用电压 表测水果电池电压，由图可知：该水果电池的负极是 铁 片，提供的电压为 1 V。 【答】铁；1。 【分析】根据电压表指针偏转情况判断水果电池的正负极，根据接线柱判断量程和分度 值并读数。 【解答】解：由图知，电压表指针向右偏转，所以与“3”接线柱相连的铜片是水果电池 的正极，与“﹣”接线柱相连的铁片是水果电池的负极； 电压表使用小量程，分度值01V，示数为1V，即水果电池提供的电压为1V； 故答为：铁；1。 【变式3-1】（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】 【分析】根据电压表的量程和分度值读出示数。 【解答】解：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：。 【变式3-2】（2022 秋•金山区期末）如图（）所示，长度和材料相同、粗细不同的金属棒 B 和D 串联在电路中。将电压表分别并联B 和D 两端，电表指针的位置均如图（b）所 示，则B 两端的电压为 5 伏，D 两端电压为 1 伏，通过B 的电流 等于 通过 D 的电流（选填“ 大于” “ 等于” 或“ 小于” ）。 【答】5；1；等于。 【分析】先由电阻大小的决定因素得到B 和D 电阻的大小关系，再由串联分压规律得到 两个电阻两端的电压关系，由于电压表的指针位置相同，所以在测量时B 选择的是大量 程，D 选择的是小量程，分别读取B 和D 的电压表示数，最后根据串联电流规律得到通 过两个电阻的电流关系。 【解答】解：在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，所以长度和材料相同、 金属棒B 较细电阻较大，D 较粗电阻较小；金属棒B 和D 串联在电路中，根据串联分压 规律，B 电阻大，其两端电压较大，D 电阻小，其两端电压较小；由于电压表的指针位 置相同，所以读取B 两端电压时要读大量程0～15V，其分度值为05V，指针示数为 5V；读取D 两端电压时要读小量程0～3V，其分度值为01V，指针示数为1V；串联电 路电流处处相等，故通过B 的电流等于通过D 的电流。 故答为：5；1；等于。 一、选择题。 1．（2022 秋•成都期末）10 月24 日小鹏汇天第六代飞行汽车发布，车重约2 吨，可乘坐2 人，在飞行系统折叠收纳状态下，跟一辆普通的纯电动汽车相当，飞行汽车可以用家用 电“慢充”，也可在专用高压直流充电桩上“快充”，小鹏飞行汽车“快充”的电压可 能为（ ） ．15V B．220V ．5V D．380V 【答】D 【分析】家庭电路电压为220V，动力电电压为380V。 【解答】解：根据题意知“慢充”时为家用电，电压为220V，与之对应的“快充”为 专用高压电，所以其电压应高于220V，符合条件的选项只有D。 故选：D。 2．（2023•泗洪县一模）下列有关物理量，符合生活实际的是（ ） ．中学生正常步行速度约为14km/ B．人正常呼吸一次约为05s ．人体密度约为1g/m3 D．只有小于36V 的电压才是人体安全电压 【答】 【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要 进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答。 【解答】解：、中学生正常步行的速度在11m/s＝11×36km/≈4km/左右，故不符合实际； B、人正常呼吸一次大约用时2s，故B 不符合实际； 、水的密度约为10×103kg/m3，人体的密度与水的密度差不多，在10×103kg/m3＝1g/m3 左右，故符合实际； D、人体安全电压为不高于36V 的电压，故D 不符合实际。 故选：。 3．（2023•内黄县二模）如图所示，当开关S 闭合后，关于①②③电表的类型及灯泡的 串并联结构，下列说法正确的是（ ） ．当L1和L2串联时，②是电压表，①③是电流表 B．当①③是电压表，②是电流表时，只有L1发光 ．若①②同时是电压表，③是电流表，只有L1发光 D．当①②③同时是电流表时，两灯并联且都亮 【答】 【分析】（1）电流表与被测电路串联，因电流表的内阻很小，则它在电路中相当于导 线； （2）电压表与被测电路并联，因电压表的电阻较大，则它在电路中相当于开路；据此 判断。 【解答】解：．由图可知，当，②是电压表，①③是电流表时，L1 和L2 并联，故错 误； B．当①③是电压表，②是电流表时，L1和L2串联，L1和L2都可以发光，故B 错误； ．若①②同时是电压表，③是电流表，灯L2被短路，只有L1发光，故正确； D．当①②③同时是电流表时，电路短路，两灯都不亮，故D 错误。 故选：。 4．（2023•崂山区开学）下列有关电流表和电压表的使用方法错误的是（ ） ．电流表应串联在待测电路中 B．电流应从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出 ．待测电流或电压不能超过电表的量程 D．电表可以直接连接在电源的两端 【答】D 【分析】（1）电流表应串联在电路中，电压表应并联在被测电路两端； （2）电流应从电表的正接线柱流入，负接线柱流出； （3）在使用电表时，应根据电表所测电路的最大电流或最大电压选择合适的电表量程， 电路电流或电路电压不能超过电流表或电压表的量程。 【解答】解：、电流表应串联在电路中，故正确； B、电流应从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，故B 正确； 、不论是电压表还是电流表，在使用时所测的量都不能超过其量程，否则会损坏电表， 故正确； D、电流表的内阻很小，相当于一根导线，不能直接接在电源两极之间，否则会造成电 源短路，故D 错误。 故选：D。 5．（2022 秋•镇原县期末）如图所示的电路中，当开关S 闭合后，下列说法正确的是（ ） ．当开关S 闭合后，若甲、乙表是电压表，则电阻R1、R2并联 B．当开关S 闭合后，若甲表是电压表，乙表是电流表，则电阻R1、R2串联 ．当开关S 断开后，若甲表是电压表，乙表是电流表，则电阻R1、R2串联 D．当开关S 断开后，若甲、乙表都是电流表，则电阻R1、R2并联 【答】D 【分析】电压表并联在电路中，在电路中可以看作开路；电流表必须串联在电路中，在 电路中相当于导线；因此根据仪表的连接方式以及在电路中的作用解答本题。 【解答】解、当开关S 闭合后，若甲、乙表是电压表，此时电流的路径只有一条，则电 阻R1、R2串联，错误； B、当开关S 闭合后，若甲表是电压表，乙表是电流表，R2短路，B 错误； 、当开关S 断开后，若甲表是电压表，乙表是电流表，R2 未接入；错误； D、当开关S 断开后，若甲、乙表都是电流表，则电阻R1、R2并联，D 正确。 故选：D。 6．（2022•天津模拟）在某次电学实验中、某电表的示数如图所示、其示数为（ ） ．15 B．75 ．15V D．75V 【答】 【分析】先根据电表上所标的是“V”还是“”确定是电压表还是电流表；再确定电表的 量程、分度值；最后根据指针位置读数。 【解答】解： 由图可知，表盘上标有“V”字样，则该电表是电压表，电压表使用的量程为0～3V，分 度值为01V，其示数为15V。 故选：。 7．（2021 秋•绥宁县期中）用电压表测电路中的电压，一位同学接入的电路是“0 3V” ﹣ 这 个量程，而另一位同学却按照“0 15V” ﹣ 的量程读成了7V，那么实际测量的电压应该是 （ ） ．14V B．35V ．7V D．14V 【答】 【分析】首先判断电压表在选择0 15V ﹣ 的量程时，每一个大格是多少伏，每一个小格 （即分度值）是多少伏，再判断电压表在选择0 3V ﹣ 的量程时，每一个大格是多少伏， 判断每一个小格（即分度值）是多少伏，最后利用两个量程的比例关系解即可。 【解答】解： 当电压表选择0 15V ﹣ 的量程时，每一个大格是5V，而每一个大格有10 个小格，故每 一个小格是05V， 当电压表在选择0 3V ﹣ 的量程时，每一个大格是1V，而每一个大格有10 个小格，故每 一个小格是01V， 电压表0 15V ﹣ 量程和0 3V ﹣ 量程的分度值之比为5：1， 即 ＝ ， 由于读错了量程，当读数为7V 时，实际测量的电压应该是 ＝ ， 解得，U＝14V。 故选：。 8．（2022 秋•新建区期末）（多选）如图所示的圆圈为电流表或电压表，当开关S 闭合后， 两灯均能发光，各表均有示数，下列说法正确的是（ ） ．①③示数一定相等 B．①④示数可能相等 ．②④示数一定不相等 D．③④可以是同种类的电表 【答】B 【分析】在圆圈中填入电表的原则是：不能使电路发生短路，也不能使电路发生断路。 且要注意：电流表的电阻很小，在电路中相当于一根导线；电压表的电阻很大，它所在 的电路可以看作是断路。 【解答】解：此图有两种情况：第一种是两灯串联。①③是电流表，②④是电压表。 ④测的是电源电压，②测右边灯泡的电压；因为是串联，所以①③的示数相等，② ④示数不相等，①④示数不可能相等。 第二种情况是两灯并