
電壓電壓的測量串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律
起電機(jī)兩個(gè)放電球之間的電壓高達(dá)幾萬伏。
兩次實(shí)驗(yàn)小燈泡的亮度相同嗎? 你認(rèn)為是什么原因引起的?
1. 電壓的作用(1)電壓是電路中形成電流的原因。(2)電源是提供電壓的裝置。2. 用類比法認(rèn)識電壓的作用
3. 電壓的單位和符號(1)符號:U。(2)單位①在國際單位制中,電壓的單位是伏特,簡稱伏,用字母V 表示。②比伏特大的單位有千伏(kV)、兆伏(MV)等。③運(yùn)用形象記憶法,利用圖1 來記憶電壓的單位之間的換算關(guān)系。
特別提醒:電路中能形成電流的條件:①要有電源即要有電壓;②電路必須是通路。由這兩個(gè)條件可知:電路中有電流,則電路兩端一定有電壓;電路兩端有電壓,電路中不一定有電流。
易錯(cuò)提醒:1.電壓使電荷定向移動形成電流,不能 認(rèn)為電路中由于有了電流才使得電路的兩端有電壓,也不能認(rèn)為若電路中沒有電流,則電路兩端就一定沒有電壓。2.電路中有持續(xù)的電流必須同時(shí)具備兩個(gè)條件,不能認(rèn)為只要有電壓電路中就一定有電流。
下列關(guān)于電壓與電流關(guān)系的說法中正確的是( )A. 電路中有電流,該電路兩端一定有電壓B. 電路兩端有電壓,該電路中一定有電流C. 電路兩端的電壓與電流同時(shí)存在、同時(shí)消失D. 以上說法均錯(cuò)誤
探究規(guī)律:正確理解兩者之間的關(guān)系要知道“ 必要條件”和“充分條件”.電壓是形成電流的必要條件,但不是充分條件.因?yàn)椋娐分幸苄纬呻娏鬟€要滿足電路為通路”這個(gè)條件.
解題秘方:由電路中能形成電流的條件理解電流與電壓的關(guān)系。解析:產(chǎn)生持續(xù)電流的條件:電路閉合,且電路兩端有電壓(或電路中有電源)。要產(chǎn)生電流,這兩個(gè)條件缺一不可。若電路中有電流,則電路兩端一定有電壓,且電路是通路。
1-1. 關(guān)于電壓,下列說法正確的是( )A. 人體的安全電壓是36 VB. 有電壓就一定能形成電流C. 電壓是形成電流的條件之一D. 以上說法都不正確
點(diǎn)撥:對人體的安全電壓是不高于36 V,故A錯(cuò)誤;電路中有電壓且電路是通路,電路中才有電流,所以有電壓不一定能形成電流,故B錯(cuò)誤;電壓的作用是使電路形成電流,所以電壓是形成電流的條件之一,故C正確。
水壓有大小,電壓也有大小,那么怎么知道電壓的大小呢?
用途1.伏特表是測量直流低值電壓的一種儀器;2.常用電壓表的連接;3.通常采用(0~3 V)(0~15 V)兩個(gè)量程。結(jié)構(gòu) 外形見圖,指針在標(biāo)尺左端置零。標(biāo)尺上有兩種刻 度,分別是0~3 V,0~15 V。調(diào)零器在讀數(shù)窗正下方。 接線柱分別標(biāo)有“-”、“3”、“15”標(biāo)記,其中 “-”接線柱為公共端。
1. 認(rèn)識電壓表(1) 電壓表的表盤上標(biāo)有“V”(有的標(biāo)注的是“mV”)。如圖2 甲所示是學(xué)生實(shí)驗(yàn)中常用的電壓表,圖乙是學(xué)生實(shí)驗(yàn)中常用的電流表,通過對比認(rèn)識電壓表。(2)電壓表在電路圖中的符號:V 。
(3) 如圖甲所示的電壓表有三個(gè)接線柱,兩個(gè)量程。若連接的是“-”和“3”兩接線柱時(shí),表明用的是“0 ~ 3 V”的量程;若連接的是“-”和“15”兩接線柱時(shí),表明用的是“0 ~ 15 V”的量程。
2. 電壓表的使用方法
3. 使用電壓表應(yīng)注意的問題(1)合理選擇量程①估測電壓大小,根據(jù)估測的電壓值選擇恰當(dāng)?shù)碾妷罕砹砍?;②在不能估測電壓大小的情況下,用大量程試觸來選擇量程。
(2)在分析含有電壓表的電路時(shí),可以將電壓表處看成斷路。(3)使用電壓表常見的錯(cuò)誤①接線柱接反:電壓表指針反偏;②量程選擇不合理:如本該選用小量程,實(shí)際卻用大量程;③電壓表串聯(lián)接入電路。
特別提醒:通過對比電壓表與電流表的使用,理解電壓表的正確使用規(guī)則:
如圖3 所示,燈L1 與燈L2 串聯(lián),先用電壓表測燈L1 兩端電壓, 再測燈L2 兩端電壓時(shí), 小明只將電壓表接A 的一端改接到C 點(diǎn), 這種接法_________( 填“ 正確” 或“ 不正確”), 因?yàn)開___________________________ 。
電壓表的正負(fù)接線柱接反了
解題秘方:在用電壓表測量電壓的實(shí)際電路中,看電壓表的使用方法是否正確,主要從以下幾個(gè)方面分析:看量程的選擇是否正確,看連接的位置是否正確,看它的正負(fù)接線柱是否接反。
解析:B 點(diǎn)接線不動,將電壓表接A 的一端改接到C 點(diǎn)后,電路圖如圖4 所示,發(fā)現(xiàn)電壓表的正負(fù)接線柱接反了。
方法技巧:在測量電壓的實(shí)驗(yàn)電路中,連接電路時(shí),可將除去電壓表外的其他元件按順序先連接好,最后將電壓表并聯(lián)在被測的那一部分電路兩端。且電壓表的“+”接線柱連接電源的正極,“-”接線柱連接電源的負(fù)極。
2-1. 如圖5 所示各電路圖中,閉合開關(guān)后,電壓表能測燈L1 兩端電壓的是( )
點(diǎn)撥:由電路圖A可知,燈L1與L2串聯(lián),電壓表雖在最上面,但是與L1并聯(lián),測的是L1兩端的電壓,A符合題意;由電路圖B可知,電壓表與電源并聯(lián),測的是電源兩端的電壓,故B不符合題意;由電路圖C可知,燈L1與L2串聯(lián),電壓表與L2并聯(lián),測的是L2兩端的電壓,故C不符合題意;由電路圖D可知,電壓表與開關(guān)并聯(lián),電壓表被短路無示數(shù),故D不符合題意。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并畫出電路圖。
1.探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律(1) 選用兩個(gè)規(guī)格不同的燈泡,組成串聯(lián)電路,如圖1 所示。分別測量出兩個(gè)燈泡兩端的電壓U1 和U2,再測量電源電壓U(或兩串聯(lián)燈泡的總電壓)。最后,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)規(guī)律。(2) 可以將其中一個(gè)燈泡換用其他規(guī)格的燈泡,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),目的是使結(jié)論更具有普遍性。
2.串聯(lián)電路的電壓規(guī)律(1)規(guī)律:串聯(lián)電路中,總電壓等于各部分電路電壓之和。(2)表達(dá)式:U=U1+U2。當(dāng)有3 個(gè)及以上用電器串聯(lián)時(shí),則表達(dá)式為U=U1+U2+…+ Un。(3)串聯(lián)具有分壓作用串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和,也就是串聯(lián)電路的各用電器各分得總電壓的一部分。因此,串聯(lián)有分壓的作用。
知識鏈接:若電源電壓比某用電器正常工作時(shí)的電壓高,將該用電器直接接在電源上,用電器會燒壞。這時(shí),可以給用電器串聯(lián)一個(gè)合適的用電器,再接到原電源上。
知識拓展:利用“測量串聯(lián)電路各用電器兩端電壓和電源電壓”的方法,使用電壓表測量n節(jié)干電池串聯(lián)的總電壓,發(fā)現(xiàn)多節(jié)干電池串聯(lián)U總=1.5n V.
[中考·常德] 小明按圖2 甲的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)閉合開關(guān)用電器正常工作時(shí),電壓表V1 和V2 的指針完全一樣,如圖乙所示,則L1 兩端的電壓為 _______V,L2 兩端的電壓為 _______V。
解題秘方:在串聯(lián)電路中,對電壓表讀數(shù)時(shí),先要根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律判斷出電壓表所選用的量程再讀數(shù)。求部分電路的電壓時(shí),用到和差法,關(guān)系式為U未知=U-U已知。
解析:電壓表V1 測的是電源電壓U,電壓表V2 測的是燈泡L2 兩端的電壓U2,由串聯(lián)電路中電壓規(guī)律知U2
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