一道電光像把利刃刺破了黑色的天幕，大地也被閃電照得通亮。緊接著，震耳欲聾的巨雷在耳邊炸響……自然界真是奇妙無窮。你想知道雷電有多么強大嗎？雷電的電壓能達(dá)到多高？雷電和家里用的電在本質(zhì)上一樣嗎？讓我們一起探索這些有趣的問題吧！
1. 初步認(rèn)識電壓，知道電壓的作用及電源 是提供電壓的裝置。2. 知道電壓的單位及其換算關(guān)系， 記住干電池及家庭電路的電壓值。3. 認(rèn)識電壓表，了解電壓表的用途與符號， 會正確使用電壓表測量電壓。
①請同學(xué)們欣賞視頻——《神奇的水果電池》
幾只水果提供的電力足以點亮一排發(fā)光二極管！發(fā)光二極管為什么會亮呢？原來水果在這里扮演了“電源”的角色：它為發(fā)光二極管提供了“電壓”，使自由電荷在電路中定向移動起來。
②電與我們的生活息息相關(guān)，電壓一詞聽起來并不陌生。什么是電壓？電壓的作用是什么？電壓是從哪里來的？今天我們一起學(xué)習(xí)。
1. 實驗探究：電流的形成原因（1）實驗器材：兩節(jié)干電池、一個小燈泡、一個開關(guān)和一些導(dǎo)線。 （2）根據(jù)甲電路圖，把器材乙連接為右圖丙所示形式，準(zhǔn)備進(jìn)行實驗探究。
（3）實驗過程把小燈泡接入電路中，第一次用一節(jié)干電池做電源，第二次用二節(jié)干電池做電源，觀察小燈泡亮度。（4）實驗現(xiàn)象不接電池小燈泡不亮； 一節(jié)電池小燈泡發(fā)光暗；兩節(jié)電池小燈泡發(fā)光亮。
也就是電源的兩極間存在著某種“力量”迫使整個電路中的電子產(chǎn)生了定向移動。電源兩極間的這種作用稱為“電壓”。
當(dāng)接上電池時，小燈泡發(fā)光，表明金屬導(dǎo)體中的自由電子發(fā)生了定向移動形成電流。
沒有電池時，導(dǎo)線中雖然有大量的自由電子，但不發(fā)生“定向”移動，沒有電流，所以小燈泡不亮。
（5）分析實驗現(xiàn)象：
水 泵— 提供水壓（水位差）水 管— 傳輸水流水輪機— 利用水能閥 門— 控制水流通斷
電源— 提供電壓（電位差）導(dǎo)線— 傳輸電流電燈— 利用電能開關(guān)— 控制電流通斷
（6）可將電壓與水壓進(jìn)行對比來理解電壓的作用
（1） 電壓的作用：電壓是使自由電荷定向移動形成電流。（2）電源的作用：是給用電器兩端提供電壓。
視頻講解——《電壓與水壓類比》
3. 電壓（1）電壓的符號：物理學(xué)中常用字母U表示電壓。（2）電壓的單位 國際單位制：伏特，簡稱伏，符號是V 常用單位：千伏（kV） 毫伏（mV） 換算關(guān)系：1kV＝103V 1V＝103mV
亞歷山德羅·朱塞佩·安東尼奧·安納塔西歐·伏特。1745年2月18日－1827年3月5日，意大利物理學(xué)家，被稱為“電源之父”。
伏特制造的儀器的一個杰出例子是起電盤。以后發(fā)展成為一系列靜電起電機。1800年3月20日他宣布發(fā)明了伏打電堆，這一神奇發(fā)明，對電學(xué)的研究具有劃時代的意義。
（3）常見的電壓/V
【例題1】下列常見的電壓，電壓值最大的是（　?。? A．一節(jié)干電池 B．無軌電車電源 C．手機電池 D．閃電時云層間
一節(jié)干電池的電壓為1.5V，無軌電車的電源的電壓為600V，手機電池的電壓為3.7V，發(fā)生閃電時云層間的電壓可達(dá)到106V，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。
【例題2】在學(xué)習(xí)電學(xué)時，小明結(jié)合圖（甲）、（乙）作出了以下類比，其中不合理的是（　?。〢．電流類似于水流，方向從電池負(fù)極經(jīng)用電器到正極B．燈泡的作用類似于水輪機，有電流流過會發(fā)光C．電源的作用類似于水泵，使電路兩端形成電壓D．開關(guān)類似于閥門，可以控制電路通斷
A．電流類似于水流，方向從電池正極經(jīng)用電器到負(fù)極 ，故A符合題意；B．水輪機有水流過就會轉(zhuǎn)動，燈泡的作用類似于水輪機，有電流流過會發(fā)光，故B不符合題意；C．水泵使兩邊水出現(xiàn)水壓，電源的作用類似于水泵，使電路兩端形成電壓 ，故C不符合題意；D．閥門可以控制水的流動，開關(guān)類似于閥門，可以控制電路通斷，故D不符合題意。故選A。
1. 認(rèn)識電壓表（1）作用：測量電壓的高低。（2） 電壓表的電路符號：（3）電壓表的構(gòu)造： 三個接線柱（兩個紅色的為正接線柱、一個黑色的為負(fù)接線柱）、表盤、指針、調(diào)零螺絲等。
2. 電壓表的量程與分度值有三個接線柱，兩個量程：
①使用“-”與“3”接線柱時
量程為：0～3V分度值：0.1V
②使用“-”與“15”接線柱時
量程為：0～15V分度值：0.5V
量 程：0~15V分度值：0.5V示數(shù)為：12.5V
3. 電壓表的讀數(shù)
4. 電壓表的使用 （1）使用前進(jìn)行調(diào)零使用電壓表前應(yīng)該先觀察指針，是否指在零刻度線上，若不指在零刻度線，則調(diào)零旋鈕使指針指在零刻度線。
（2）電壓表與被測用電器并聯(lián)①電壓表并聯(lián)在一個小燈泡的簡單電路中。
②在有兩個小燈泡串聯(lián)的電路中，電壓表并聯(lián)使用。
電壓表并聯(lián)在小燈泡L2兩端，測量L2兩端的電壓。
電壓表并聯(lián)在小燈L1兩端，測量L1兩端的電壓。
③電壓表接在電源兩端，測電源電壓
電壓表可以直接接在電源兩端，測量電源電壓，不會引起電源短路，電壓表也是安全的。
（3）電壓表的“+”接線柱靠近電源的正極，“-”接線柱靠近電源的負(fù)極。
電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出。指針正常向右偏轉(zhuǎn)。
電流從“-”接線柱流入，從“+”接線柱流出。指針反向偏轉(zhuǎn)，不能使用。
電壓表的“+”接線柱靠近電源的正極， “-”接線柱靠近電源的負(fù)極。
（4）被測電壓不能超過電壓表的最大量程。如果被測電壓超過電壓表的最大量程，就無法讀數(shù)，而且也有可能損壞電壓表，這時應(yīng)該改用更大量程的電壓表。
（5）小結(jié)：電壓表的使用①必須將電壓表與被測用電器并聯(lián)。②必須讓電壓表的“+”接線柱靠近電源正極，“-”接線柱靠近電源負(fù)極。 ③被測電壓不能超過電壓表的最大測量值。
5. 用電壓表測量電壓（1）實驗過程如圖，先將電壓表接在小燈泡兩端，接通電路，讀取電壓表的示數(shù)；再將電壓表接在電源兩端，接通電路，讀取電壓表的示數(shù)。（2）實驗現(xiàn)象電壓表兩次的讀數(shù)相同。（3）實驗結(jié)論即在只有一個用電器的電路中，用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓相等。
6. 電壓表與電流表的異同比較
①使用前要調(diào)零，弄清分度值、量程。②使用時都要使電流從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出；③都要選擇合適的量程，使指針穩(wěn)定后再讀數(shù)；④不能估計出電流、電壓值時，可用試觸法判斷選量程。
絕對不允許不經(jīng)過用電器直接接在電源兩極上
能夠直接并聯(lián)在電源兩極上
幾節(jié)干電池串聯(lián)后組成新的電源，其電源電壓為U=1.5V×n（n為電池節(jié)數(shù)）
電壓為U=1.5V×2=3V
電壓為U=1.5V×3=4.5V
實驗演示——《電壓表的使用》
想想議議：如圖所示，電壓表已與被測電阻并聯(lián)。如果要把這三個串聯(lián)著的電阻與電源連接，哪端應(yīng)該接電源的正極 ? 哪端應(yīng)該接電源的負(fù)極 ? 請在圖上標(biāo)出電流的方向。
【例題3】下列電路中電壓表測量R2兩端電壓，且電路連接正確的是（　?。?br/>A．如圖：電流表并聯(lián)在電路中，把R2、電壓表短路，故A錯誤；B．如圖：電壓表串聯(lián)在電路中，電流表并聯(lián)在了電路中，故B錯誤；C．如圖：R1、R2兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，故C錯誤；D．如圖：R1、R2兩電阻串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，故D正確。
【例題4】在圖所示電路中，用筆畫線代替導(dǎo)線把電壓表接入電路，使電壓表測小燈泡L2兩端的電壓。
電壓表測小燈泡L2兩端電壓時，電壓表并在L2兩端，電源電壓為兩節(jié)干電池的電壓即3V，所以電壓表量程選0~3V。電流從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出。
【例題5】如圖，在燒杯中加入鹽水，然后將連在電壓表上的銅片和鋁片插入鹽水中，這樣就制成了一個電池．觀察電壓表指針的偏轉(zhuǎn)與接線可知，這個電池的電壓是_____V；，其中_____片是它的電池正極（選填“鋁”、“銅”）。
因為電壓表將“﹣”和“3”兩個接線柱接入電路，所以電壓表的量程為3V，且電壓表的示數(shù)為0.3V，因此這塊電池的電源為0.3V；因為與電壓表正接線柱相連的為電源的正極，所以銅片是電源正極。
①電壓的作用：電壓是使自由電荷定向移動形成電流。②電源的作用：是給用電器兩端提供電壓。③電壓的單位Ⅰ. 國際單位制單位：伏特，簡稱伏，符號是V Ⅱ. 常用單位：千伏（kV） 毫伏（mV）微伏（μV） Ⅲ. 換算關(guān)系：1kV=103V 1V=103mV 1mV=103μV①電壓表與被測用電器并聯(lián)。②電壓表的“+”接線柱靠近電源正極， “-”接線柱靠近電源負(fù)極。 ③被測電壓不能超過電壓表的最大測量值。
1. 在圖中，請用筆畫線表示導(dǎo)線來連接實物圖，使小燈泡能夠發(fā)光并且電壓表能夠測出燈泡兩端的電壓(估計在2～3V之間）。
電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，標(biāo)有“一”號接線柱靠近電源負(fù)極，另一接線柱靠近電源正極；選擇0~3V的量程。
2. 在燒杯中加入鹽水，將銅片和鋅片放在鹽水中，這就是一個電池。試著用電壓表測量這個自制電池的電壓，其現(xiàn)象如圖所示。這個電池的電壓是多少? 哪個金屬片是電池的正極？
這個電池的電壓是0.5V；與電壓表“正”接線柱相連的金屬片是電池的正極。提示：本題還可以通過“試觸”的方法，根據(jù)電壓表指針的偏轉(zhuǎn)方向，判斷哪個金屬片是電池的正極，哪個金屬片是電池的負(fù)極。
3. 圖中三個電壓表的示數(shù)各是多少？
4. 如圖是一位同學(xué)所連的電路，他要測量小燈泡 L2兩端的電壓， 圖中有一根導(dǎo)線接錯了。 （1）請你找出這根接錯的導(dǎo)線，在這根導(dǎo)線上打“ × ”（表示不要），并用筆重新畫一根正確連接的導(dǎo)線。 （2）畫出正確接線的電路圖。
1. 下列關(guān)于電壓的敘述正確的是（　?。〢．手機電池的電壓是220VB．在任何情況下，一節(jié)干電池的電壓都是1.5VC．電壓只能使自由電子發(fā)生定向移動D．電壓是使導(dǎo)體中的自由電荷發(fā)生定向移動形成電流的原因
A．家庭電路的電壓是220V，手機電池的電壓約3.7V，故A錯誤；B．一節(jié)新干電池的電壓為1.5V，用久之后電壓會下降。故B錯誤；CD．電壓能使自由電荷發(fā)生定向運動，而不僅僅是自由電子發(fā)生定向移動，如：酸、堿、鹽水溶液中的正負(fù)離子。故C錯誤，D正確。
2．恰當(dāng)運用“類比法”可深刻理解物理現(xiàn)象。如圖4所示，我們可以將電路中______類比為水路中的水流，電路中______類比為水路中的水壓，而抽水機在“水路”中的作用相當(dāng)于電路中的______。
水的定向移動形成水流，電荷的定向移動形成電流，通過這種相似性將無形的電流類比于有形的水流，理解就容易了。 水之所以能定向移動，是因為有水壓，電荷之所以定向移動是因為有電壓，因此將電壓類比于水壓就容易理解電壓和電流之間的關(guān)系了。 水壓時抽水機不斷抽水形成水位差即產(chǎn)生水壓，而電壓則是由電源提供，所以抽水機在水路中的作用相當(dāng)于電路中的電源。
3．同學(xué)們在實驗室中利用電壓表測量小燈泡電壓時，畫出下面幾種電路圖，其中正確的是（　?。?br/>電壓表在測量電壓時，應(yīng)并聯(lián)接入電路中；電流要從電壓表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，故C正確，ABD錯誤。
4. 如圖所示的電路中，①、②是電壓表或電流表。閉合開關(guān)S，下列判斷正確的是（　　）A．若①、②是電流表，則燈L1、L2并聯(lián)B．若①、②是電壓表，則燈L1、L2串聯(lián)C．若①是電流表，②是電壓表，則只有燈L1發(fā)光D．若①是電壓表，②是電流表，則只有燈L2發(fā)光
A．若①、②是電流表，閉合開關(guān)后，電源被短路，故A錯誤；B．若①、②是電壓表，電路的路徑只有一條，燈L1、L2串聯(lián)，故B正確；C．若①是電流表，②是電壓表，電源會被短路，故C錯誤；D．若①是電壓表，②是電流表，燈L2被短路，只有燈L1發(fā)光，故D錯誤。
5. 小明同學(xué)用燈泡L1和L2組成了串聯(lián)電路，他連接的電路如圖所示．（1）閉合開關(guān)，觀察到的現(xiàn)象是_________________________；出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_________________．（2）請你在實物圖上只改動一根導(dǎo)線，使電壓表能夠測出L1兩端的電壓．（要求：在需要改動的導(dǎo)線上畫“×”，用筆將改動后的導(dǎo)線畫出，導(dǎo)線不許交叉）
電壓表的指針向分度盤的左邊偏轉(zhuǎn)
??? 電壓表的正、負(fù)接線柱接反
由圖可知，電壓表的“-”接線柱接靠近電源正極，而“3”接線柱靠近電源負(fù)極．此時閉合開關(guān)將會出現(xiàn)電壓表指針反偏的現(xiàn)象（電壓表的指針向分度盤的左邊偏轉(zhuǎn)）．電壓表指針反偏是因為其正、負(fù)極接線柱接反．要使電壓表能夠測出L1兩端的電壓，則電壓表要與L2并聯(lián)，并注意“正進(jìn)負(fù)出”．所以應(yīng)將原來L2右端到電壓表“-”的導(dǎo)線打“×”，將電壓表“-”接線柱連接到L1右端．如圖：
6．在如圖所示的a、b兩個圓圈內(nèi)填上電流表或電壓表的符號，使開關(guān)閉合后兩盞燈并聯(lián)。電壓表用字母V表示，電流表用字母A表示。
根據(jù)圖示可知，使閉合開關(guān)后，兩燈并聯(lián)，b與燈泡L2并聯(lián)，為電壓表；a與燈泡L2串聯(lián)，為電流表，如圖所示：
7．根據(jù)實物圖畫出電路圖。
分析實物圖，電流從正極出發(fā)，經(jīng)開關(guān)S、燈泡L1和燈泡L2后回到電源的負(fù)極，電壓表并聯(lián)在L2兩端，因此兩燈泡串聯(lián)，電壓表測L2兩端電壓，由此畫出電路圖如圖所示。
8. 請按照圖甲的電路圖，在圖乙中連接實物電路，要求選擇正確的量程，導(dǎo)線不得交叉。
由電路圖可知，兩燈泡串聯(lián)，電壓表測量燈泡L1兩端的電壓；根據(jù)電路圖連接實物圖如右圖所示。

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