【内容简介】16.1 电压（二）【要点梳理】要点一、电压的作用1．电源是提供电压的装置。2．电压是形成电流的原因，电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。3．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。4．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＝1000V　1V＝1000mV　 1mV＝1000μV5．记住一些电压值：一节干电池的电压1.5V，一节蓄电池的电压2V，家庭电路的电压220V。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。要点二、电压的测量——电压表1．仪器：电压表，符号： 2．读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值。3．使用规则：“两要；一不”　　①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负极，另一个接线柱靠近电源的正极，也就是说电流要从“+”接线柱流入“-”接线柱流出。 　　③被测电压不要超过电压表的最大量程。 　　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。 　　选择量程：实验室用电压表有两个量程， 0～3V和0～15V。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；若被测电压小于3V，则换用小的量程。要点诠释：1.电流表和电压表的相同点和不同点：异 同　项目电流表电压表异符号 连接串联并联直接连接电源不能能量　 程0.6A，3A3V，15V每大格0.2A， 1A1V， 5V每小格0.02A，0.1A0.1V， 0.5V内阻很小，几乎为零，相当于短路。很大，相当于开路。同调零；读数时看清量程和每大（小）格的数值；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。2. 电路故障分析：(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。 【典型例题】类型一、电压 电压表 1. 用电压表测灯L1的电压，正确的电路图是（  ）　　 【思路点拨】电压表测量谁的电压，就要和谁并联。【答案】C  【解析】在A、B中电压表测量的是L2的电压；而在D中，电压表测量的是电源电压；只有C是测量L1的电压。【总结升华】判断电压表测量那个用电器两端的电压可以用“节点移动法”。电压表的两端可以在导线上移动，电压表的位置不变，移动的时候不能越过用电器、电源。题目中选项B开关S闭合，b点可以沿着红色导线移动，电压表的位置不变，电压表并到了灯泡L2两端。 举一反三：【变式】图中电压表测量的是（　　） A．灯L1两端的电压             B．灯L2两端的电压 C．电源的电压                 D．灯L1和L2的总电压【答案】A 2. 下列关于电压与电流关系的说法中正确的是（　　）A．电路中有电流，该电路两端一定有电压              B．电路两端有电压，该电路中一定有电流C．电路两端的电压与电流同时存在、同时消失的        D．以上说法均错误【答案】 A【解析】电流产生的条件是：一是电路要闭合，二是有电源存在，电路中有电流，该电路两端一定有电压，故A正确；电路两端有电压，若电路是开路，电路中无电流，故B错；电路两端有电压，当再闭合开关形成通路时，才会形成电流，故C错。【总结升华】本题考查了电流与电压的关系，电荷的定向移动形成电流，电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因，电路中有持续电流的条件：一是有电源（电压），二是闭合电路，据此分析判断。类型二、电路故障 3.在如图所示的电路中，电源电压保持不变。在灯泡L1或L2中有一个灯泡发生了短路故障。当开关S闭合时，下列现象不可能出现的是（　　）A．电压表V无示数，灯泡L1不发光             B．电压表V有示数，灯泡L2不发光 C．电压表V和电流表A都有示数               D．电压表V和电流表A都没有示数  【思路点拨】由图知，两个灯泡串联，电压表测量L1两端电压，电流表测量电路中的电流，假设故障的位置分析仪表指针的偏转情况。【答案】D【解析】假设L1短路，则闭合开关后，电压表示数为零，电流表有较大的示数，灯泡L2发光，灯泡L1不发光；假设L2短路，则闭合开关后，电压表示数等于电源电压，电流表有较大的示数，灯泡L1发光，灯泡L2不发光；综合上述分析可知，A、B、C均有可能，D选项是不可能的。【总结升华】本题考查电流表、电压表在电路故障中的作用判断，要结合电路图和两表特点进行分析。举一反三：【变式】如图所示，闭合开关后，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（　　） A.电流表坏了或没接好        B．L1灯丝烧断了          C．L2灯丝烧断了     D．L1灯被短路了【答案】B 类型三、综合应用 4. 一位同学用灯泡L1和L2组成了串联电路，他连接的电路如图所示。 (1)闭合开关，观察到的现象是________________________。(2)请你在实物图上只改动一根导线，使电压表能够测出L1两端的电压。(要求：在需要改动的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉)。【答案】(1)电压表的指针反向偏转；(2)如图所示 【解析】电压表在使用时要注意必须使电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，本题中电压表的正负接线柱接反了，故电压表的指针会反向偏转；要使电压表能够测出L1两端的电压，必须使电压表与L1并联，由此可画出改动后的导线。【总结升华】题目主要考查了电压电表的连接，要注意电流要从正接线柱流入，负接线柱流出，测量那部分电路两端的电压，要和那部分电路并联。举一反三：【变式】请你仔细观察如图所示实物电路，并在下面两种方案中任选一种方案，使电路成为合理的电路。 （1）在图中只加一根导线，使实物电路成为并联电路。（2）在图中只改动一根导线的一端，使实物电路成为串联电路。要求：在被改动的导线上画“×”，然后画出改动的导线。【答案】（1）如图甲所示；（2）如图乙所示  5. 如图所示，有灯泡L1、L2，开关S，电源，电压表、电流表，滑动变阻器和导线若干，要求：L1、L2并联，开关控制整个电路，电流表测总电流，电压表测L1的电压。 【答案】如图所示 【解析】已知两灯并联，则电路总的连接方式为并联；开关控制整个电路，说明了开关连在干路中；电流表测总电流，说明电流表在干路中；电压表测L1的电压，说明电压表与L1并联；从电源的正极出发，依次连接开关，电流表，L1，回到电源负极如图甲所示；L2并联到L1两端如图乙所示，最后把电压表并接在L1的两端如图丙所示。 【总结升华】本题考查了正确连接电路的能力，先要判断电路的连接形式，再从电源的一极开始连起，先串后并，且在连接时开关的状态是断开的。 【巩固练习】1.关于电压表的使用，正确的是（  ）A.电压表不能直接测量电源电压，否则会烧坏B.尽可能选大的量程，以免损坏电压表C.经试触后，被测电压不超过小量程时，应选用较小量程D.电压表接入电路时，不用考虑“+”“-”接线柱的接法2.电源适配器（俗称充电器）在给手机充电时，电压约为（　　）A．5伏               B．24伏            C．36伏                D．220伏3. 图中，要求同时满足四个条件：①两灯泡并联，②开关同时控制两盏灯，③电压表测灯L1的电压，④电流表测L2的电流；正确的连图是（　　） 4. 在图所示电路中，开关闭合后，会出现的后果是（     ）A.电流表与电压表被烧坏        B.电流表与电压表都不会被烧坏C.只有电压表会被烧坏          D.只有电流表会被烧坏 5. 如果某次电学实验不能正常进行，需要判断干电池是否报废，可取一节干电池,用电压表来测量它的电压，下列步骤中正确的是（　 ）　　①把电压表的正接线柱与干电池的负极接触，负接线柱与正极接触；　 　　②在刻度盘上读出电压值；　　③选择电压表的量程为3V；　 　　④把电压表的负接线柱与干电池的负极接触，正接线柱与正极接触；　 　　⑤选择电压表的量程为15V。　　A.③②①　　　　　 B.①⑤②　　　　　 C.③④②6. 下图是小李同学在某次测量中连接的实物图，以实物图为根据画出的电路图，其中正确的是（　　） 7. 如图当开关S从闭合到断开时，下列说法中正确的是（  ）A．电压表示数变为0        B．电压表示数不变，测量的就是电源电压C．电路开路，无法测量      D．电压表示数不变，测量的是灯泡两端的电压              8．如图甲所示的电压表，如果选用“一”和“3”两个接线柱时，它的量程是________V，分度值是________V，表盘的示数是________V；如果选用“－”和“15”两个接线柱时，它的量程是________V，分度值是________V，表盘的示数是________V。假如所测电压为4.5V，请在乙表盘上标出选用的接线柱和指针位置。9. 如图所示，当开关S闭合时，电流表的示数为0.2 A，电压表V1的示数为3 V，则V2的示数为      V；当开关S断开时，电流表的示数为      A，电压表V1的示数为      V，V2的示数为      V。10.（1）小王将一块铜片和一块锌片插入水果中，连成水果电池，如图所示的电路。发现电压表示数为0.6V，金属品中的         片是水果电池的正极。（2）为了探究水果电池的电压大小与哪些因素有关，请你提出一个合理的猜想：水果电池的电压大小可能与          有关。 11.在图中的“○”中填上A或V，并表明“+”“-”接线柱。 12. 小伟连接两灯并联电路的情况如图所示当他“试触”时，发现电压表的指针不动、电流表的指针很快向右偏转，两灯都不发光。小敏指出他在电路连接中有错误。若闭合开关S，可能造成的后果是               ；现在请你只改接图电路中的一根导线，使电路连接完全正确。（在错接的导线上画×，然后画出正确的接线位置） 13. 按要求画出电路图，并连接实物图。要求：电灯L1、L2并联，电压表V测灯L1两端的电压，电流表A测干路的电流，开关只控制电灯L2。 14. 如图是小明同学用电压表测灯泡L2电压的电路图，当闭合S时，灯泡L1不亮，检查电路、电源、电表连接完好。（1）请判断电路中的故障是                 ；（2）为了进一步检查故障，小明同学将电流表串联在电路中，闭合S，若电流表有示数，说明故障是     ；若电流表无示数说明              ；（3）为进一步确定故障，小明又将电压表并在L1两端他能查出故障吗？说明理由：                  。 15. 在图中，若要组成两个灯泡的并联电路，则甲是_______，乙是______（填电路元件名称）。请将此实物图转化成电路图。 【答案与解析】1.【答案】C2.【答案】D3.【答案】A【解析】两灯泡并联，开关在并联电路的干路上，电压表与灯L1并联；电流表与灯泡L2串联，开关控制干路。符合题意；两灯泡并联，电压表与灯L1串联，不符合题意；两灯泡并联，电压表与灯L1并联；但电压表的正负接线柱接反了，不符合题意。两灯泡并联，开关与两灯泡并联，闭合后会造成对电源的短路，电路连接错误，不符合题意。4.【答案】D【解析】闭合开关S后，灯泡和电压表被短路，电流表直接连到了电源的两端，电路中的电流过大，烧坏电流表。5.【答案】C【解析】解析：用电压表测电压时，应该使标有“－”号的接线柱靠近电源的负极，“＋”接线柱靠近电源的正极，所以①的说法是错误的；所用量程的最大测量值必须大于被测电路两端的电压，为了使测量结果准确，在不超出量程的前提下，应选择较小的量程进行测量，所以⑤的说法是错误的，由此判断说法正确的是②③④，故答案应选择C。6.【答案】B 【解析】A选项，电压表V1测量L1两端的电压，电压表V2测量电源两端的电压，但是开关不能控制电压表，不符合题意；B选项，电压表V1测量L1两端的电压，电压表V2测量电源两端的电压，开关控制整个电路，符合题意；C选项电压表V1测量L1两端的电压，电压表V2测量L2两端的电压，不符合题意；D选项，电压表V1测量测量电源两端的电压，电压表V2测量L1两端的电压，不符合题意。7.【答案】B【解析】当开关S闭合时，电压表测量的是灯泡两端的电压，电路中只有一个灯泡，所以电压表的示数是等于电源电压的；当开关断开，灯泡断路电压表直接接到了电源两端，测量电源电压，所以电压表示数不变。8.【答案】0-3；0.1；2.5；0-15；12.5；如下图所示 9.【答案】3；0；3；0【解析】图中电压表V1和电源并联，V1测的是电源的电压，它的示数为3 V，说明电源电压为3 V。电压表V2和电灯并联，它测的是电灯两端的电压。当开关S闭合时，电源电压直接加到电灯两端，所以电压表V2的示数为3 V。当开关S断开时，电路中没有电流通过，这时电流表示数变为零。电压表V1并联到了电源两端，电压表V1的示数仍为3 V；电灯中没有电流通过，说明电灯两端所加电压为零，V2的示数为零。10.【答案】铜；水果的大小【解析】（1）由于电压表此时正向偏转，说明与正接线柱相连的铜片是电源的正极。（2）水果电池的电压大小还可能与水果的种类（或大小、两电极间的距离、电极面积大小、电极材料等）有关；11.【答案】如下图所示    【解析】由图可知上面的圈与灯泡串联，应为电流表；中间的圈在干路中，故是电流表，下面的圈与灯泡并联，应为电压表；且无论是电压表还是电流表，都应该让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。 12.【答案】烧坏电源或电流表；如图所示     【解析】如图所示的“×”地方发生短路，当试触时，电压表两端没有电压，故没有示数，而电流只通过电流表从电源正极流回负极，故电流很大，会造成电流表烧坏和电源烧坏，主要没有把电压表并联使用。13.【答案】如图甲、乙所示 甲                                 乙14.【答案】（1）L1短路或断路；（2）L1短路；L1断路；（3）能判断电路故障，若电压表有示数，说明L1断路；若电压表无示数，说明L1短路【解析】电路、电源、电表连接完好时，当闭合S后灯泡L1不亮，说明电路中的故障有可能是L1短路或断路；将电流表串联在电路中时，闭合S，若电流表有示数，说明是L1短路，若电流表无示数，说明L1断路；小明又将电压表并在L1两端时，闭合S，若电压表有示数，说明L1断路，若电压表无示数，说明L1短路。15. 【答案】 电压表；电流表；如图所示