資源簡介

14.5測量電壓
第1課時　電壓、電壓表
知識點1　電壓
1．電壓的作用
(1)現象探究：電壓的形成
水壓 電壓
原因 在兩個由乳膠管相連的容器A、B內裝一定量水，由于A、B兩容器內水位不同，存在著水壓，一旦閥門K打開，CD段就有水流，由此現象可知：水壓水流 ①用導線將開關、燈泡、電流表連接起來組成電路，閉合開關后，燈泡不亮，電流表指針不動；②用導線將電源、開關、燈泡、電流表連接起來組成電路，閉合開關后，燈泡發光，電流表指針偏轉，電路中有電流通過
圖示 　　
結論 與水流類似，要產生電流必須要有電壓，電壓是形成電流的原因
探究歸納：接通電路，電路中的電源使電路兩端保持一定的電壓，在電壓作用下，電路中的電荷就會持續地做定向運動，電路中就有持續的電流。
(2)電壓的符號及單位
電壓用符號U表示，國際單位為伏特，簡稱伏，符號是V；電壓常用單位還有千伏(kV)、毫伏(mV)；它們之間的換算關系為1 kV＝1 000 V，1 V＝1 000 mV。
注意
(1)電壓是形成電流的原因，但并不是存在電壓就一定有電流，還要看電路是不是通路；因此，形成電流的條件是：①電路兩端有電壓；②通路。
(2)電壓不能說成哪一點的電壓，表述電壓時，必須指明是“哪一個用電器兩端的電壓”或“哪兩點間的電壓”。
2．電源的作用
現象探究：電流的形成
現象及解釋 圖示
水流形成的原因 當A、B兩容器中存在水位差時，就會形成水流。當A、B兩容器中的水位相同時，水便不再流動了，那么怎樣才能獲得持續的水流呢？在A、B兩容器之間安裝一個抽水機，當B容器中的水不斷抽到A容器，保持A、B容器的水位差(即水壓)的存在，就可以得到持續的水流。由此可知：抽水機水壓水流
電流形成的原因 當A、B兩板分別有多余的正、負電荷，A、B兩板間就存在電壓，電路中就有電流形成。若在A、B兩板間加上一相當于抽水機作用的電源，使A板不停地聚集正電荷，B板不停地聚集負電荷，保持A、B兩板間有一定的電壓存在，則電路中會有持續的電流，由此可知：電源電壓電流
　　探究歸納：電源在電路中的作用是提供電壓，如果某電路與電源連接，電壓就加在這段電路的兩端，使導體中的自由電荷定向移動形成電流。
知識點2　電壓表
實物圖 與符號 　　　　符號：
作用 測量電路中的電壓
實質 內部電阻極大，可以近似認為在電路中處于斷路狀態，可以直接接在電源兩端測電源電壓
量程 0～3 V 最大測量3 V的電壓，對應刻度盤上的1個大格表示1 V，1個小格表示0.1 V，即分度值為0.1 V
0～15 V 最大測量15 V的電壓。對應刻度盤上的1
個大格表示5 V，1個小格表示0.5 V，即分度值為0.5 V
使用方法 及注意 事項 (1)電壓表必須并聯在被測用電器兩端，絕對不允許電壓表與被測用電器串聯 (2)連接時，必須使電流從“＋”接線柱流入電壓表，從“－”接線柱流出電壓表 (3)絕對不允許被測電壓超過所選擇的量程 (4)電壓表可以直接接在電源兩端測量電源電壓
讀數 方法 (1)先明確量程：對應所選接線柱明確測量范圍 (2)明確分度值：即每一個小格對應的電壓值 (3)用指針向右偏轉的小格數與分度值相乘即所測電壓值
拓展　電壓表的試觸及推斷
(1)指針不偏轉→與電壓表并聯電路外的部分電路開路，或電壓表沒有接入電路，或與電壓表并聯部分短路。(2)指針反向偏轉→正、負接線柱接反。(3)指針正向偏轉，但偏轉角度很小→選用的量程太大。(4)指針正向偏轉，但偏轉角度很大，超過最大刻度值→選用的量程太小。
第2課時　串、并聯電路中的電壓規律
知識點1　串聯電路的電壓規律
1．電池串聯電壓
幾節干電池串聯后的電壓，等于各串聯電池的電壓之和。n節新干電池串聯后的總電壓為1.5nV。
2．探究串聯電路的電壓規律
探究實驗：探究串聯電路中各部分電路兩端的電壓與串聯電路兩端電壓的關系。
猜想假設：兩個或兩個以上用電器組成的串聯電路中，各部分電路兩端的電壓之和與串聯電路兩端電壓相等。
設計實驗：
實驗器材：實驗中需要測的物理量是電壓，需要的實驗器材有電壓表、電源、小燈泡若干、開關、導線若干。
(2)實驗步驟
①設計如圖所示電路，使不同規格的兩個燈泡串聯，分別測量電壓UAB、UBC、UAC。
②換不同規格的燈泡多測幾組數據，記錄在表格中，找出數據之間的關系。
(3)實驗數據
測量對象 UAB/V UBC/V UAC/V
測量結果 第一次 1.2 1.8 3.0
第二次 1.0 2.0 3.0
第三次 0.8 2.2 3.0
(4)實驗結論：串聯電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓的總和。
說明
(1)連接電路過程中，開關要斷開，是為了保護電源和電路，防止電路連接錯誤，使電路短路而燒壞電源或電路中的用電器。
(2)換不同規格的燈泡再次測量，目的是避免結論的偶然性，尋找普遍規律。
(3)各部分電路兩端的電壓不一定相等。在U＝U1＋U2＋…＋Un這一關系中，U是串聯電路兩端的總電壓，U1、U2、…、Un是各部分電路兩端的電壓，U1、U2、…、Un不一定相等。知識點2　并聯電路的電壓規律
1．電池并聯電壓
當把幾節相同的新干電池并聯起來使用時，并聯電池組兩端的電壓等于一節干電池兩端的電壓，即U＝U1＝U2＝…＝Un＝1.5V。
2．探究并聯電路的電壓規律
探究實驗：探究并聯電路中各并聯支路兩端的電壓的關系。
猜想假設：兩個或兩個以上用電器組成的并聯電路中，各并聯支路兩端的電壓相等。
設計實驗：
(1)設計如圖所示電路，使不同規格的兩個燈泡并聯，分別測出每個燈泡兩端的電壓。
(2)換不同規格的燈泡多測幾組數據，記錄在表格中，找出數據之間的關系。
(3)實驗數據
測量對象 U1/V U2/V U/V
測量結果 第一次 3.0 3.0 3.0
第二次 2.9 2.9 2.9
第三次 3.0 3.0 3.0
(4)實驗結論：并聯電路中各并聯支路兩端的電壓都相等。
拓展
要判斷電壓表測哪部分電路兩端的電壓，關鍵是看電壓表與哪部分電路并聯，即看電壓表的兩個接線柱與哪部分電路兩端直接相連，可采用下面的判斷方法：假定電壓表跟導線的連接點可以沿導線移動，在移動過程中可以跨越開關和電流表，但是不能跨越電源和用電器(包括后面要學到的電阻)，那么連接點能移到哪個用電器兩端，就跟哪個用電器并聯，這種判斷方法叫“移點法”。

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