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1、九年级物理第十三章第5节测量电压上科版【本讲教育信息】一. 教学内容：测量电压根本要求：1. 知道电源的作用、电压的单位及其换算。了解一些常见电压及我国家庭电路电压。2. 知道电压表的用途、符号，会正确将电压表接入电路中，并能正确选择量程和读数。3. 通过实验探究，总结出串联电路和并联电路中的电压关系，在探究过程中，能选择实验探究需要的器材，经历从物理实验中探索科学规律的过程，养成观察、分析、归纳能力和语言表述信息的能力。重点内容：实验探究串联、并联电路中的电压关系，学会电压表的使用和读数。难点内容：对电压的理解。主要内容讲解如下：一. 电压如以下图所示，将装有水的U形管连通器的底部用止水钳夹
2、住，两管内水面相平，水并没有流动。向U形管左管内加水，使左管水面高出右管水面。翻开止水钳，两管内的水就会发生流动，而且是从左管向右管流动。为什么在连通器里的水面相平时，水不发生流动，而在左管水面高时，水从左管流向它的右管？U形管中的水能不能持续不断地流动？图1如以下图2所示，在连通器的底部找到一个小液片AB，在甲图中，小液片受到的向右的压强显然大于向左的压强，小液片受到一个向右的压强差，这个压强差的大小是由两液面的高度差来决定的，两液面的高度差越大，压强差就越大。正是在这个压强差的作用下，水要向右流动。如图乙，向右的压强仍然大于向左的压强，也就是说小液片仍然受到一个向右的压强差，所以水仍然向右
3、流动，只不过是此时的压强差与甲图相比变小了一些罢了。如丙图所示，当向右的压强与向左的压强相等时，水就停止流动。此时小液片受到的压强差为零。图2图3水的压强差也叫做水位差又叫水压，它才是使水定向流动形成水流的原因。如图3所示，甲图中A处的水位高于B处的水位，翻开阀门，管中的水从A处通过涡轮向B处流动，水的流动使涡轮转动。A处的水面下降，B处的水面上升，当A、B两处水面相平时，水位相同，水停止流动，涡轮不再转动。可见，水位差水压使水管中形成水流。我们用一台抽水机不断地把水从B处抽到A处如图3乙所示，将抽水机置图示的位置，使A处的水总比B处的水位高，由于水管两端总保持一定的水位差水压，于是水管内就有
4、持续的水流。图3下面我们来看看图4所示的电路的情况。电源的正极聚集有大量的正电荷，负极聚集有大量的负电荷，在电源的正、负极之间就产生了电压。这个电压使电路中电荷发生定向流动，使正电荷从正极流向负极，或者使负电荷从负极流向正极，于是在电路中产生了电流。可见，电压是使电路中形成电流的原因。图4以下图是伏打电池的示意图，它的正极A板铜板聚集有大量的正电荷，它是高电位。负极B板锌板聚有大量负电荷，它是低电位，A、B两板间存在有电位差，即电压。这个电压使得正电荷由正极向负极移动，负电荷由负极向正极移动金属导体那么属于后一种情况。这样电路中的自由电荷由B向A作定向移动形成电流。如果负极锌板上的多余的自由电
5、子全部移到了正极铜板上和正电荷中和完毕，电路中就不再有电流了，小灯泡也停止发光。但是电池中的化学物质发生化学反响，使正极、负极各自始终保持有大量的正电荷及负电荷，使电路两端始终有一定的电压，电路中就有了持续电流存在。所以电源是提供电压的装置。它们之间的关系是：电源保持提供了电压，电压形成了电流。在电路中，电源在工作时不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，保持电路两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。电源是提供电压的装置。在图3所示装置中，不同的抽水机可以在水管两端产生不同的水位差，即大小不同的水压。同理，不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压，为此，首先要确定电压的单位。在国际单位制
6、里，电压的单位是伏特，简称伏V。此外，常用单位还有千伏kV、毫伏mV、微伏V等。课本中给出了几个常见的电压值。要求记住的电压值有：一节干电池电压：伏。家庭电路的电压：220伏。对人体平安的电压：不高于36伏。二. 电压表的使用测量电压的仪器叫电压表。以下图就是常见电压表的外形，左上角是电压表在电路图中的符号。电压表和电流表不仅外形相似，构造也相似，因此，在使用上，它们有相同的方面，但它们测量的又是两个不同的物理量，又有不同的要求。我们将采取跟电流表比照的方法，来学电压表。表盘上标有字母“V的是电压表。电压表的种类也很多，有教学用电压表和学生用电压表，从测量范围来看，有伏特表、毫伏表、微伏表等等
7、。我们在实验室中常用的电压表是伏特表。伏特表也有两个量程：假设用“+和“3两个接线柱，量程是3伏。假设用“+和“15两个接线柱，量程是15伏。量程是3伏时，要看下面的刻线，最小刻度值是伏。量程是15伏时，要看上面的刻线，最小刻度值是伏。以下图左边的图示电压为，右边的图示电压为4V。同一指针位置，用大量程是小量程示数的5倍。电压表的使用规那么：1. 电压表要并联在被测电路的两端。2. 必须使电流从电压表的“+接线柱流进，从“-接线柱流出。假设接线反了，指针将要反向偏转，重那么会打弯指针。所以在连接电路时，一定要找出所测电路中的电流流入点和电流流出点，电压表的“+接线柱要接电流的流入点。“-接线柱
8、要接电流的流出点。如上右图所示，要测灯L1两端的电压，我们要看电源，电流从电源的正极流出，向左，向下，向右，从A点流入灯，从B点流出灯L1，这时我们要将电压表V1并联到L1上，而且A 接电压表的“+接线柱，B接电压表的“-接线柱。3. 被测电压不要超过电压表的量程。被测电压超过电压表的量程会出现将指针打弯的现象。如果事先不能估测出被测电压的大小，要用电压表的大量程进行试触，观察指针的偏转范围，如果在小量程之内，那么改接小量程，如果超出了小量程，但在大量程范围之内，那么接大量程，如果仍然超出大量程，那么要换接更大量程的电压表。4. 电压表可以直接连到电源的正、负极上，测出的示数是电源的电压。如以
9、下图所示。三. 实验探究：干电池电压和一段电路两端的电压探究的目的是：1练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压。2研究干电池串联和并联时的电压关系；串联电路、并联电路中的电压关系。我们分两个局部来进行。第一局部：测干电池电压，研究干电池串联、并联时的电压关系。一、先取三节干电池，分别测出每节电池的电压。再将这三节干电池按以下图串联成电池组，测出串联电池组的电压，将测得的数据记到表1内。分析串联电池组的电压跟各节干电池电压之间的关系，写出结论。表1：串联电池组的电压结论：串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。二、将两节相同的干电池按以下图并联组成电池组，用电压表测这个并联电池组的电压，将
10、测量数据填入表2内。分析并联电池组的电压跟每节电池的电压之间的关系，写出结论。表2：并联电池组的电压结论：并联电池组的电压等于每节电池的电压。第二局部：研究串联电路和并联电路的电压关系一、按以下图将L1、L2组成串联电路，用电压表分别测出：灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，灯泡L1与L2串联的总电压U。 我们发现：串联电路的总电压等于各局部电路两端电压之和。二、按以下图，将L1、L2组成并联电路，用电压表分别测出灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，A、B两点之间的总电压U。我们发现：在并联电路里，各支路两端的电压相等，并且总电压等于各支路两端的电压。【典型例题】例1.
11、 以下说法中正确的选项是 A.导体内有大量的自由电荷，只要使导体构成通路，导体中就有电流通过B.电路中只要有电压，就会有电流C.电压是产生电流的必要条件D.电路呈开路时，电流为零，那么电路两端电压也为零分析：假设导体中只有自由电荷而没有电源，或者电路两端虽有电压，而电路没有形成闭合回路，都不能使电路中有电流，而电路呈开路状态时，电流为零，也不能肯定电路两端的电压为零，所以上述A、B、D说法是错误的。解答：应选C说明：此题概念很多，涉及到电流是如何形成的，电压所起的作用以及电路的开路意义等。要结合实例进行分析。例2. 如图1所示，当开关S闭合后，L1两端的电压约为，L2两端的电压约为，要用电压表
12、测L1两端的电压，那么线头A和B该接在何处？图1分析：因为电压表测量某一局部电路两端的电压时，电压表必须与该局部电路并联，所以A和B两线头应分别接在L1两端的两个接线柱上，且必须使电流从“+接线柱流入电压表，从“接线柱流出，L1两端的电压左右，应选的量程为015V。解答：线头A应接在L1右接线柱上，线头B应接在L1左接线柱上。说明：要同时考虑，电压表的各项使用考前须知，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态。 例3. 如图2所示，现要用电流表测量L中的电流强度，用电压表测量L两端的电压，请在图中圆圈内标明哪一个是电流表，哪一个是电压表，并标明电表的正负接线柱。图2分析：确定某电路中是接电流表，
13、还是接电压表，关键是从两表使用考前须知的区别着手。解答：从图2可以看出，b是与灯L并联的，故应该为电压表。a是串联在电路中的，应该为电流表，如图3所示。 图3说明：假设a为电压表，b为电流表，开关S合上后，可以发现：灯将不亮，电流表无示数，这是因为电流表和电压表的内部构造不同所造成的。我们可以这样认为：电流几乎不能通过电压表如同开路，而电流几乎不受到电流表的阻碍如同导线。例4. 如图4所示的电路中，电压表V1、V2和V3分别测量的是_、_和_两端的电压；如果电压表V1、V2的示数分别为6V和4V，那么电压表V3的示数为_V。 图4分析：要判断电压表测量哪段电路两端的电压，只要看电压表与哪段电路
14、并联。从图上可看出，电压表V1与电源两端相连，而V2和V3分别与L1和L2两端相连，因此电压表V1测量总电压，电压表V2和V3分别测量的是L1和L2两端的电压。由于电路中L1与L2是串联的，根据串联电路电压的特点，可得电压表V3的示数为6V-4V=2V。解答：电路两端总电压，L1两端，L2，2。说明：通过此题可知1电池组的电压等于串联的各电池的电压之和2串联电路的总电压等于各局部电路两端电压之和3并联电路里，各支路两端的电压相等4电压表可直接测电源电压，而电流表绝对不允许直接接在电源两极上例5. 如图5所示，用电压表测灯泡两端的电压的电路图，正确的选项是 图5分析：电压表应与被测电路并联，且电
15、流从“+接线柱流进电表，即正接线柱靠近电源正极从“接线柱流出电表。解答：应选D说明：应正确、熟练地使用电压表。例6. 图6中电源电压保持不变，当开关S1断开S2接通时，电压表示数为伏；当开关S1接通S2断开时，电压表示数为3伏；那么L1和L2两端电压分别是 图6A. 3伏和伏伏和伏C. 3伏和伏伏和3伏分析：电压表与被测量的电路并联，当S1断开，S2接通时电压表测量的是灯L1与灯L2串联的总电压，当S1接通，S2断开时，电压表测量的是灯L1的电压，根据串联电路的电压关系，可以计算出灯L2的电压。解答：应选C例7. 在图7所示的电路中：图71当接通开关S后，电压表的示数表示 A. R1两端电压B. R2两端电压C. 电源电压D. R1和R2两端电压2当断开开关S后,电压表示数为 A. R1两端电压
