專題24　電壓及其測(cè)量（原卷版）

第4章電路探秘專題24電壓及其測(cè)量類型一電壓表的正確使用 1類型二電壓測(cè)量及含電壓表的電路分析 4類型三電路電壓規(guī)律探究 7類型一電壓表的正確使用【方法歸納】1.電壓表的使用方法、讀數(shù)方法項(xiàng)目電壓表實(shí)物圖符號(hào)接線柱有三個(gè)接線柱，分別是“－”“3”和“15”，“－”表示負(fù)接線柱，“3”和“15”是兩個(gè)正接線柱量程及分度值0～3量程，分度值為0.1V；0～15V量程，分度值是0.5V使用方法①電壓表必須與被測(cè)用電器并聯(lián)；②要讓電流從電壓表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出；③所測(cè)電壓不能超過電壓表的量程，若不能估測(cè)被測(cè)電壓的大小，可用試觸法來試一下讀數(shù)方法①根據(jù)導(dǎo)線連接的接線柱判定電壓表使用的是哪個(gè)量程；②根據(jù)量程確定所對(duì)應(yīng)的分度值；③根據(jù)指針位置正確讀取電壓表的示數(shù)，若指針不指在整刻度要適當(dāng)估讀；④記錄數(shù)值時(shí)不要忘記寫上單位2.電壓表的特點(diǎn)電壓表內(nèi)阻很大，接入電路后相當(dāng)于開路。由于這個(gè)特點(diǎn)，電壓表可以直接接到電源兩端測(cè)量電源電壓。如果電壓表在使用過程中與用電器串聯(lián)，電路就相當(dāng)于開路了。3.測(cè)量用電器兩端電壓的電壓表是電學(xué)中的重要儀表，電壓表的接入使電路變得更加復(fù)雜，在學(xué)習(xí)過程中，我們要學(xué)會(huì)鑒別電路中電表類型，判斷電壓表的測(cè)量對(duì)象，學(xué)會(huì)利用“去表法”簡(jiǎn)化電路，利用“并聯(lián)法”查找電路故障。（1）判斷電壓表的測(cè)量對(duì)象電壓表與哪個(gè)元件并聯(lián)，則其測(cè)量的就是哪個(gè)元件兩端的電壓（純導(dǎo)線連在誰兩端測(cè)誰的電壓）。判斷復(fù)雜電路中電壓表的測(cè)量對(duì)象時(shí)，一般要利用“移線法”，適當(dāng)移動(dòng)電路中某些導(dǎo)線，以達(dá)到清楚地判斷電壓表測(cè)量對(duì)象的目的。(電流表內(nèi)阻小分析時(shí)看成純導(dǎo)線)。如圖所示：?表連在電源兩端：，故表測(cè)電源電壓。?由于不是純導(dǎo)線連在電源兩端(有R1)，不是純導(dǎo)線連在R1兩端(有電源)，所以表既不測(cè)R1，也不測(cè)電源電壓，故表純導(dǎo)線連在R2兩端，測(cè)R2電壓。特別：當(dāng)串聯(lián)在電路中相當(dāng)于測(cè)電源電壓。內(nèi)阻太大相當(dāng)于開路(斷路)等效于表示電壓表直接測(cè)電源電壓。（2）涉及電壓表的作圖涉及電壓表的作圖用假設(shè)法，在填充電壓表時(shí)，假設(shè)某處為電壓表，結(jié)合電壓表的正確使用方法看是否符合要求，并最終確定該處應(yīng)接什么元件。（3）“去表法”分析電路結(jié)構(gòu)(去表法)對(duì)于復(fù)雜的含有電壓表的電路，可以利用去電壓表法得到原圖的等效電路圖，再運(yùn)用相關(guān)規(guī)律分析解題。（4）并聯(lián)法——利用電壓表查找電路故障用電壓表查找電路故障的方法：1.將電壓表與電路元件并聯(lián)；2.觀察電壓表有無示數(shù)。若電壓表有示數(shù)，表明電壓表接線柱所接處與電源正、負(fù)極間電路是通的，與電壓表并聯(lián)的元件斷路。若電壓表無示數(shù)，表明電壓表接線柱所接處與電源正、負(fù)極間斷路(或此時(shí)與電壓表并聯(lián)部分存在短路)?！境？碱}型】1.（溫州期末）如圖所示的電路，關(guān)于電壓表、電流表、燈泡的連接方式，下列說法中正確的是()A．兩燈泡并聯(lián)B．兩燈泡串聯(lián)C．電流表A1測(cè)干路電流，電流表A2測(cè)通過L2的電流D．電壓表V1測(cè)L1兩端電壓，電壓表V2測(cè)電路總電壓，電壓表V3測(cè)L2兩端電壓2.（長(zhǎng)春中考）如圖所示，電路中a、b是電表，閉合開關(guān)要使兩燈發(fā)光，則()A．a(chǎn)是電壓表，b是電流表B．a(chǎn)、b都是電壓表C．a(chǎn)是電流表，b是電壓表D．a(chǎn)、b都是電流表3.（自貢中考）如圖所示，在“○”處可以填入電流表或電壓表測(cè)量電路中的電流或電壓，為使L1與L2串聯(lián)，以下做法正確的是()A．a(chǎn)為電流表，b為電壓表，c為電流表B．a(chǎn)為電壓表，b為電壓表，c為電流表C．a(chǎn)為電流表，b為電流表，c為電壓表D．a(chǎn)為電流表，b為電流表，c為電流表4.（杭州期末）如圖所示，閉合開關(guān)，兩個(gè)燈泡都發(fā)光，幾分鐘后兩燈同時(shí)不亮．將一個(gè)電壓表并聯(lián)在燈泡L2兩端時(shí)，電壓表沒有示數(shù)，可初步判斷電路的故障可能是()A．燈L1短路B．燈L2短路C．燈L1斷路D．燈L2斷路5.(嘉興校級(jí)期中)小華在用圖甲所示電路“探究電路中電流、電壓規(guī)律”時(shí)，忘記及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只記得在S閉合后，A1、A2、V三只電表的指針和零刻度位置均如圖乙、丙所示，電壓表V接入的是“－”“15”，則電路中電源的電壓是________V，燈泡L1兩端的電壓是________，通過燈泡L2的電流是________．6.（南通校級(jí)期中）如圖所示電路，電源電壓為3V，甲、乙、丙為電流表或電壓表，閉合開關(guān)S，燈泡L1、L2正常發(fā)光．小明在記錄電表示數(shù)時(shí)漏記了單位，三表示數(shù)分別為3、1.4和2.2.(1)電源至少由________節(jié)新干電池________聯(lián)組成．(2)如果兩燈串聯(lián)，L1兩端電壓為0.8V，則甲表的示數(shù)為________(要注明單位)，L2兩端電壓為________V.(3)如果兩燈并聯(lián)，甲表示數(shù)為________(要注明單位)，通過L1的電流為________A.7.【淮安中考】如圖所示，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電燈L1、L2均不亮，電流表示數(shù)為零，說明電路存在________故障，用電壓表進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)b、c間電壓為零，a、b和a、c間電壓均為3V，則電路的故障是________________．類型二電壓測(cè)量及含電壓表的電路分析【方法歸納】判斷未知電表的方法對(duì)電路中未知電表的判定是個(gè)難點(diǎn)，下面介紹幾種常用的方法。（1）短路法電流表和電壓表是測(cè)量?jī)x表，將它們接入電路中對(duì)電路結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響。電流表內(nèi)阻很小，相當(dāng)于一根導(dǎo)線；電壓表內(nèi)阻很大，相當(dāng)于開路。因此可將要填電表的地方換成一根導(dǎo)線，若電路出現(xiàn)短路，則所要填的表應(yīng)是電壓表；若電路并未出現(xiàn)短路，則所要填的表應(yīng)是電流表。（2）去表法假設(shè)把電表從電路中去除，分析電路是否因此而受到影響。若其他元件不能正常工作，則電表一定是串聯(lián)在電路中，應(yīng)是電流表；若其他元件不受影響，則電表一定是并聯(lián)在電路中，應(yīng)是電壓表。（3）分析法對(duì)于連接方式已確定的電路，可以先觀察電路的連接情況，再考慮電表的連接法則，即電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中，最后進(jìn)行綜合判斷?！境？碱}型】1．在如圖所示的電路連接中，下列說法正確的是()A．燈泡L1和L2并聯(lián)，電流表測(cè)的是L1支路的電流B．燈泡L1和L2并聯(lián)，電壓表測(cè)的是電源電壓C．燈泡L1和L2串聯(lián)，電壓表測(cè)的是L2的電壓D．燈泡L1和L2串聯(lián)，電壓表測(cè)的是L1的電壓2．如圖所示，電路中的電壓表V1測(cè)量的是________的電壓，電壓表V2測(cè)量的是________________的電壓。3．如圖所示，在“”處可以連接電流表或電壓表測(cè)量電路中的電流或電壓。為使L1與L2串聯(lián)，以下做法正確的是()A．a(chǎn)為電流表，b為電壓表，c為電流表B．a(chǎn)為電壓表，b為電壓表，c為電流表C．a(chǎn)為電流表，b為電流表，c為電壓表D．a(chǎn)為電流表，b為電流表，c為電流表4．如圖所示，①②是測(cè)量電壓或電流的儀表，當(dāng)閉合開關(guān)S后，為了使小燈泡都能發(fā)光，則()A．①是電流表，②是電壓表B．①是電壓表，②是電流表C．①是電流表，②是電流表D．①是電壓表，②是電壓表5．如圖所示的電路中，甲、乙是連接在電路中的兩只電學(xué)儀表，閉合開關(guān)S后，燈L1、L2均正常發(fā)光，則()A．甲是電流表，乙是電壓表，燈L1和L2串聯(lián)B．甲是電流表，乙是電壓表，燈L1和L2并聯(lián)C．甲是電壓表，乙是電流表，燈L1和L2串聯(lián)D．甲是電壓表，乙是電流表，燈L1和L2并聯(lián)6．在如圖所示電路的“”處填上適當(dāng)?shù)碾姳矸?hào)，使之分別成為串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。7．【中考·隨州】在如圖所示電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表V1、V2、V3的示數(shù)分別為U1、U2、U3，電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2(五塊電表的讀數(shù)均不為零)，那么下列關(guān)系式正確的是()A．U2＝U1＝U3I1＝I2B．U2＝U1＋U3I1＝I2C．U3＝U1＋U2I1＝I2D．U3＝U1＋U2I1＞I28．小明按如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如下表所示數(shù)據(jù)。(1)由圖可知，燈L1和L2的連接方式是____________。(2)由電流表A1和A2的示數(shù)，可得出的結(jié)論是_________________________。(3)由電壓表V1、V2和V的示數(shù)，可得出的結(jié)論是_________________________。類型三電路電壓規(guī)律探究【方法歸納】1.串并聯(lián)電路電壓規(guī)律在串聯(lián)電路中，總電壓等于各用電器兩端的電壓之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un。在并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓相等，都等于電源電壓，即U＝U1＝U2＝…＝Un。2.串并聯(lián)電路中電流和電壓關(guān)系的比較電流關(guān)系電壓關(guān)系串聯(lián)電路串聯(lián)電路中的電流各處都相等，表達(dá)式：I＝I1＝I2＝…＝In串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和，表達(dá)式：U＝U1＋U2＋…＋Un并聯(lián)電路并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，表達(dá)式：I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n并聯(lián)電路各支路兩端電壓都相等，表達(dá)式：U＝U1＝U2＝…＝Un【?？碱}型】1．(中考·邵陽)小芳在“探究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，連接好了的實(shí)物電路圖如圖甲所示，請(qǐng)你協(xié)助完成：(1)在方框內(nèi)畫出與圖甲對(duì)應(yīng)的電路圖，并在電路圖中標(biāo)上L1、L2。(2)在某次測(cè)量時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)燈L1兩端的電壓為________V。(3)閉合開關(guān)后，小芳發(fā)現(xiàn)L1、L2均不發(fā)光，電壓表有示數(shù)且大小接近3V，則電路中出現(xiàn)的故障可能是L1發(fā)生了________(填“短路”或“斷路”)。(4)排除故障后，小芳在測(cè)量了燈L1兩端的電壓后，斷開開關(guān)，然后將導(dǎo)線AE的A端松開，接到D接線柱上，測(cè)量燈L2兩端的電壓，這一做法會(huì)造成_______________________________________。2．小紅和小華使用同一規(guī)格的兩個(gè)小燈泡完成了“探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律”的探究實(shí)驗(yàn)。(1)他們利用如圖甲所示的電路探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，開關(guān)S閉合后，發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)比V2的要大些，請(qǐng)寫出可能的三種原因。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)接著，他們利用如圖乙所示的電路探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，得到如下表所示的數(shù)據(jù)：分析歸納，他們總結(jié)了如下規(guī)律：①串聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；②串聯(lián)電路中，各部分電路兩端的電壓相等。其中，結(jié)論__________是不都成立的。為避免出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)中對(duì)使用的兩個(gè)小燈泡的要求是：______________________________。3．為了探究并聯(lián)干電池組的電壓與每個(gè)電池電壓之間的關(guān)系，小明和同學(xué)們共同進(jìn)行了如下探究：分別將1節(jié)、2節(jié)……干電池并聯(lián)起來，用電壓表測(cè)得電池組兩端電壓，記錄的數(shù)據(jù)如下表：(1)根據(jù)如圖所示實(shí)物圖畫出電路圖；(2)從上述數(shù)據(jù)中你能得到的結(jié)論是：_________________________________________。4.【2021?長(zhǎng)春期末】小蔚用兩個(gè)不同的小燈泡組成了如圖所示的電路，來探究并聯(lián)電路開關(guān)的作用及電壓規(guī)律．(1)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該處于________狀態(tài)．(2)她將所有開關(guān)閉合，發(fā)現(xiàn)S1支路的燈不亮，S2支路的燈發(fā)光。于是她斷開所有開關(guān)，交換兩燈位置后，再閉合所有開關(guān)，發(fā)現(xiàn)仍然是S1支路的燈不亮，S2支路的燈發(fā)光．故障的原因可能是________(填選項(xiàng)前字母)．A．某個(gè)燈泡的燈絲斷路B．干路上某根導(dǎo)線斷路C．S1支路某根導(dǎo)線斷路D．S2支路某根導(dǎo)線斷路(3)她排除故障后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了探究開關(guān)S1的作用，在觀察燈泡發(fā)光情況時(shí)，她應(yīng)該________(填選項(xiàng)前字母)．A．同時(shí)觀察兩個(gè)支路上的燈泡B．只觀察S1所在支路上的燈泡C．只觀察S2所在支路上的燈泡(4)用電壓表分別并聯(lián)在L1、L2和電源兩端，發(fā)現(xiàn)三個(gè)電壓值都為6V，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)也都是如此，于是得出并聯(lián)電路電壓規(guī)律：并聯(lián)電路中，__________________________________．5.【中考?揚(yáng)州】物理興趣小組在“探究水果電池電壓”的實(shí)驗(yàn)中：小明用銅片和鋅片作為電極插入較小的檸檬制成了一個(gè)水果電池，如圖所示．小華用銅片和鋁片插入較大的檸檬也制成了一個(gè)水果電池．他們分別連通相同的音樂芯片，小華的芯片聲音比小明的芯片聲音要響一些．由此他們作出如下猜想：猜想一：水果電池電壓可能與水果的大小有關(guān)．猜想二：水果電池電壓可能與電極的材料有關(guān)．(1)為了驗(yàn)證猜想一，小明用同一個(gè)檸檬制成水果電池，沿著電極插入的方向不斷慢慢地切去外側(cè)的部分檸檬，分別測(cè)出電壓，如表一所示．表一檸檬大小一個(gè)大半個(gè)半個(gè)小半個(gè)電壓U/V0.800.800.800.80分析表中數(shù)據(jù)，說明猜想一是________(填“正確”或“錯(cuò)誤”)的．(2