专题24　电压及其测量（原卷版）

第4章电路探秘专题24电压及其测量类型一电压表的正确使用 1类型二电压测量及含电压表的电路分析 4类型三电路电压规律探究 7类型一电压表的正确使用【方法归纳】1.电压表的使用方法、读数方法项目电压表实物图符号接线柱有三个接线柱，分别是“－”“3”和“15”，“－”表示负接线柱，“3”和“15”是两个正接线柱量程及分度值0～3量程，分度值为0.1V；0～15V量程，分度值是0.5V使用方法①电压表必须与被测用电器并联；②要让电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出；③所测电压不能超过电压表的量程，若不能估测被测电压的大小，可用试触法来试一下读数方法①根据导线连接的接线柱判定电压表使用的是哪个量程；②根据量程确定所对应的分度值；③根据指针位置正确读取电压表的示数，若指针不指在整刻度要适当估读；④记录数值时不要忘记写上单位2.电压表的特点电压表内阻很大，接入电路后相当于开路。由于这个特点，电压表可以直接接到电源两端测量电源电压。如果电压表在使用过程中与用电器串联，电路就相当于开路了。3.测量用电器两端电压的电压表是电学中的重要仪表，电压表的接入使电路变得更加复杂，在学习过程中，我们要学会鉴别电路中电表类型，判断电压表的测量对象，学会利用“去表法”简化电路，利用“并联法”查找电路故障。（1）判断电压表的测量对象电压表与哪个元件并联，则其测量的就是哪个元件两端的电压（纯导线连在谁两端测谁的电压）。判断复杂电路中电压表的测量对象时，一般要利用“移线法”，适当移动电路中某些导线，以达到清楚地判断电压表测量对象的目的。(电流表内阻小分析时看成纯导线)。如图所示：⇒表连在电源两端：，故表测电源电压。⇒由于不是纯导线连在电源两端(有R1)，不是纯导线连在R1两端(有电源)，所以表既不测R1，也不测电源电压，故表纯导线连在R2两端，测R2电压。特别：当串联在电路中相当于测电源电压。内阻太大相当于开路(断路)等效于表示电压表直接测电源电压。（2）涉及电压表的作图涉及电压表的作图用假设法，在填充电压表时，假设某处为电压表，结合电压表的正确使用方法看是否符合要求，并最终确定该处应接什么元件。（3）“去表法”分析电路结构(去表法)对于复杂的含有电压表的电路，可以利用去电压表法得到原图的等效电路图，再运用相关规律分析解题。（4）并联法——利用电压表查找电路故障用电压表查找电路故障的方法：1.将电压表与电路元件并联；2.观察电压表有无示数。若电压表有示数，表明电压表接线柱所接处与电源正、负极间电路是通的，与电压表并联的元件断路。若电压表无示数，表明电压表接线柱所接处与电源正、负极间断路(或此时与电压表并联部分存在短路)。【常考题型】1.（温州期末）如图所示的电路，关于电压表、电流表、灯泡的连接方式，下列说法中正确的是()A．两灯泡并联B．两灯泡串联C．电流表A1测干路电流，电流表A2测通过L2的电流D．电压表V1测L1两端电压，电压表V2测电路总电压，电压表V3测L2两端电压2.（长春中考）如图所示，电路中a、b是电表，闭合开关要使两灯发光，则()A．a是电压表，b是电流表B．a、b都是电压表C．a是电流表，b是电压表D．a、b都是电流表3.（自贡中考）如图所示，在“○”处可以填入电流表或电压表测量电路中的电流或电压，为使L1与L2串联，以下做法正确的是()A．a为电流表，b为电压表，c为电流表B．a为电压表，b为电压表，c为电流表C．a为电流表，b为电流表，c为电压表D．a为电流表，b为电流表，c为电流表4.（杭州期末）如图所示，闭合开关，两个灯泡都发光，几分钟后两灯同时不亮．将一个电压表并联在灯泡L2两端时，电压表没有示数，可初步判断电路的故障可能是()A．灯L1短路B．灯L2短路C．灯L1断路D．灯L2断路5.(嘉兴校级期中)小华在用图甲所示电路“探究电路中电流、电压规律”时，忘记及时记录实验数据，只记得在S闭合后，A1、A2、V三只电表的指针和零刻度位置均如图乙、丙所示，电压表V接入的是“－”“15”，则电路中电源的电压是________V，灯泡L1两端的电压是________，通过灯泡L2的电流是________．6.（南通校级期中）如图所示电路，电源电压为3V，甲、乙、丙为电流表或电压表，闭合开关S，灯泡L1、L2正常发光．小明在记录电表示数时漏记了单位，三表示数分别为3、1.4和2.2.(1)电源至少由________节新干电池________联组成．(2)如果两灯串联，L1两端电压为0.8V，则甲表的示数为________(要注明单位)，L2两端电压为________V.(3)如果两灯并联，甲表示数为________(要注明单位)，通过L1的电流为________A.7.【淮安中考】如图所示，闭合开关S，发现电灯L1、L2均不亮，电流表示数为零，说明电路存在________故障，用电压表进行检测，发现b、c间电压为零，a、b和a、c间电压均为3V，则电路的故障是________________．类型二电压测量及含电压表的电路分析【方法归纳】判断未知电表的方法对电路中未知电表的判定是个难点，下面介绍几种常用的方法。（1）短路法电流表和电压表是测量仪表，将它们接入电路中对电路结构不产生影响。电流表内阻很小，相当于一根导线；电压表内阻很大，相当于开路。因此可将要填电表的地方换成一根导线，若电路出现短路，则所要填的表应是电压表；若电路并未出现短路，则所要填的表应是电流表。（2）去表法假设把电表从电路中去除，分析电路是否因此而受到影响。若其他元件不能正常工作，则电表一定是串联在电路中，应是电流表；若其他元件不受影响，则电表一定是并联在电路中，应是电压表。（3）分析法对于连接方式已确定的电路，可以先观察电路的连接情况，再考虑电表的连接法则，即电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，最后进行综合判断。【常考题型】1．在如图所示的电路连接中，下列说法正确的是()A．灯泡L1和L2并联，电流表测的是L1支路的电流B．灯泡L1和L2并联，电压表测的是电源电压C．灯泡L1和L2串联，电压表测的是L2的电压D．灯泡L1和L2串联，电压表测的是L1的电压2．如图所示，电路中的电压表V1测量的是________的电压，电压表V2测量的是________________的电压。3．如图所示，在“”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流或电压。为使L1与L2串联，以下做法正确的是()A．a为电流表，b为电压表，c为电流表B．a为电压表，b为电压表，c为电流表C．a为电流表，b为电流表，c为电压表D．a为电流表，b为电流表，c为电流表4．如图所示，①②是测量电压或电流的仪表，当闭合开关S后，为了使小灯泡都能发光，则()A．①是电流表，②是电压表B．①是电压表，②是电流表C．①是电流表，②是电流表D．①是电压表，②是电压表5．如图所示的电路中，甲、乙是连接在电路中的两只电学仪表，闭合开关S后，灯L1、L2均正常发光，则()A．甲是电流表，乙是电压表，灯L1和L2串联B．甲是电流表，乙是电压表，灯L1和L2并联C．甲是电压表，乙是电流表，灯L1和L2串联D．甲是电压表，乙是电流表，灯L1和L2并联6．在如图所示电路的“”处填上适当的电表符号，使之分别成为串联电路和并联电路。7．【中考·随州】在如图所示电路中，当开关S闭合时，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2(五块电表的读数均不为零)，那么下列关系式正确的是()A．U2＝U1＝U3I1＝I2B．U2＝U1＋U3I1＝I2C．U3＝U1＋U2I1＝I2D．U3＝U1＋U2I1＞I28．小明按如图所示的电路进行实验，得到如下表所示数据。(1)由图可知，灯L1和L2的连接方式是____________。(2)由电流表A1和A2的示数，可得出的结论是_________________________。(3)由电压表V1、V2和V的示数，可得出的结论是_________________________。类型三电路电压规律探究【方法归纳】1.串并联电路电压规律在串联电路中，总电压等于各用电器两端的电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un。在并联电路中，各支路两端电压相等，都等于电源电压，即U＝U1＝U2＝…＝Un。2.串并联电路中电流和电压关系的比较电流关系电压关系串联电路串联电路中的电流各处都相等，表达式：I＝I1＝I2＝…＝In串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和，表达式：U＝U1＋U2＋…＋Un并联电路并联电路中干路电流等于各支路电流之和，表达式：I＝I1＋I2＋…＋In并联电路各支路两端电压都相等，表达式：U＝U1＝U2＝…＝Un【常考题型】1．(中考·邵阳)小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：(1)在方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上L1、L2。(2)在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为________V。(3)闭合开关后，小芳发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3V，则电路中出现的故障可能是L1发生了________(填“短路”或“断路”)。(4)排除故障后，小芳在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法会造成_______________________________________。2．小红和小华使用同一规格的两个小灯泡完成了“探究串联电路和并联电路电压的规律”的探究实验。(1)他们利用如图甲所示的电路探究并联电路中电压的规律，开关S闭合后，发现电压表V1的示数比V2的要大些，请写出可能的三种原因。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)接着，他们利用如图乙所示的电路探究串联电路中电压的规律，得到如下表所示的数据：分析归纳，他们总结了如下规律：①串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；②串联电路中，各部分电路两端的电压相等。其中，结论__________是不都成立的。为避免出现这样的错误，实验中对使用的两个小灯泡的要求是：______________________________。3．为了探究并联干电池组的电压与每个电池电压之间的关系，小明和同学们共同进行了如下探究：分别将1节、2节……干电池并联起来，用电压表测得电池组两端电压，记录的数据如下表：(1)根据如图所示实物图画出电路图；(2)从上述数据中你能得到的结论是：_________________________________________。4.【2021•长春期末】小蔚用两个不同的小灯泡组成了如图所示的电路，来探究并联电路开关的作用及电压规律．(1)连接电路时，开关应该处于________状态．(2)她将所有开关闭合，发现S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光。于是她断开所有开关，交换两灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光．故障的原因可能是________(填选项前字母)．A．某个灯泡的灯丝断路B．干路上某根导线断路C．S1支路某根导线断路D．S2支路某根导线断路(3)她排除故障后，继续进行实验，为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，她应该________(填选项前字母)．A．同时观察两个支路上的灯泡B．只观察S1所在支路上的灯泡C．只观察S2所在支路上的灯泡(4)用电压表分别并联在L1、L2和电源两端，发现三个电压值都为6V，经过多次实验也都是如此，于是得出并联电路电压规律：并联电路中，__________________________________．5.【中考•扬州】物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中：小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池，如图所示．小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池．他们分别连通相同的音乐芯片，小华的芯片声音比小明的芯片声音要响一些．由此他们作出如下猜想：猜想一：水果电池电压可能与水果的大小有关．猜想二：水果电池电压可能与电极的材料有关．(1)为了验证猜想一，小明用同一个柠檬制成水果电池，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压，如表一所示．表一柠檬大小一个大半个半个小半个电压U/V0.800.800.800.80分析表中数据，说明猜想一是________(填“正确”或“错误”)的．(2