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1.电压和电源的作用
电压是电学的基本概念之一.由于电压的概念比较抽象,初中课本里用类比法讲电压和电源的作用.这种方法形象直观,便于理解.
(1)用水流类比电流,用水压类比电压.即水压使水管中形成水流;电压使电路中形成电流.
(2)用抽水机类比电源.抽水机可以保持水管两端有一定的水压;而电源可以保持电路两端有一定的电压.电源是产生电压的装置,没有电源,电路两端就没有电压,电路中也就不会有电流通过.
不同的电源在电路两端产生的电压不同.在国际单位制中,电压的单位是“伏特”,简称“伏”,符号是“V”.一节干电池的电压是1.5伏;一节蓄电池的电压是2伏;家庭电路的电压是220伏;对人体的安全电压不高于36伏.
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2.电压表及其使用方法
测量电压使用电压表.图1是学校实验室常用的一种电压表.与电流表一样,电压表也是精密的测量仪表,使用不当,同样会烧坏.但是由于电压表的内部构造与电流表不同,因而使用方法与电流表也有所不同.下面将使用电压表与电流表的异同作一比较. |
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电 压 表 |
电 流 表 |
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不 同 点 |
1 |
必须与被测电路并联 |
必须与被测电路串联 |
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2 |
可以直接接在电源两极上 |
绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极上 |
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相 同 点 |
1 |
电流都从表的正接线柱流入,从负接线柱流出 |
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2 |
选好表的量程,被测电流或电压都不能超过表的量程 |
3.串联电路和并联电路电压的关系
电路元件连接成串联电路时,各元件两端的电压一般不相等,但串联电路两端的电压等于各元件两端的电压之和.
电路元件连接成并联电路时,各支路两端的电压相等,这是并联电路最大的特点.
应该补充说明的是,串联电池组的电压等于各节电池的电压之和;并联电池组的电压等于每节电池的电压.每节干电池的电压为1.5伏,当我们需要6伏的电压时,可把4节干电池串联起来.
例题分析
例1 下列说法中正确的是( )
A、电路中只要有电源,此电路中一定有电流
B、若电路中电源电压为1.5伏,那么串联电路中的电压处处为1.5伏
C、对人体安全的电压为36伏
D、如果把电路中的电源由两节干电池换成两节蓄电池,电路中的电流会比原来大
分析
电路中要形成电流,必须有电源。但在有电源的电路中不一定会有电流,因为电路不闭合就没有电流,所以(A)不对。电源两端或某段导体两端存在多大的电压,而不能理解为某一处的电压,所以(B)是错的。对人体安全的电压是指不高于36伏(即等于或低于36伏的电压)而不是指36伏这一数值。两节干电池串联后的电压为3伏,而两节蓄电池串联后的电压为4伏,电路两端的电压越大,电路中的电流就越大。
答:(D)
例2 图2所示为用电压表测灯泡两端电压的电路图,正确的是(
)

分析 根据正确使用电压表的规则,(A)图中的电压表不应串联在电路中。(B)图中不仅将电压表错误的串联在电路中,而且“+”、“-”接线柱也接反了。(C)图中虽然将电压表并联在被测灯泡的两端,可是“+”“-”接线柱接反了。
答(D)
例3 如图3 所示,电源电压为6伏。当开关S闭合时电压表示数为2伏,L1两端的电压是____伏,L2两端的电压是_____伏。当开关S断开时,电压表的示数为____
伏。
分析 当开关S接通时,电灯L1与L2上都有电流,且L1与L2串联,电压表测量的是L2两端的电压U2=2伏。根据串联电路中的电压关系U=U1+U2,所以L1两端的电压U1=U-U2=6伏-2伏=4伏。当开关S断开时,虽然L1与L2上均无电流,但电压表上应该有示数,这是利用L1的灯丝为导线,电压表测量的是电源电压6伏。
答:4伏,2伏,6伏
练习
一、选择题
1.家庭电路的电压和一节干电池的电压值是( )
A. 220伏;2伏 B. 220伏;1.5伏
C. 380伏;2伏 D. 380伏;1.5伏
2.关于电源的说法中,错误的是( )
A.电源的作用是在电源内部使正负电荷分开
B.电源是把其他形式的能转化为电能的装置
C.电源是产生电压的装置
D.电源是产生电荷的装置
3.如图2所示, 电源电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数是3伏;当S1断开,S2闭合时,电压表的示数是4.5伏,则灯泡L1和L2
两端的电压分别是( )
A.3伏和5.5伏 B.1.5伏和4.5伏
C.3伏和1.5伏 D.1.5伏和3伏
4.如图3所示, 当开关S闭合后,电压表测出的电压是(
)
A.灯L1两端的电压
B.灯L2两端的电压
C.灯L1和L2两端的总电压
D.电源两端的电压
5.如图4所示. 开关S闭合后,将电压表并联在ab处时读数是0伏;并联在bc处时读数是6伏,整个电路中没有电流,其电路故障是(
)
A. L1灯丝断路 B.L2灯丝断路
C.电池耗尽无电压 D.L2灯丝短路
6.如图5所示的电路,若闭合开关S,电压表的示数( )
A.保持不变 B.增大
C.减小为零 D.无法确定
7.在图6所示的电路中,①②③④处的电表分别是( )
A.表①是电压表,表②③④是电流表
B.表①③是电压表,表②④是电流表
C.表①②是电压表,表③④是电流表
D.表①③④是电压表,表②是电流表
8.一个小电动机工作时,要求电源电压是3伏,则( )
A.可以用2节干电池串联 B.可以用2节干电池并联
C.用干电池并联不行 D.以上说法都不正确
9.图7所示的电流表和电压表的读数分别是( )
A.0.26安;2.4伏 
B.0.32安;2.4伏
C.0.32安;10.4伏
D.1.6安;12伏
二、填空题
1.400微安=_____毫安=_____安。
2.22千伏=______伏=______毫伏。
3.灯泡L1和L2串联,测得L1的电压U1为2伏,两灯串联后的总电压为6伏,则L2两端的电压U2=_____伏。
4.将10节干电池串联起来组成一个电池组,此电池组的总电压是____伏,给3只相同的灯泡串联而成的电路供电,每只灯泡两端的电压为____伏。
5.如图8所示,当开关S闭合时,电流表的示数为0.5安,电压表 的示数为3伏,则 的示数是___伏。当开关S断开时,电流表的示数是_____安,电压表 的示数是___伏, 的示数为___伏。

6.在图9所示的电路中,电源电压不变当开关S闭合后,电压表 的示数将____, 的示数将____,电流表 的示数将_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、作图题
图10为三幅不完整的电路图,图中箭头表示电流方向,电路中的空白处是电器元件的位置。要求在每幅图的空白处分别填上下列元件符号:电池组一个,电压表一只,电流表一只,其余为灯泡。

四、实验题
图11所示的示教板的表面有两上灯座,每个灯座的两端接有接线柱,安装上两盏相同的灯泡,都正常发光。
(1)不允许用任何仪器,怎样判断灯泡是串联还是并联的?
(2)如果只给你一只电压表和若干导线,怎样判断灯泡是串联还是并联?
答案
一、1. B 2.D 3.C
4.A 5.B 6.C
7.A 8.A 9.B
二、1.0.4,4×10-4 2.2.2×104,2,2×107
3.4 4.15,5 5.3,0,3,0
6.不变,变大,变大
三、见图12。

四、(1)提示:拧下一盏灯泡,若另一盏灯仍亮,则两灯为并联;若另一盏灯不亮,则两灯为串联。(2)提示:将电压表依次接在任意两个接线柱上,测出每两个接线柱间的电压,若六次测量值中两次为零,其余四次测量值相等,则两灯为并联;若一次为零,四次测量值相等,另一次测量值是四次测量值的2倍,则两灯串联
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