初中物理學案
一.知識重難點：
1.電壓、電壓表的基本特點
2.串、併聯電路中電壓的特點
二.知識總結及跨越障礙
（一）電壓
圖1水的壓強差也叫做水位差（又叫水壓），它才是使水定向流動形成水流的原因。
如圖1所示，甲圖中a處的水位高於b處的水位，開啟閥門，管中的水從a處通過渦輪向b處流動，水的流動使渦輪轉動。a處的水面下降，b處的水面上公升，當a、b兩處水面相平時，水位相同，水停止流動，渦輪不再轉動。可見，水位差（水壓）使水管中形成水流。
我們用一台抽水機不斷地把水從b處抽到a處（如圖1乙所示），將抽水機置於圖示的位置，使a處的水位總比b處的水位高，由於水管兩端總保持一定的水位差（水壓），於是水管內就有持續的水流。
下面我們來看看下圖所示的電路的情況。電源的正極聚集有大量的正電荷，負極聚集有大量的負電荷，在電源的正、負極之間就產生了電壓。這個電壓使電路中的電荷發生定向流動，使正電荷從正極流向負極，或者使負電荷從負極流向正極，於是在電路中產生了電流。
可見，電壓是使電路中形成電流的原因。
在電路中，電源在工作時不斷地使正極聚集正電荷，負極聚集負電荷，保持電路兩端有一定的電壓，使電路中有持續的電流。電源是提供電壓的裝置。
在圖1所示的裝置中，不同的抽水機可以在水管兩端產生不同的水位差，即大小不同的水壓。同理，不同的電源可以在電路的兩端產生大小不同的電壓，為此，首先要確定電壓的單位。在國際單位制裡，電壓的單位是伏特，簡稱伏（v）。
此外，常用單位還有千伏（kv）、毫伏（mv）、微伏（μv）等。
要求記住的電壓值有：一節乾電池的電壓：1.5伏。家庭電路的電壓：220伏。對人體安全的電壓：不高於36伏。
例1. 下列說法中正確的是（ ）
a.導體內有大量的自由電荷，只要使導體構成通路，導體中就有電流通過
b.電路中只要有電壓，就會有電流
c.電壓是產生電流的必要條件
d.電路呈開路時，電流為零，則電路兩端電壓也為零
分析：若導體中只有自由電荷而沒有電源，或者電路兩端雖有電壓，而電路沒有形成閉合迴路，都不能使電路中有電流，而電路呈開路狀態時，電流為零，也不能肯定電路兩端的電壓為零，所以上述a、b、d的說法是錯誤的。
解答：應選c
說明：本題概念很多，涉及到電流是如何形成的，電壓所起的作用以及電路的開路的意義等。要結合例項進行分析。
（二）電壓表的使用
測量電壓的儀器叫電壓表。
表盤上標有字母「v」的是電壓表。電壓表的種類也很多，有教學用電壓表和學生用電壓表，從測量範圍來看，有伏特表、毫伏表、微伏表等等。我們在實驗室中常用的電壓表是伏特表。
伏特表也有兩個量程：若用「＋」和「3」兩個接線柱，量程是0~3伏。若用「＋」和「15」兩個接線柱，量程是0~15伏。
量程是0~3伏時，要看下面的刻度線，最小刻度值是0.1伏。量程是0~15伏時，要看上面的刻度線，最小刻度值是0.
5伏。下圖左邊的圖示電壓為0.8v，右邊的圖示電壓為4v。
同一指標位置，用大量程是小量程示數的5倍。
電壓表的使用規則：
1.電壓表要併聯在被測電路的兩端。
2.必須使電流從電壓表的「＋」接線柱流進，從「－」接線柱流出。若接反了，指標將會反向偏轉，重則會打彎指標。
所以在連線電路時，一定要找出所測電路中的電流流入點和電流流出點，電壓表的「＋」接線柱要接電流的流入點。「－」接線柱要接電流的流出點。如上右圖所示，要測燈l1兩端的電壓，我們要看電源，電流從電源的正極流出，向左，向下，向右，從a點流入燈l1，從b點流出燈l1，這時我們要將電壓表v1併聯到l1上，而且a接電壓表的「＋」接線柱，b接電壓表的「－」接線柱。
3.被測電壓不要超過電壓表的量程。被測電壓超過電壓表的量程會出現將指標打彎的現象。
如果事先不能估測出被測電壓的大小，要用電壓表的大量程進行試觸，觀察指標的偏轉範圍，如果在小量程之內，則改接小量程，如果超出了小量程，但在大量程範圍之內，則接大量程，如果仍然超出大量程，則要換接更大量程的電壓表。
4.電壓表可以直接連到電源的正、負極上，測出的示數是電源的電壓。如下圖所示。
例2.如下圖所示，當開關s閉合後，l1兩端的電壓約為3.8v，l2兩端的電壓約為2.2v，要用電壓表測l1兩端的電壓，那麼線頭a和b該接在何處？
分析：因為電壓表測量某一部分電路兩端的電壓時，電壓表必須與該部分電路併聯，所以a和b兩線頭應分別接在l1兩端的兩個接線柱上，且必須使電流從「＋」接線柱流入電壓表，從「—」接線柱流出，已知l1兩端的電壓為3.8v左右，應選的量程為0~15v。
解答：線頭a應接在l1右接線柱上，線頭b應接在l1左接線柱上。
說明：要同時考慮電壓表的各項使用注意事項，在連線電路的過程中，開關應處於斷開狀態。
例3.如下圖所示，現要用電流錶測量l中的電流強度，用電壓表測量l兩端的電壓，請在圖中圓圈內標明哪乙個是電流錶，哪乙個是電壓表，並標明電表的正負接線柱。
分析：確定某電路中是接電流錶，還是接電壓表，關鍵是從兩表使用注意事項的區別著手。
解答：從上圖可以看出，b是與燈l併聯的，故應該為電壓表。a是串聯在電路中的，應該為電流錶，如下圖所示。
說明：假設a為電壓表，b為電流錶，開關s合上後，可以發現：燈將不亮，電流錶無示數，這是因為電流錶和電壓表的內部構造不同所造成的。
我們可以這樣認為：電流幾乎不能通過電壓表（如同開路），而電流幾乎不受到電流錶的阻礙（如同導線）。
（三）串聯電路和併聯電路的電壓關係
1、按下圖將l1、l2組成串聯電路，用電壓表分別測出：燈泡l1兩端的電壓u1，燈泡l2兩端的電壓u2，燈泡l1與l2串聯的總電壓u。
我們發現：串聯電路的總電壓等於各部分電路兩端的電壓之和。
2、按下圖，將l1、l2組成併聯電路，用電壓表分別測出：燈泡l1兩端的電壓u1，燈泡l2兩端的電壓u2，a、b兩點之間的總電壓u。
我們發現：在併聯電路裡，各支路兩端的電壓相等，並且總電壓等於各支路兩端的電壓。
例4. 如下圖所示的電路中，電壓表v1、v2和v3分別測量的是和______兩端的電壓；如果電壓表v1、v2的示數分別為6v和4v，那麼電壓表v3的示數為_____v。
分析：要判斷電壓表測量哪段電路兩端的電壓，只要看電壓表與哪段電路併聯即可。從圖上可看出，電壓表v1與電源兩端相連，而v2和v3分別與l1和l2兩端相連，因此電壓表v1測量總電壓，電壓表v2和v3分別測量的是l1和l2兩端的電壓。
由於電路中l1與l2是串聯的，根據串聯電路電壓的特點，可得電壓表v3的示數為6v－4v＝2v。
解答：電路兩端的總電壓，l1兩端，l2，2
說明：通過此題可知
（1）電池組的電壓等於串聯的各電池的電壓之和
（2）串聯電路的總電壓等於各部分電路兩端的電壓之和
（3）併聯電路裡，各支路兩端的電壓相等
（4）電壓表可直接測電源電壓，而電流錶絕對不允許直接接在電源的兩極上
例5.下圖中電源電壓保持不變，當開關s1斷開s2接通時，電壓表示數為4.5伏；當開關s1接通s2斷開時，電壓表示數為3伏；則l1和l2兩端的電壓分別是（ ）
a. 3伏和4.5伏
b. 1.5伏和4.5伏
c. 3伏和1.5伏
d. 1.5伏和3伏
分析：電壓表與被測量的電路併聯，當s1斷開，s2接通時電壓表測量的是燈l1與燈l2串聯的總電壓，當s1接通，s2斷開時，電壓表測量的是燈l1的電壓，根據串聯電路的電壓關係，可以計算出燈l2的電壓。
解答：應選c
例6.如下圖所示，閉合開關，兩個燈泡都不亮，電流錶指標幾乎不動，而電壓表指標有明顯偏轉，該電路的故障可能是（ ）
a.電流錶壞了或未接好
b.從a經過l1到b的電路中有斷路
c. l2燈絲燒斷或燈座未接通
d.電流錶和l1、l2都壞了
分析：開關閉合，若兩個燈泡都不亮，則說明電流錶a、燈l1和燈l2與電源的迴路中有「斷路」；而電流錶a指標幾乎不動，但電壓表指標有明顯偏轉，說明電流錶a、電壓表v和燈l2是通路，所以「斷路」只可能發生在a─l1─b中
解答：應選b
說明：在電路故障中，要區分「斷路」和「短路」的情況。
【模擬試題】（答題時間：30分鐘）
一.填空題
1.電壓的作用是使______定向移動形成______的原因。
2.兩節乾電池串聯起來的電壓是______v；家庭電路的電壓是______v；不高於______v的電壓對人是安全的。
3.完成下列單位換算：
①5000v＝______kv＝______mv。
②22kv＝______v＝______mv。
4.測量電壓使用______，必須把它______接在要測量的那部分電路的兩端，使用時必須把電壓表的「＋」接線柱靠近電源的______極一端，還要注意所測的電壓不得超過它的______。
5.某同學為了測量小燈泡兩端的電壓，接上電壓表合上開關，發現電壓表有讀數，但小燈泡不亮。經檢查電源、開關、小燈泡均完好，導線也無故障，那麼原因可能是______。
6.在圖1所示的電路中，電壓表是測量_____兩端的電壓，電壓表是測量______兩端的電壓。如果電壓表的示數是u1，電壓表的示數是u2，那麼燈l3兩端的電壓是______，燈l1兩端的電壓是______，燈l2，l3兩端的總電壓是______。
圖1二.選擇題
7.圖2所示的電路中，當閉合開關s後，電壓表的示數表示（ ）
a. l1兩端的電壓 b. l2兩端的電壓
c.電源電壓 d. l2和電源電壓
8.用電壓表測燈l1兩端的電壓，如圖3所示四個電路圖中，正確的是（ ）
9.圖4中電源電壓保持不變，當s1，s2都閉合時，電壓表示數為4.5v；當s1閉合s2斷開時，電壓表示數為3v；那麼s1，s2都斷開時，l1和l2兩端的電壓分別為（ ）
a. 3v和4.5v b. 1.5v和4.5v
c. 3v和1.5v d. 1.5v和3v
10.如圖5所示，電源電壓保持不變，開關s從閉合到斷開時，則電壓表應該是（ ）
電壓和電壓表的使用練習
1 如圖所示，l1和l2是兩隻相同的小燈泡，a b是電流錶或電壓表。閉合開關s後，若兩燈都能發光，則 a a b均為電流錶b a b均為電壓表 c a為電流錶，b為電壓表 d a為電壓表，b為電流錶 2 如圖所示的電路中，當s閉合後，電壓表v1示數為7v，v2的示數為8v，若電源電壓為12v，則燈l...
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習題 1 在研究電壓的作用時，我們可以引入 水路 同 電路 進行模擬 如圖6 1所示 將抽水機比作電源，則可將閥門比作 將渦輪比作 將水管比作 還可將水壓比作 水流比作 2 國際上用字母 表示電壓，電壓的單位是 符號是 一節乾電池的電壓是 一節鉛蓄電池的電壓是 3 如圖6 2所示，兩隻電壓表所用的量...
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電壓表的使用方法，讀數方法 下表 電壓表的特點 電壓表內阻很大，接入電路後相當於開路。由於這個特點，電壓表可以直接接到電源兩端測量電源電壓。如果電壓表在使用過程中與用電器串聯，電路就相當於開路了。例在做 練習使用電壓表 實驗時，小華把電壓表接在了如圖所示的電路中，小燈泡的規格為 1 2v 1 5w ...