4.5 電壓的測量（解析版）

4.5電壓的測量學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄模塊一知識網(wǎng)絡(luò) 1模塊二知識掌握 2知識點一、電壓 2知識點二、電壓表 4知識點三、串并聯(lián)電路電壓特點 7【鞏固提高】 11知識重點知識重點模塊一知識網(wǎng)絡(luò)模塊二知識掌握知識點一、電壓1、電壓是使電路中自由電荷發(fā)生定向移動形成電流的原因。2、電源的作用：使電路存在一個穩(wěn)定的電壓而使電流得以持續(xù)。導(dǎo)體中形成電流的條件：閉合電路、有電壓。3、電源是提供電壓的裝置。電源產(chǎn)生電壓，電壓產(chǎn)生電流。4、電壓：U單位：伏特，簡稱伏，V1千伏(KV)=103伏(V)=106毫伏(mV)=106微伏(μV)5、重要的電壓值：①一節(jié)干電池U=1.5V②家庭電路U=220V③對人體的安全36V（2021秋?嘉興期末）如圖所示，某興趣小組用電壓表來測量自制水果電池兩端的電壓。下列說法正確的是（）A．鐵片是水果電池的正極 B．該水果電池的電壓是3V C．兩個水果電池串聯(lián)后可提供更高電壓 D．水果電池中正電荷從銅片向鐵片移動【解答】解：A、圖中電壓表的指針正向偏轉(zhuǎn)，說明電流從電壓表的正接線柱流入、負接線柱流出，即電壓表的正接線柱與電源的正極相連，其負接線柱與電源的負極相連，因此銅片為水果電池的正極，鐵片為水果電池的負極，故A錯誤；B、由圖知電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，則水果電池的電壓為0.6V，故B錯誤；C、兩節(jié)電池串聯(lián)時，總電壓等于各個電池電壓之和，所以兩個相同水果電池串聯(lián)后可提供更高電壓，故C正確；D、水果電池中負電荷是從正極流向負極，即從銅片向鐵片移動，正電荷是從負極流向正極，即從鐵片向銅片移動，故D錯誤。故選：C。（2022春?北侖區(qū)期中）小翔觀察小手電筒的電源，由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，可知該電筒工作電壓是（）A．0.3V B．1.5V C．3V D．4V【解答】解：一節(jié)干電池電壓是1.5V，兩節(jié)干電池串聯(lián)的總電壓是1.5V×2＝3V，故C正確。故選：C。（2020秋?錢塘區(qū)期末）英國知名攝影師凱萊布?查蘭最擅長的就是將看不見的科學(xué)原理變成藝術(shù)，他的作品《回歸燈光》系列，使用水果和蔬菜為LED燈供電，讓人驚嘆不已。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．發(fā)光二極管是電路中的用電器 B．把水果和蔬菜串聯(lián)起來可以提高電壓 C．LED燈在發(fā)光時，導(dǎo)線中的電子在做無規(guī)則運動 D．水果和蔬菜在這里扮演了“電源”的角色【解答】解：A、發(fā)光二極管將電能轉(zhuǎn)化為光是電路中的用電器，故A正確；B、將多個水果電池串聯(lián)起來，得到的電壓是每個電池的電壓之和，可以提高電壓，故B正確；C、電荷的定向移動形成電流，所以LED燈在發(fā)光時，導(dǎo)線中的電子在做定向運動，故C錯誤；D、電源是為電路提供電壓的裝置，水果是電源，為用電器即發(fā)光二極管提供了電壓，故D正確。故選：C。知識點二、電壓表1、電壓的測量：電壓表；電路符號：2、使用規(guī)則：①并聯(lián)在電路中；②“+”進、“-”出；③必須選擇正確量程；注:電壓表可以直接連到電源兩極，測出電源的電壓。電壓表相當于一段斷開的導(dǎo)線,不會對所測的電路產(chǎn)生影響。電流電壓電荷定向移動形成電流推動電荷定向移動形成電流表示字母IU單位安(A)伏(V)測量工具電流表電壓表測量工具的使用不同點串聯(lián)并聯(lián)相同點1.正接線柱流入,負接線柱流出;2.正確選擇量程。（2022春?余姚市校級期中）在如圖所示的電路中，L1、L2兩燈規(guī)格相同，①、②、③為電流表或電壓表，閉合開關(guān)（）A．若①、②為電流表，③為電壓表，電路能正常工作 B．若①、③為電壓表，②為電流表，則①③兩表示數(shù)相同 C．若①、③為電流表，②為電壓表，則①③兩表示數(shù)相同 D．若②、③為電流表，①為電壓表，則只有L1能發(fā)光【解答】解：A、若①、②為電流表，③為電壓表，則電流會通過開關(guān)、兩電流表直接從電源正極流回電源負極，造成電源短路，故A錯誤；B、若①、③為電壓表，②為電流表，則兩燈泡串聯(lián)，①電壓表測電源電壓，③電壓表測燈泡L2兩端的電壓，兩表示數(shù)不相同，故B錯誤；C、若①、③為電流表，②為電壓表，則電路為并聯(lián)電路，①電流表測通過燈泡L2的電流，③電流表測干路電流，兩表示數(shù)不相同，故C錯誤；D、若②、③為電流表，①為電壓表，則燈泡L2被短路，只有L1能發(fā)光，故D正確。故選：D。（2022春?慈溪市校級月考）小丁預(yù)習(xí)電學(xué)知識后進行了有關(guān)電路連接的練習(xí)，他嘗試將電流表和電壓表接入電路不同的位置，閉合開關(guān)后觀察現(xiàn)象。如圖為小丁進行練習(xí)的電路圖，下列電表接入情況和小丁看到的實驗現(xiàn)象相符合的是（）A．若a和b都是電流表，燈泡正常發(fā)光 B．若a和b都是電壓表，燈泡正常發(fā)光 C．若a是電壓表，b是電流表，燈泡不發(fā)光，電流表燒壞 D．若a是電流表，b是電壓表，燈泡不發(fā)光，電壓表有示數(shù)【解答】解：A．若a和b都是電流表，閉合開關(guān)后，電流表b直接與電源兩極相連，電源短路，燈泡不能發(fā)光，故A錯誤；B．若a和b都是電壓表，電壓表a與燈泡串聯(lián)，電壓表b測量電源電壓，電壓表內(nèi)阻很大，所以通過燈泡的電流幾乎為零，燈泡不能發(fā)光，故B錯誤；C．若a是電壓表，b是電流表，閉合開關(guān)后，電流表b直接與電源兩極相連，電源短路，通過電流表的電流很大，燈泡不發(fā)光，電流表燒壞，故C正確；D．若a是電流表，b是電壓表，閉合開關(guān)后，電流表a與燈泡串聯(lián)，電壓表b測量電源電壓（或燈泡兩端電壓），燈泡能發(fā)光，電壓表有示數(shù)，故D錯誤。故選：C。（2021秋?新昌縣期末）如圖所示，在燒杯中加入鹽水，然后將連在電壓表上的銅片和鋅片插入鹽水中，發(fā)現(xiàn)電壓表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)是7.5伏 B．導(dǎo)線a中自由電子從鋅片移動到“﹣”接線柱 C．可以將電壓表換成電流表 D．圖中虛線部分相當于電路中的用電器【解答】解：A、電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.5V，故A錯誤；B、根據(jù)圖示可知，因為銅片與電壓表的正接線柱相連，因此銅片為鹽水電池的正極；電流從電源的正極流出，經(jīng)過電壓表回到電源的負極；自由電子定向移動的方向與電流的方向相反，所以導(dǎo)線a中自由電子從鋅片移動到“﹣”接線柱，故B正確；C、將電壓表換成電流表，電流表直接接在電源的兩極上，會損壞電流表和電源，故C錯誤；D、圖中虛線部分可以提供電壓，相當于電路中的電源，故D錯誤。故選：B。（2021秋?普陀區(qū)期末）圖甲為電子測溫儀，某科技小組設(shè)計了一個內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖，如圖乙所示，電源電壓保持不變，R是熱敏電阻，用于靠近人體測溫，定值電阻R0為保護電阻。（1）由圖可知顯示儀是由（選填“電流”或“電壓”）表改裝成的。（2）在測體溫時，被測溫者體溫越高，顯示儀的示數(shù)就越大，可知熱敏電阻R阻值隨著溫度的升高而?！窘獯稹拷猓海?）因為顯示儀與R0并聯(lián)，所以顯示儀是電壓表改裝成的；（2）被測溫者溫度越高，說明電壓表示數(shù)越大，由歐姆定律可知，電路電流變大，由串聯(lián)電路電壓特點可知，R兩端電壓越小，由R=U故答案為：（1）電壓；（2）減小。（2005秋?嵊州市校級月考）如圖所示的電路中，兩個電壓表測量對象正確的是（）A．V1測量燈L1兩端的電壓，V2測量燈L2兩端的電壓 B．V1測量燈L1兩端的電壓，V2測量電源電壓 C．V1的讀數(shù)一定小于V2的讀數(shù) D．V1測量燈L1兩端的電壓，V2測量燈L1和L2兩端的電壓【解答】解：由圖可知，該電路為串聯(lián)電路；V1測量燈L2兩端的電壓，V2測量電源的電壓（燈L1和L2兩端的總電壓）；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，V1的讀數(shù)一定小于V2的讀數(shù)，故CD正確，AB錯誤。故選：CD。知識點三、串并聯(lián)電路電壓特點1、串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分電壓之和(分壓)。并聯(lián)電路中,各支路的電壓相等,都等于電源的電壓(等壓)。串聯(lián)電路：等流分壓；并聯(lián)電路：等壓分流。（2022春?慈溪市校級期中）如圖所示，燈泡L1比L2亮，電壓表V2示數(shù)為6V，下列說法正確的是（）A．V1示數(shù)為6V B．V1示數(shù)大于6V C．V示數(shù)小于6V D．V示數(shù)大于6V【解答】解：根據(jù)電路可知，兩燈泡并聯(lián)，電壓表V測量電源電壓，電壓表V1測量L1兩端電壓，電壓表V2測量L2兩端電壓，而并聯(lián)電路兩端電壓相等，因此電壓表V、電壓表V1、電壓表V2的示數(shù)相等，都等于6V。故選：A。（2022春?鄞州區(qū)校級期末）如圖所示，開關(guān)S閉合時，兩電壓表的指針位置相同，則電阻R1和R2兩端的電壓可能分別為（）A．8V2V B．10V2V C．2V8V D．2V10V【解答】解：由圖可知，電阻R1和R2串聯(lián)，電壓表V1測量電源電壓，電壓表V2測量R2兩端的電壓。由串聯(lián)分壓可知，電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)，又知兩電壓表的指針位置相同，電壓表V1的示數(shù)與電壓表V2的示數(shù)之比是5：1，則電阻R1和R2兩端的電壓之比是4：1。故選A。（2020秋?青田縣期末）在如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合時，電壓表V和V1的示數(shù)如圖甲，乙所示。則下列說法正確的是（）A．電源電壓為14伏 B．電源電壓為7伏 C．電阻R上電壓為3.6伏 D．電阻R上電壓為2.4伏【解答】解：由圖可知：燈泡L和電阻R是串聯(lián)的，電壓表V1是測量燈泡L和電阻R兩端的總電壓，電壓表V1是測量燈泡兩端的電壓；（1）由于串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端的電壓之和，則電壓表V1的示數(shù)小于電壓表V的示數(shù)；由圖甲乙可知：電壓表V1指針偏轉(zhuǎn)比電壓表V指針偏轉(zhuǎn)大，所以電壓表V使用的量程是0～15V，每一個大格代表5V，每一個小格代表0.5V，示數(shù)是6V；故AB錯誤；電壓表V1使用的量程是0～3V，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，示數(shù)是2.4V。（2）根據(jù)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端的電壓之和可知電阻R兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝6V﹣2.4V＝3.6V；故C正確，D正確。故選：C。（2021春?余姚市校級期中）如圖所示，長度相同、橫截面積不同的同種金屬棒AB和CD連接在一起后接在電源兩端。關(guān)于AB和CD的電阻R及兩端電壓U的判斷，正確的是（）A．RAB＞RCD，UAB＜UCD B．RAB＜RCD，UAB＜UCD C．RAB＞RCD，UAB＞UCD D．RAB＜RCD，UAB＞UCD【解答】解：（1）因為導(dǎo)體AB和CD由同種材料制成、長度相同，由圖可知，導(dǎo)體AB橫截面積比CD的小，所以RAB＞RCD；（2）因為兩段導(dǎo)體串聯(lián)，所以通過兩導(dǎo)體的電流相等，即IAB＝ICD；由U＝IR可知，UAB＞UCD；故C正確。故選：C。（2020秋?諸暨市校級月考）概念圖能清晰地反映概念之間的聯(lián)系。如圖表示電路中部分概念的相互聯(lián)系。（1）圖中“A”是。（2）充電寶具有充電和供電功能。當給充電寶充電時，充電寶是電路組成中的。某充電寶有兩個輸出端，通過電源線可以給兩個手機同時充電，兩個輸出端的連接方式是聯(lián)。（3）充電寶內(nèi)部單節(jié)鋰電芯的輸出電壓為3V～5V，如果電芯串聯(lián)，則輸出電壓成倍增加；如果電芯并聯(lián)，輸出電壓不變，在保障輸出電壓3V～5V不變時，為了增加充電寶儲電能量，通常將多節(jié)鋰電芯連接在一起，則其連接方式是?！窘獯稹拷猓海?）電路的狀態(tài)有三種：短路、斷路和通路，所以A是斷路；（2）為充電寶充電時，充電寶會消耗電能并轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，所以它相當于電路中的用電器；充電寶給手機充電過程中，各手機間互不影響，所以輸出端的連接方式是并聯(lián)；（3）由于充電寶的輸出電壓保持相對固定，所以要想增大儲電量，應(yīng)將多節(jié)鋰電芯并聯(lián)連接在一起。故答案為：（1）斷路；（2）用電器；并；（3）并聯(lián)。（2020秋?柯橋區(qū)月考）在“探究串聯(lián)電路電壓特點”的實驗中：（1）請在右邊的虛線框中畫出圖對應(yīng)的電路圖；（2）連接好電路，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則故障是；（3）某同學(xué)在測量了燈L1兩端的電壓后，斷開開關(guān)，然后將AE導(dǎo)線的A端松開，接到D接線柱上，測量燈L2兩端的電壓，這一做法存在的問題是。【解答】解：（1）由圖知，從電源的正極出發(fā)，經(jīng)過開關(guān)、L2、L1，回到電源的負極，電壓表與L1并聯(lián)，如圖所示：（2）開關(guān)閉合后兩燈均不亮，電壓表有示數(shù)，說明此時電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，故障是小燈泡L1發(fā)生開路；（3）將AE導(dǎo)線的A端松開，接到D接線柱上，這樣電壓表的正負接線柱接反，指針會反偏。故答案為：（1）見上圖；（2）小燈泡L1開路；（3）電壓表的正負接線柱接反?！眷柟烫岣摺浚?023春?鄞州區(qū)期中）小寧在探究練習(xí)使用電壓表時，把電壓表接成了如圖所示的電路。當閉合開關(guān)時所發(fā)生的現(xiàn)象是（）A．燈泡亮、電壓表有示數(shù) B．燈泡亮、電壓表無示數(shù) C．燈泡不亮、電壓表有示數(shù) D．燈泡不亮、電壓表無示數(shù)【解答】解：由于電壓表的電阻比較大，串聯(lián)使用時，電路中的電流很小，燈泡不會亮，但電壓表有讀數(shù)，接近于電源電壓。故選：C。（2022春?慈溪市校級期中）關(guān)于電流表和電壓表的使用，以下說法中錯誤的是（）A．使用前都應(yīng)檢查指針是否指零 B．在無法進行估測時，先選用大量程“試觸” C．兩表都不能將正、負接線柱直接并接到電源的兩極上 D．接入電路時，都應(yīng)使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出【解答】解：A、電流表和電壓表在使用前都應(yīng)檢查指針是否指零，故A正確；B、在無法進行估測時，先選用大量程“試觸”，這樣才能保證電表安全，故B正確；C、電壓表可以直接并接在電源的兩極上，而電流表不能直接并接到電源的兩極上，故C錯誤；D、接入電路時，都應(yīng)使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出，否則會造成指針反偏，故D正確。故選：C。（2022?龍灣區(qū)校級模擬）在練習(xí)使用電流表、電壓表時，某同學(xué)進行了四次讀數(shù)，其中讀數(shù)正確的是（）A．1.3A B．0.5A C．2.4V D．13V【解答】解：A、電流表所選量程為0～3A，對應(yīng)的分度值為0.1A；根據(jù)指針所指位置可讀出電流值為1.3A，故A正確；B、電流表所選量程為0～0.6A，對應(yīng)的分度值為0.02A；根據(jù)指針所指位置可讀出電流值為0.1A，故B錯誤；C、電壓表所選量程為0～15V，對應(yīng)的分度值為0.5V；根據(jù)指針所指位置可讀出電壓值為12V，故C錯誤；D、電壓表所選量程為0～3V，對應(yīng)的分度值為0.1V；根據(jù)指針所指位置可讀出電壓值為2.6V，故D錯誤。故選：A。（2021秋?衢江區(qū)期末）如圖所示，開關(guān)閉合后，電壓表所測的是（）A．電源電壓 B．燈L1兩端的電壓 C．燈L2兩端的電壓 D．燈L1與L2兩端的電壓【解答】解：由電路圖可以看出，當開關(guān)閉合后，電壓表和L1、電源構(gòu)成一個“方框”，所以電壓表測量的是“方框”以外的L2兩端的電壓。故選：C。（2021春?余姚市期末）如圖所示電路，①、②、③可能是電流表，也可能是電壓表。當開關(guān)閉合后，兩燈都發(fā)光，且三個電表都有正常示數(shù)。下列說法正確的是（）A．①③是電流表，②是電壓表 B．①是電壓表，②③是電流表 C．①、②是電流表，③是電壓表 D．①、②是電壓表，③是電流表【解答】解：（1）當兩個燈泡是串聯(lián)時，電流路徑：從電源正極→②→左燈泡→右燈泡→開關(guān)S→電源的負極，根據(jù)電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電路中，可以判斷②是電流表，測量串聯(lián)電路電流，①③是電壓表，電壓表①測量電源電壓，電壓表③測量左燈泡兩端的電壓。（2）當兩個燈泡是并聯(lián)時，電流路徑：從電源正極→③→分成兩路，一路經(jīng)左燈泡、①、開關(guān)S、電源負極，另一路經(jīng)右燈泡、開關(guān)S、電源負極，根據(jù)電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在電路中，可以判斷①③是電流表，電流表③是測量干路電流，電流表①測量左燈泡電流，②是電壓表測量電源電壓。綜合分析，故選項A正確，BCD錯誤。故選：A。（2021春?寧波期中）如圖所示電路中，a、b、c是三個電表，且連接沒有錯誤，兩個電燈L1、L2均正常發(fā)光。已知a、b、c三個電表的讀數(shù)的數(shù)字為1.8、0.3和2.5（單位是安或伏）．則通過燈L2的電流是（）A．1.5安 B．0.3安 C．1安 D．1.2安【解答】解：因兩燈正常工作，則兩燈和電源之間必定是通路，即a、b應(yīng)為電流表；而c若為電流表，則電源被短路，故c只能為電壓表；b測量通過L2的電流，則I2＝0.3A。故選：B。（2020秋?德清縣期末）小李同學(xué)在做電學(xué)實驗時連接了如圖所示電路，當開關(guān)閉合后，下列情況與實際相符的是（）A．小燈泡發(fā)光 B．電壓表和電流表指針都發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn) C．由于小燈泡短路導(dǎo)致電流過大，電流表可能損壞 D．電壓表所測的電壓與電源電壓大小近似相同【解答】解：由圖可知，電流表與小燈泡并聯(lián)，然后與電壓表串聯(lián)；電流表相當于一根導(dǎo)線，則小燈泡被短路，小燈泡不發(fā)光，電壓表與電流表串聯(lián)接入電路中，此時電壓表測量的是電源電壓；由于電壓表的電阻特別大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流特別小，電流表幾乎無示數(shù)，故兩表都不會被燒壞，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，電壓表所測的電壓與電源電壓大小接近電源電壓，故D正確，ABC錯誤。故選：D。（2021春?慈溪市校級期中）關(guān)于電流表和電壓表的使用，下列說法錯誤的是（）A．使用前都應(yīng)檢查指針是否指零 B．兩表都不能將兩接線柱直接接到電源的兩極上 C．若有兩個量程，一般都先用大量程“試觸” D．接入電路時，都應(yīng)使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出【解答】解：A、電流表和電壓表使用前應(yīng)校零，說法正確；B、電流表不能直接接在電源上，本說法錯誤；C、為讀數(shù)準確和保護電表，應(yīng)該用大量程試觸，說法正確；D、電流表和電壓表都應(yīng)使電流從正接線柱流入，從負接線柱流出，說法正確。故選：B。（2021春?慈溪市校級期中）一個電壓表有3V、15V兩檔量程，其中3V