第6章 電壓 電阻

第6章電壓電阻第1節(jié)電壓第2節(jié)探究串、并聯(lián)電路電壓第3節(jié)電阻第4節(jié)變阻器本章綜合評價本章視點一、課表要求與內容分析本章的課標要求包括:(1)掌握電壓的單位及怎樣測量電壓。(2)通過實驗探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律。(3)知道電阻的概念和單位。(4)了解變阻器的結構，會用變阻器調節(jié)電燈泡的亮度。在第5章“電流和電路”的基礎上，本章著重介紹另外兩個重要概念:電壓和電阻。在學習概念的過程中我們將探究串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律，滑動變阻器的結構及其應用。本章內容包括電壓、電阻兩個部分。電壓內容主要內容包括：電壓的作用、大小和單位，幾個常見的電壓值，電壓表的用途，正確使用電壓表測電壓，串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律。電阻部分介紹電阻的概念，講述變阻器及其應用。電阻是導體的重要電學性質，理解這個概念的含義及其決定因素，是學好電學知識的基礎。變阻器是電阻知識的實際應用，在電學實驗和無線電技術中應用個廣泛。4。本章的重點和難點：（1）電壓表及其使用，串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律。（2）影響電阻大小的因素，滑動變阻器的原理及使用。二、學法指導

學習方法的掌握在本章識學習的過程中占有重知要地位，在本章知識學習的過程中，常用的學習方法有分析法、比較法、比擬法、對比法、控制變量法、歸納法和比例法等，尤其控制變量法十分重要，應熟練掌握。

例如，學習電壓時，將電壓比擬成水壓；將電壓表與電流表作比較進行學習；講解各道習題時離不開分析法；探究影響電阻大小因素時用到控制變量法；講解滑動變阻器接法時已應用了歸納法。

隨著本章知識的學習，我們將掌握許多學習物理知識的方法，掌握這些方法后，就可以準確使用它們去掌握物理規(guī)律，解決實際問題，從這種意義上講，方法的掌握等同于能力的提高。第一節(jié)電壓

新課指南

1.知識與技能：（1）初步認識電壓的作用，電源是提供電壓的裝置。（2）知道電壓的單位：伏、千伏、毫伏。（3）會連接電壓表、會讀電壓表示數(shù)。

2.過程與方法：通過觀察小燈泡亮度的變化，獲得電路中電流強弱的信息。

3.情感態(tài)度與價值觀：通過對學生正確使用電壓表技能的訓練，使學生學會閱讀說明書，并養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和工作作風。

4.重點與難點：重點是建立電壓的初步概念、理解電壓的作用、電壓表的使用及連接，難點是對電壓的理解及電壓表讀數(shù)。

物理與生活1.水的流動是靠水壓推動的。

2.空氣的流動是靠氣壓提供動力的思考與討論：電流的流動靠什么做動力？如何用科學的語言描述？知識詳解

知識點1電壓

1.電壓是形成電流的原因

水壓是使水發(fā)生定向移動形成水流的原因；電壓是使自由電荷發(fā)生定向移動形成電流的原因。

（1）電壓使電路中形成電流。

（2）電壓與電流的區(qū)別：

a.電壓對電路中兩點間才有意義，二電流和電路中某處或某點對應，一般說成某處的電流，某用電器兩端的電壓。

b.電壓使原因，電流是結果。

2.電壓的單位

典雅的單位是伏特（V），簡稱伏（V），此外常見的電壓單位還有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV）。

1kV=103V，1mV=10ˉV，1μV=10ˉV。

3.電壓使提供電源的裝置

63（1）電源把其他形式的能轉化為電能。對外供電時，電源通過用電器把電能轉化為其他形式的能。（2）常見電源的電壓：

a)一節(jié)干電池的電壓使1.5V。

b)一個蓄電池的電壓是2V。把每節(jié)電池的正、負極依次相連，組成的電池組叫串聯(lián)電池組，它可以滿足用電器對直流電壓的不同需求。因為每節(jié)電池的電壓U1相同，n節(jié)電池串聯(lián)后，電池組的總電壓U=nU1c)對人體安全的電壓不超過36V。

d)家庭電路中電壓為220V。（照明電路）

e)發(fā)生閃電的云層間電壓可達103kV。4.常見電壓值的劃分（1）不高于36V的是安全電壓。（2）1000V以下的叫低壓。（3）1000V以上的叫高壓。釋疑解難為什么要使用電器正常工作，電路中必須接入電源？怎樣理解在閉合電路中電源、電壓、電流三者的關系?點撥：要使用電器工作，必須有電流通過用電器，電源正、負極之間存在電壓，電壓可使電路中的電荷發(fā)生定向移動形成電流。電流通過用電器時，用電器把電能轉化為其他形式的能，電源不斷地向用電器提供電能。類比水流動靠水壓理解形成電流靠電壓，電壓是在電路中形成電流的原因。電源提供電壓，對整個閉合電路來說，電源是形成電流的原因，而對于某一部分電路來說，這部分電路兩端的電壓是形成電流的原因。知識點2電壓表1.電壓表是測量電壓的儀器電流用電流表測量，電壓用電壓表測量，電壓表在電路中的符號是—V—。在電路中，電源或用電器的電壓可以直接用電壓表測量。表盤上的V表示直流電壓表，用于測量電池等電源的直流電路電壓。實驗室中，常用的雙量程電壓表由三個接線柱、兩個量程，一般情況下“–”接線柱共用，另外兩個接線柱分別標有“3”“15”字樣，它們與“–”接線柱一起分別組成0~3V和0~15V兩個量程。選用不同量程，分度值不同，選用0~3V量程時，分度值為0.1V，讀數(shù)時應以刻度盤下方的刻度線為準；選用0~15V量程時，分度值為0.5V，讀數(shù)時應以刻度盤上方的刻度線準。2.電壓表讀數(shù)（1）使用電壓表測電壓，讀數(shù)時首先分清電壓表用的量程時多少，從而確認電壓表相應量程每大格及每小格所代表的電壓值。示數(shù)=分度值X小格數(shù)。（2）指針偏向哪個刻度就按哪一個刻度讀數(shù)，不必估讀，指針偏向兩刻度線中間時，按哪一刻度讀數(shù)都行，此時讀數(shù)有兩個正確值。3.電壓表使用規(guī)則（1）使用前應先檢查指針是否指零，如有偏差，則要用螺絲刀旋轉表盤上的調零螺絲，將指針調到零位。（2）電壓表必須和被測電路并聯(lián)。（3）接線柱的接法要正確：電流“+”入“–”出（4）被測電壓不要超過電壓表的量程。（5）在不能預知被測電壓的范圍時，先試用大量程，并采用試觸的方法，如電壓表示數(shù)在小量程范圍內，則改用小量程，提高測量精度。釋疑解難能不能把電壓表直接接在電源兩極上？試觸是容易出現(xiàn)哪些問題?如何應對？點撥：電壓表可以直接接在電源兩極上。當電壓表直接接在電源兩極上時，它所測的電壓是電源電壓。電壓表相當于一個帶指針的常斷開關。試觸時可能會遇到的四種情況及應對方法：（1）指針不偏轉，則可能電路有斷開處，也可能電壓表連接不正確，應逐一檢查各接線柱，排除故障。（2）指針反向偏轉，則接線柱接反，應改接。（3）指針正向偏轉超過刻度最大值，則量程選錯，應改接較大量程。（4）指針正向偏轉很小角度，則量程選擇不妥，可以根據(jù)實際情況改選較小的量程，注意：試觸時遇到問題后，應先斷開開關再處理問題，防止損壞實驗器材或電路原件典例剖析基本概念體例1

下列說法中正確的是（）

A.電壓是形成電流的條件之一。

B.只要有自由電荷就能形成電流

C.一個鉛蓄電池的電壓是1.5VD.同一個用電器兩端的電壓一定相等、[分析]電路中有電流的條件是：（1）兩端有電壓，（2）電路閉合，兩個條件缺一不可，也就是說電壓是形成電流的條件之一，故A對；只有自由電荷，沒有電壓，自由電荷不能定向移動，也就不能形成電流，故B錯；一個鉛蓄電池的電壓是2V,故C錯；同一用電器兩端電壓是否相等要看電源及電路中其它用電器對它的影響，故D錯。答案:A小結：產(chǎn)生電流的兩個必要條件;(1）兩端有電壓，（2）電路閉合。例2下列關于電壓的說法正確的是（）

A.電壓是電路中產(chǎn)生電流的原因

B.不同電源在電路兩端產(chǎn)生的電壓一般不同

C.電源負極有多余的負電荷，電源正極有多余的正電荷，在電源正、負極之間就產(chǎn)生了電壓

D.電路中只要有電源，就一定有電流。[分析]電壓是電路中形成電流而不是產(chǎn)生電流，故A錯；電路中有電流。除有電源外還需要電路閉合，故D錯；不同電源產(chǎn)生的電壓一般不同，故B對；電源的作用是不斷使正極聚集正電荷，負極聚集負電荷，使正、負極間產(chǎn)生電壓，所以C對，答案：BC例3關于電壓表的使用方法錯誤的是()A.電壓表使用時要并聯(lián)在電路中

B.電壓表不能直接測電源電壓

C.電壓表不能跟被測電路串聯(lián)

D.電壓表可以直接測電源電壓[分析]電壓表要并聯(lián)在電路中，不能串聯(lián)，電壓表可以直接測電源電壓，只要所測電壓不超過量程，所以ACD都正確，只有B錯，故選B。答案：B

小結：連接電壓表時要選擇合適量程的電壓表，并將它與所測用電器并聯(lián)，決不可串聯(lián)在電路中，也不能超量程使用。例4某同學用0~15V的電壓表測一電路兩端的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉了15小格，則這個電壓值是[]

A.15VB.1.5C.7.5D.3[分析]

電壓表使用0?15V量程，刻度盤上每個小格為0.5V，15個小格表示7.5V，所以選C答案：C小結：量程不同對應的分度值就不同，選用0~15V量程的電壓表分度值是0.5V，選用0~3V量程時分度值時0.1V?；A知識應用題例5如圖所示的電路中當開關S斷開時，下列說法正確的是[]

A.電池兩端的電壓為零

B.電燈兩端的電壓為零

C.開關兩端的電壓為零

D.以上說法都正確S[分析]

電池兩極間的電壓是由電池本身決定的，與是否接入電路、電路是否閉合無關，所以A是錯誤的，故D也錯。開關斷開，電燈中沒有電流，所以電燈兩端沒有電壓，因此B是正確的。開關S斷開，一端連電源的正極，一端經(jīng)燈絲連電源的負極，相當于電源兩端的電壓，故C錯。答案:B小結：開關S斷開時，電路沒有了電流，并不是不存在電壓。例6下列說法中正確的是[]A.電路中只要有電源，就一定有電流

B.電路中有電流，電路兩端一定有電壓

C.電源的正極可能有多余的負電荷

D.以上說法均不正確答案：B[分析]

電路中有電流必須滿足兩個條件:（1）有電源，（2）電路閉合，所以A

錯，B對，因此D也錯。電源的作用是使正極聚集正電荷，所以C錯。小結：電路中有電源是電路中有電流的必要條件例7如圖所示，各表的量程時多少?每大格、每小格表示多少電壓值？表盤讀數(shù)各是多少？051015023V_315甲乙051015023V_3151[分析]

從圖中可以看出甲表使用了“3”“-”接線柱，量程為3V，每大格1V,每小格

0.1V，指針指到18個小格應為1.8V。乙表使用“15”“-”兩個接線柱，量程為15V，每個大格為5V，每個小格為0.5V，指針指在第18個小格應為

9V。答案:甲表量程為3V,每大格1V，每小格0.1V，讀數(shù)1.8V。乙表量程為15V,每大格5V,每小格0.5V，讀數(shù)9V。答案:使用前沒有調零，該表所選量程應該始終是0~15V[分析]電壓表的讀數(shù)偏差很有規(guī)律，這需要查不加電壓時指針是否指在零刻線上，造成此現(xiàn)象的原因是該電壓表的指針沒有調零，不加電壓時，電壓表的指針指在零刻線右側1小格處，即0.5V，該標所選量程應該始終是

0～15V。例8小明用一電壓表去測電壓時，讀數(shù)總比其他表大0.5V，你知道差別是從哪里來的嗎？所選量程是多少？綜合應用題例9太陽電池由許多電池小片組合而成，已知每小片電壓為0.6mV，要想得到

12V的電壓。需要多少這樣的電池串聯(lián)起來？解：

設需要n片，0.6mV=0.6×10ˉ3V，則n=12V÷0.6×10ˉ3V/片=2×10?片[分析]電池串聯(lián)所提供電壓等于個電池電壓之和。例10對人體安全的電壓，下列說法中正確的是[]

A.小于36VB.等于36VC.不高于36VD.不低于36V[分析]只有不高于36V的電壓才是安全電壓答案:C例11在用電壓表測電壓、電流表測電流的實驗中，當U=4.5V,I=1.5A,在圖甲、乙種標出指針的位置和使用的接線柱。051015023V_3151甲012300.40.6A_0.630.2乙[分析]使用電流表和電壓表都不能超過它們的量程，電壓為4.5V，所以電壓表應選0~15V的量程，0~15V量程每一小格表示0.5V,4.5V指針應指在第9

個小格。電流為1.5A，所以電流表應選0~3A的量程，0~3A量程中每小格表示0.1A，1.5A指針應指在第15個小格。051015023V_3151答案：如圖012300.40.6A_0.630.2乙甲例12市面上所賣的電池有1號電池、2號電池、5號電池、7號電池的等，那么電池個頭越小電壓也越小，這種說法對嗎？[分析]干電池型號不同，不能說明它們提供的電壓不同。答案：1號電池、2號電池、5號電池、7號電池雖然形狀大小不同，但它們的電壓相等。小結：電池的作用是不斷的使正極聚集正電荷，負極聚集負電荷，使正、負間產(chǎn)生電壓。探索與創(chuàng)新例13下列說法不正確的是[]A.電源是提供電壓的裝置

B.電源的作用是在電源內部不斷的使正極聚集正電荷，負極聚集負電荷

C.電池對外供電時將化學能轉化為電能

D.干電池組的電壓必大于每節(jié)電池的電壓[分析]電源是提供電能的裝置，它的作用是在電源正極不斷地聚集正電荷，在負極不斷地聚集負電荷；干電池是將化學能轉化成電能對外供電的置，故ABC都對。干電池組中若每節(jié)電池都并聯(lián)，電池組的電壓與每節(jié)干電池的電壓相等，因此D錯。答案：D小結：本題的創(chuàng)新之處在于揭開了電池的供電原理例14如圖甲所示，盒內有由導線和三節(jié)電池組成的電池組，A,B,C,D是四個接線柱，用電壓表測任意兩點間的電壓，測量結果如下:Uac=0,Ubd=Uab=Ubc=1.5V,Uad=Ucd=3V，試判斷盒內電池是怎樣連接的。丙ABDC乙ABDC

甲ABCD丁ABCD[分析]電池組的合理安排與設計類題目都有很強的創(chuàng)新性。由已知條件可得

Ubd,Uab,Ubc,Uad,Ucd的最大公約數(shù)是1.5V，即每個電池的電壓為1.5V,

則要達到上述要求，串聯(lián)電池個數(shù)最少為n=3V/1.5V=2節(jié)，畫出電路，找出各接線柱的相應位置，如圖乙所示。題中條件是三個電池，可把剩下的一個電池并聯(lián)在BD或AB兩端，如圖丙、丁所示答案：答案有兩個，如圖丙、丁所示例15如圖所示電路中，a是_____表，b是_____表，兩燈_____聯(lián)。abAL1L2S[分析]方法一：從圖中可以看出，閉合開關S后，電流在A

點分流成三條，一條流向燈L1,一條流向燈L2，一條流向表a。如果a是電流表，必然造成短路，電流表將會燒壞，因此a只能是電壓表，流過兩燈的電流要通過b比表回到負極，所以b表示電流表。方法二：從圖中可以看出L1,L2集電表a是并聯(lián)的，電表b跟L1,L2串聯(lián)，所以a是電壓表，b是電流表。答案：電壓電流并小結：電流表與被測用電器串聯(lián)，電壓表與被測用電器并聯(lián)例16如圖所示的電路中，閉合開關后所發(fā)生的現(xiàn)象是[]

A.電流表指針有明顯偏轉，電壓表指針幾乎不動

B.電壓表指針有明顯偏轉，電流表指針幾乎不動

C.兩表指針均有明顯偏轉

D.兩表指針都幾乎不動AV[分析]電流表相當于一根導線，電壓表跟電燈串聯(lián)，燈絲相當于導線，所以電壓表有示數(shù)。電路中有電流但電流太小，所以電流表指針幾乎不動，故選B.答案：B小結：既不能將電壓表串聯(lián)在電路中，又不能把電流表直接接到電源兩端例17如圖所示，電源電壓為3V，閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮，仔細研究發(fā)現(xiàn)燈泡L2的燈絲斷了，其他部分均正常，這是若用電壓表測a,b兩點間的電壓，其示數(shù)應為_____V。bL1L2Sa[分析]在串聯(lián)電路中只要有一個用電器短路，整個電路中就不會有電流；將電壓表接在a,b兩點間，也就是用電壓表與用電器并聯(lián)，測電源的電壓，因此示數(shù)為3V。答案：3小結：電壓表可以用來直接測量電源的電壓易錯與疑難題

本節(jié)知識的理解與運用常出現(xiàn)的錯誤有：（1）由于電壓的概念比較抽象，因此在應用是會出錯；（2）對電壓表的使用或判斷電壓表測哪一個電壓時容