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  4. 电压的测量,电压表的使用电源(干电池、蓄电池)及其能量转化家庭电路的连接

电压是电路中形成______的原因,______是提供电压的装置.在我国,家庭电路的电压是______伏,家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是______(选填“串”或“并”)联.

一、题文

电压是电路中形成______的原因,______是提供电压的装置.在我国,家庭电路的电压是______伏,家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是______(选填“串”或“并”)联.

考点提示:电压的测量,电压表的使用,电源(干电池、蓄电池)及其能量转化,家庭电路的连接

二、答案

电压使电路中形成 电流,电源是提供电压的装置.
家庭电路的电压为220V,家庭电路之间要相互不影响,所以是并联的关系
故答案为  电流,电源,220,并.

三、考点梳理

知名教师分析,《电压是电路中形成______的原因,______是提供电压的装置.在我国,家庭电路的电压是______伏,家中电视机、电冰箱、电灯等用电器之间的连接方式是______(选填“串”或“并”)联.》这道题主要考你对 电压的测量,电压表的使用电源(干电池、蓄电池)及其能量转化家庭电路的连接 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:电压的测量,电压表的使用,电源(干电池、蓄电池)及其能量转化,家庭电路的连接

考点名称:电压的测量,电压表的使用
  • 电压表的使用方法,读数方法:(下表)

     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
    ④绝对不允许不经过用电器直接把电流表接在电源的两极上,这样会烧坏电流表和电源

     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

  • 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。

    例在做“练习使用电压表”实验时,小华把电压表接在了如图所示的电路中,小灯泡的规格为“1.2v 1.5w”,电池的电压为1.5V。闭合开关S后,小灯泡__(填“发光”或“不发光”),电压表的示数为__V。


    解析:从图中可以看出,电压表与灯泡串联了,由于电压表的电阻很大,所以通过灯泡的电流很小,可以认为是零,所以灯泡不会亮,根据串联电路的分压规律,电源电压基本上都分在了电压表两端,所以电压表的示数为电源电压。

    答案:不发光、1.5

    去源法判断电压表测哪部分电路的电压:
        去源法是指在分析电路中电压表测的是哪个部分电路两端的电压时,可先将电源去掉,然后进行分析的方法使用“去源法”时应注意,在去掉电源(即电源处断开)后,电压表与哪个部分电路组成回路,则电压表测的就是那部分电路两端的电压。

    例1:存图所示的电路中,闭合开关S,电压表是测量L1两端电压的正确电路是(   )

    解析:去掉电源后,会发现A、B、C中电压表均与L2构成回路;D中电压表与L1、L2均构成回路。
    答案:D
    点拨:所谓“构成回路”是指电压表与其他用电器之间有导线(包括开关)相连,没有断开之处。

  • 电压表的试触:
         在预先不能确定电压表应选择的量程时,应该采用“试触”的方法,即在合上开关时仅轻轻接触一下就断开,而不是一下子将开关合到底且长时间不断开。试触时,先选用较大的量程。
       “试触”的方法在电学实验中很重要,要掌握这种方法。在试触时还町以根据电压表指针的方向变化,判断哪端是电池的正极,哪端是电池的负极。将电压表与失去电极标识的电源两极相连,然后迅速试触。如果电压表指针正向偏转,说明与“+”接线柱相连的电极为正极,与“-”接线柱相连的电极为负极。如果电压表指针反向偏转,说明与电压表的“+”接线柱相连的电极为负极,与电压表的“-”接线柱相连的电极为正极。

    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。
    例1如图所示电路中,a、b、c是电压表或电流表,其中(   )

    A.a、b为电流表,c为电压表
    B.a为电压表,b、c为电流表
    C.a为电流表,b、c为电压表
    D.c为电流表,a、b为电压表
    解析:在a、b、c三处分别换上一根导线,则在a处灯泡L1发生短路,所以a应为电压表,b、c处电路未出现短路,所以b、c处为电流表。
    答案:B
  • 由电压表示数判断电路故障:
    电路出现故障,一般有两种情况:
    (1)发生短路
    (2)发生断路。
    两种情况,电压表的示数都有可能是零或接近电源电压
    故障电压表示数出现故障的位置出现故障的原因用电器工作情况电路图
    短路与电压表并联的用电器发生短路导线两端电压为零部分用电器工作
    短路电压表的示数
    接近电源电压
    与电压表并联的用电器以外的用电器发生短路电源电压全部加在与电压表并联的用电器两端部分用电器工作
    断路与电压表并联的用电器以外的用电器发生断路电压表的接线柱 (至少有一个)没有与电源接通用电器不工作
    断路电压表的示数
    接近电源电压
    与电压表并联的用电器发生断路电压表、用电器与电源直接构成了一个通路用电器不工作
考点名称:电源(干电池、蓄电池)及其能量转化
  • 电源:
    提供电能的装置,将其他形式的能转化为电能。
  • 干电池:
    1.用途干电池是日常生活中使用最多的直流电源,从手电筒、电动玩具、照相机、计算器到家用电器的遥控器,都需用干电池为它们提供电能。
    2.构造
    (1)干电池是一种化学电池,其内部结构如图所示。
     
    (2)干电池中含有许多重金属(如锌、铜、汞、镉) 和酸、碱等物质,这些物质渗漏后会污染环境,威胁人类的健康,因此对废电池要进行回收。

    蓄电池:
    1.用途:蓄电池(如图所示)也是电池中的一种,它的作用是把有限的电能储存起来,便于在合适的地方使用,如应用于汽车、摩托车、通讯等。

     2.构造:蓄电池的正极所填充的活性物质是二氧化铅,负极所填充的活性物质是海绵状的铅,电解质溶液是硫酸溶液。
    3.能的转化:蓄电池在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。
考点名称:家庭电路的连接
  • 连接方法:
    所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。
  • 家用电路的作用及连接方式:
    1.供电线路
    家庭电路的低压供电线路有两根线,一根叫火线,一根叫零线,它们之间有220V的电压。

    2.电能表
    位置:供电线路在接其它元件之前,首先接电能表,也可以说电能表要接在干路上;
    作用:测量用户在一定时间内消耗的电能;
    铭牌数据含义:220V是指电能表的额定电压,10A是指电能表允许通过的最大电流,1500r/kW·h是指每消耗1kW·h的电能,电能表的表盘转1500转;
    读数方法:记下起始时间的值,再记下结束时间的值,两次的差就是这段时间消耗的电能,注意最末一位数字为小数部分,单位为千瓦时,也叫度。

    3.总开关
    位置:在电能表后,保险丝之前;
    连接方法:有时用双刀开关同时控制火线和零线,有时用单刀开关只控制火线。

    4.保险丝:
    作用:在电路电流过大时,自动熔断,切断电路;
    材料:电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成;
    原理:根据焦耳定律Q=I2Rt可知,保险丝的电阻比较大,通过的电流较大,在相同时间内产生的热量就比较多,温度上升的较高,而保险丝的熔点又较低,所以会迅速熔断;
    选择:保险丝的熔断电流稍大于家庭电路允许通过的最大电流,不能用更粗的保险丝,更不能用铜丝或铁丝代替保险丝。

     5.用电器作用:
    连接家用电器,给可移动家用电器供电;
    位置:在保险丝后;
    连接:各用电器之间并联连接,既保证了用电器之间互不影响,又使用电器两端的电压均为220V;
    控制开关位置:用电器的控制开关要放在用电器和火线之间,不允许放在用电器和零线之间。

    6.插座作用:
    在家庭电路中插座是为了给可移动电器供电;
    种类:分为固定插座和可移动插座,又分为两孔插座和三孔插座;
    三孔插座的作用:三孔插座的两个孔分别接火线和零线,另一孔是接地的,这样在把三脚插头插入时,把用电器的金属外壳和大地连接起来。

    规律总结:
    家庭电路的组成:常见的家庭电路一般由进户线、电能表、总开关、保险设备、用电器、插座、导线等组成。进户线分为火线和零线,它们用试电笔来判别,能使试电笔的氖管发光的是火线,不能使氖管发光的是零线。(试电笔金属螺帽应与手接触)(左零右火)

    家庭电路安装图的画法
    1.家庭电路中有火线、零线和地线,单根保险丝接在火线上,开关接在火线上。

    2.电灯安装时,零线、火线并排走,零线直接进灯座。火线通过开关进灯座。如果灯泡是螺丝口的,尾部中心接火线,螺旋套接零线。

    3.插座安装时,两孔插座左孔接零线,右孔接火线;三孔插座的左边的孔接零线,右边的孔接火线,中间的孔接地线,所以称为“左零右火中接地”。如果在插座上接保险丝,保险丝应接在火线上。

    4.插座与插座之间是并联的,插座与电灯之间是并联的,各种电器之间是并联的。

  • 试电笔
    1.试电笔是用来辨别火线和零线的工具。构造:由笔尖金属体、大电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体等组成。如图甲所示。
     

    2.使用时,用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线,若碰到的是火线,则氖管发光;若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光。(如图乙、丙所示)
    3.使用试电笔时,切不可用手直接接触笔尖金属体,这样人会触电。
    4.检查电路故障时,用笔尖接触导线,若两根导线都不发光,表明火线断路;若两根导线都发光,表明零线断路

    插座和电灯的接法
    1.插座:插座可分为两孔插座和三孔插座。如图甲所示。两孔插座:左孔接零线,右孔接火线。三孔插座:左孔接零线,右孔接火线,中间上端的孔接地线。这样用电器的金属外壳即便带电,电流也会流人大地,不致对人造成伤害。国家规定:带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地,也就是必须使用三孔插座和三脚捕头。如图乙所示。
     

    2.用电器:以电灯为例,电灯接入电路时,灯座两个接线柱一个接火线,一个接零线,控制电灯的开关一定要安装在火线上,这样做是为了安全。螺口灯座允许接在零线上,绝不许接在火线上。

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