师:同学们,大家好。很高兴能与大家一起学习电压的知识,接下来让我们一同走进电压的世界。瞧,这是柠檬,它有什么神奇魔力呢?大家看,二极管为什么能发光?因为有电流流过。我们已经知道,电荷的定向移动形成电流,那么在这个电路中,是什么让电荷定向移动形成电流的呢?学完这节课,大家就能找到答案。
现在来看这个装置,水流是怎样形成的呢?要有持续的水流,我们可以用抽水机不断地把水从b容器抽到a容器中,使a处水位总比b处高,水管两端始终保持有水压,这样水管中就有持续的水流了。抽水机为a、b提供水压,让水管中有持续水流,用阀门控制水流的通断。那在下面这个装置中,电流又是怎样形成的呢?
类似地,电源在工作时,不断地使正电荷聚集在正极,负电荷聚集在负极,保持电路两端有一定的电压,就有了持续的电流。可见,电源是提供电压的装置。电源把正电荷聚集在电池正极,把负电荷聚集在电池负极,这时电路两端就有持续的电压,电荷在电压的作用下发生定向移动,电路中就形成了电流,用开关来控制电路的通断。
我们把电流类比于水流,电源相当于抽水机,电流相当于水流,开关相当于阀门,电灯相当于什么呢?通过类比,我们得出电源与电压的作用。电源是给电路两端提供电压、提供电能的装置,而电压是形成电流的原因。同学们思考一下,有电压就一定有电流吗?答案是不一定,因为有电压且电路要闭合,电路中才有电流。如果只有电压,电路断开,那么电路中是没有电流的。那有电流就一定有电压吗?答案是肯定的,因为电压是形成电流的原因。
大家看,下图给出了生活中常见的几种电源,它们提供的电压各不相同。就像这个水果电池,二极管之所以能发光,是因为柠檬加上铜片和锌片相当于电源,为电路两端提供电压。电压用符号U表示,它的单位以意大利科学家伏特来命名,简称为伏。常用单位还有千伏和毫伏。它们之间的换算关系是:1千伏 = 103伏特,1毫伏 = 0.001伏 = 10?3伏特。在生活中,高压输电线电压较高,我们常以千伏为单位;手机接收信号电压较低,我们以毫伏为单位。请同学们完成下列单位换算:367千伏等于多少伏特?我们知道1千伏等于103伏特,所以367千伏就等于367×103伏特,用科学计数法表示为3.67×10?伏特。25毫伏等于多少伏特?1毫伏等于10?3伏特,那么25毫伏就等于25×10?3伏特,写成科学计数法表示为2.5×10?2伏特。请同学们自己完成剩下两个单位换算。
下面,这是我们生活中常见的电压值,需要同学们记住:一节干电池的电压是1.5伏,对人体的安全电压小于等于36伏,一节蓄电池的电压为2伏,而我们家庭生活电路电压为220伏。大家看,家庭生活电路电压远远超过对人体的安全电压,所以同学们在生活中一定要注意安全用电。
我们已经学习了电压的知识,那电压该怎样测量呢?电压的大小用电压表来测量,电压表又叫伏特表。下图是我们常见的两种电压表以及电压表在电路中的表示符号。我们主要学习实验室用电压表的使用方法。
先来认识一下电压表。如图,这是电压表的表头,对应的V既是电压表的表示符号,也是电压的单位。黑色接线柱为负接线柱,两个红色接线柱为正接线柱,分别代表量程为0 - 3伏和0 - 15伏。如果选择0 - 3伏的量程,它的分度值为0.1伏;如果选择0 - 15伏的量程,它的分度值为0.5伏。还有调零螺母,在电压表使用之前,我们要观察电压表的指针是否指在0刻度线。如果没有指在0刻度线,我们就用调零螺母把电压表调零。这是刻度盘,上方刻度为0 - 15伏量程所对应的刻度,下方刻度为0 - 3伏量程所对应的刻度。请同学们阅读课本66页电压表使用说明,对照实验室用电压表实物完成下列填空,并总结电压表的使用方法。
我们来看一下答案:电压表的图形符号是圆圈加V;实验室常用的电压表有两个量程,分别为0 - 3伏和0 - 15伏,它们所对应的分度值为0.1伏和0.5伏;测量某段电路两端的电压时,应该把电压表并联在该电路两端;电压表并联在电路中时,应该让电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出。请同学们根据所总结的电压表使用方法完成下列填空:测量前应该检查电压表的指针是否对准零刻度线,如果有偏差,需要用调零螺母进行校零;电压表必须并联在被测电路两端,并使电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;被测电压不能超过电压表的量程,测量前应该根据被测电压的大小选择合适的量程;若不能估计被测电压的大小,应选用最大量程,并用试触的办法判断电压的大小,然后再选择合适的量程。
我们已经知道了电压表的使用,那电压表该怎样读数呢?电压表的读数步骤:第一步看量程和分度值,如果你选择的是0 - 3伏的量程,那么分度值为0.1伏;如果你选择的是0 - 15伏的量程,那么分度值为0.5伏。第二步看指针所指的位置。第三步进行读数,先读大格,再读小格。请同学们完成下列两个电压表的读数。
第一个所选量程为0 - 3伏,因此分度值为0.1伏。看指针,转了1个大格,9个小格,所以对应的电压值为1.9伏。第二个电压表所选量程为0 - 15伏,所以分度值为0.5伏。看到电压表的指针偏转了2个大格,7个小格,因此电压值为13.5伏。
