按图索骥，突破难关──浅谈电压表的测量对象问题

电压是电学中的基础概念，其测量和特点是电学中的重要技能和规律之一。因此，正确识别电路中电压表的测量对象，熟练应用串、并联电路中电压的分配规律是同学们应当掌握的两个重要知识点。
　　
　　母题 如图1所示电路：电源的电压为6V，闭合开关S后，则电压表测出的是（ ）
　　
　　A．L1两端的电压
　　
　　B．L2两端的电压
　　
　　C．L1、L2两端的总电压
　　
　　D．电源两端的电压
　　
　　解析：这是一道考查电压表测量对象的典型题目。根据电压表的使用规则可知，电压表应与被测用电器并联，与之组成一个闭合的“圈”，这就要求电压表的两端应“直达”被测用电器的两端，中间不能留有“豁口”（如电源、电压表、断开的开关等）。从图1中可以看出，当开关S闭合后，电压表将直接与L1构成一个“圈”，所以它测得的是灯L1两端的电压。
　　
　　答案：A
　　
　　点拨：正确识别电路中电压表的测量对象往往是分析较为复杂的电路一个重要突破点，解析中已给同学们介绍了一种简单的方法，希望同学们能够熟掌握。
　　
　　变式1 在如图2（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图2（b）所示，则灯泡L1和灯泡L2两端的电压分别为（ ）
　　
　　A．4．8V，1．2V
　　
　　B．6V，1．2V
　　
　　C．1．2V，6V
　　
　　D．1．2V，4．8V
　　
　　解析：电压表V2的两端可直接与L2构成一个“圈”，所以它测量的是L2两端的电压U2；电压表V1测量的是电源电压U源。根据串联电路中电压的规律可知，电压表V1的示数应比为电压表V2的示数大，由图中指针位置可知，电压表Ｖ1的示数为6V，电压表V2的示数为1．2V。L1两端的电压U1＝U源－U2＝6Ｖ－1．2V＝4．8Ｖ，L2两端的电压为1．2V。
　　
　　答案：A
　　
　　点拨：该题综合考查了电压表测量对象的判定，电压表的正确读数，串联电路中电压的规律等知识点，这就要求学生具有较强的分析推理能力。
　　
　　变式2 如图3所示，闭合开关，两个灯泡都不亮，电流表的指针几乎未动，而电压表的示数有明显的偏转，则电路中可能的故障是（ ）
　　
　　A．电流表坏了或未接通
　　
　　B．L1断路
　　
　　C．L2灯丝断了或灯座未接通
　　
　　D．电流表和L1．　L2都坏了
　　
　　解析：这是两个灯泡组成的是串联电路。电流表的指针几乎不动，说明电路中没有电流，可能是出现了断路的现象。假设电流表坏了或未接通，或者L2的灯丝断了或灯座未接通，则电路中电压表可与L1直接构成了一个“圈”，测量L1的电压。但由于此时没有电流通过L1，可以将其视为一段导线，所以它两端的电压为零，电压表的示数为零，这与题意是不相符的；假设L1断路，则将电流表看作导线，没有电流通过的L2也看作导线，直接构成一个“圈”，它测量的就是电源的电压，则它的示数就会有明显的偏转。
　　
　　答案：B
　　
　　点拨：该题将电压表测量对象的判定与电路故障分析有机地结合在一起，考查了学生应用所学知识综合分析问题的能力；另外，将电路中的电流表视为导线，没有电流通过的用电器视为导线，将电压表视为断路，都是分析复杂电路结构、判断电路故障常用的一种行之有效的方法，希望同学们能够熟掌握。
　　
　　练一练
　　
　　如图4所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S1断开、S2闭合时，电压表的示数为4．5V；当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V，则L1和L2两端的电压分别为（ 　）
　　
　　A．3V和4．5V
　　
　　B．1．5V和4．5V
　　
　　C．3V和1．5V
　　
　　D．1．5V和3V
　　
　　解析：首先判断出开关的断开和闭合，造成电压表的测量对象发生了变化。当开关S1断开、S2闭合时，电压表并联在L1和L2两端，测的是串联电路的总电压。
　　
　　答案：C