初中物理用電壓表測電壓實(shí)驗(yàn)教案

2021-06-11 教案

　　【目的和要求】

　　學(xué)會正確地使用直流伏特計(jì)測量電路兩端電壓；研究串聯(lián)電路、并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系。

　　【儀器和器材】

　　直流伏特計(jì)（J0408型或J0408－1型），干電池3節(jié)，小燈座（J2351型）2個(gè)，小燈泡（5伏，0．3安）2個(gè)，單刀開關(guān)（J2352型），導(dǎo)線若干。

　　J0408型直流伏特計(jì)外形見圖3．6－1，這種伏特計(jì)的表頭是磁電式。刻度盤有上下兩種刻度，分別是“－5－0－15”和“－1－0－3”，接線柱分別標(biāo)有“－”、“3”和“15”。調(diào)零器在刻度盤下方。這種伏特計(jì)的刻度盤上“0”點(diǎn)不在最左端，而在“0”點(diǎn)左側(cè)還有一些刻度，可以防止因正負(fù)接反而撞壞指針。

　　有些學(xué)校還有另一種型號的伏特計(jì)（圖3．6－2），這種伏特計(jì)的量程分別為“0－15”和“0－3”，接線柱“＋”作為公共端。

　　還有的學(xué)校用的是交、直流兩用伏特計(jì)（圖3．6－3），這種伏特計(jì)刻度盤有上下兩種刻度，用直流時(shí)量程分別是“0－3”和“0－15”，刻度每小格分別表示0．1伏和0．5伏。用交流時(shí)量程分別是“0－45”和“0－450”，刻度每小格分別表示1伏和10伏。有五個(gè)接線柱，分別標(biāo)有“－”、“3”、“15”、“45”和“450”標(biāo)記，“－”作為公共端，直流檔看下邊刻度，交流檔看上邊刻度。

　　【實(shí)驗(yàn)方法】

　　伏特計(jì)是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用儀表之一。本實(shí)驗(yàn)是練習(xí)使用伏特計(jì)，應(yīng)注意掌握正確使用伏特計(jì)的方法。

　　在使用伏特計(jì)時(shí)，首先要看清它是直流的還是交流的；再看它有幾個(gè)量程，各是多少伏特，并且弄清楚各量程上每小格所表示的伏特?cái)?shù)。再檢查指針是否對準(zhǔn)零刻度，若沒對準(zhǔn)就要調(diào)零。

　　要注意伏特計(jì)在電路中的接法是與被測電路并聯(lián)，伏特計(jì)“＋”端接靠近電源正極的點(diǎn)，“－”端接靠近電源負(fù)極的點(diǎn)。

　　實(shí)驗(yàn)步驟：

　　1．用伏特計(jì)測電池和電池組的電壓

　　用伏特計(jì)先測出每節(jié)干電池兩端的電壓，再測出3節(jié)干電池串聯(lián)后電池組兩端的'電壓。把測得的數(shù)據(jù)記錄下來，并加以比較。（要注意電池串聯(lián)的正確方法，如果有一節(jié)電池接反了，電池組的電壓將降低。）

　　思考：電池組兩端的電壓是不是等于串聯(lián)的各節(jié)電池兩端電壓之和。

　　2．用伏特計(jì)測串聯(lián)電路電壓

　　把兩燈泡、開關(guān)、干電池組成串聯(lián)電路，用伏特計(jì)先后測出兩燈泡兩端電壓U1和U2，再測出兩燈泡串聯(lián)后兩端總電壓U3。把測得的數(shù)據(jù)記錄下來并加以比較。

　　思考：串聯(lián)電路兩端的總電壓與各部分電路兩端的電壓有什么關(guān)系？

　　3．用伏特計(jì)測并聯(lián)電路電壓

　　把兩燈泡組成并聯(lián)電路，再與開關(guān)、干電池串聯(lián)起來。用伏特計(jì)先后測出兩燈泡兩端電壓U1和U2，再測出并聯(lián)電路兩端的總電壓U3。把測得的數(shù)據(jù)記錄下來并加以比較。

　　思考：并聯(lián)電路兩端的電壓與各條支路兩端的電壓有什么關(guān)系？

　　【注意事項(xiàng)】

　　1．在測量前應(yīng)先估計(jì)被測電壓的高低，選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭Ｈ綦y估計(jì)被測電壓的高低，應(yīng)先使用最大的量程試觸，若指針示數(shù)很小，再改按小量程的。接通電路后指針反轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)立即斷開電鍵，將伏特計(jì)的接線對調(diào)。

　　2．最好選用不同規(guī)格的兩個(gè)燈泡，串聯(lián)時(shí)U1和U2才不相等，以免產(chǎn)生串聯(lián)電路各部分上的電壓相等的錯(cuò)覺。

　　2．讀取伏特計(jì)示數(shù)時(shí)，要待指針穩(wěn)定，視線要與表盤垂直。

　　【參考資料】

　　伏特計(jì)的簡易故障檢修。

　　1．測量時(shí)如果兩個(gè)量程上指針都不動，可能是公共接線柱背后斷開，或是分壓電阻斷開，或是表頭線圈斷開，取下底板檢查。

　　2．?dāng)Q動某接線柱時(shí)，指針時(shí)動時(shí)不動，則是該接線柱螺絲帽松動，應(yīng)將其擰緊。

　　3．伏特計(jì)的指針彎曲不正或動圈卡住等故障的檢修方法與安培計(jì)相同，詳見前面介紹。

　　【思考題】

　　想一想，如果把伏特計(jì)誤串聯(lián)在電路中，將會對電路產(chǎn)生什么影響？

　　提示：因?yàn)榉赜?jì)本身電阻很大，串聯(lián)在電路中將會增大電路總電阻，使電路中電流變得很小。

　　2．如果需要測量的電壓在1．40－1．60伏特之間，應(yīng)選用0－3量程還是選用0－15量程？為什么？

　　提示：用0－3量程。因?yàn)樗鶞y電壓在3伏特范圍內(nèi)，0－3量程刻度每小格示數(shù)為0．1伏特，0－15量程刻度每小格示數(shù)為0．5伏特。用每格示數(shù)較小的量程誤差較小。