初中物理用電壓表測電壓實驗教案

初中物理用電壓表測電壓實驗教案

　　【目的和要求】

　　學會正確地使用直流伏特計測量電路兩端電壓；研究串聯電路、並聯電路中電壓的關係。

　　【儀器和器材】

　　直流伏特計（J0408型或J0408－1型），乾電池3節，小燈座（J2351型）2個，小燈泡（5伏，0．3安）2個，單刀開關（J2352型），導線若干。

　　J0408型直流伏特計外形見圖3．6－1，這種伏特計的表頭是磁電式。刻度盤有上下兩種刻度，分別是“－5－0－15”和“－1－0－3”，接線柱分別標有“－”、“3”和“15”。調零器在刻度盤下方。這種伏特計的刻度盤上“0”點不在最左端，而在“0”點左側還有一些刻度，可以防止因正負接反而撞壞指標。

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

　　還有的學校用的是交、直流兩用伏特計（圖3．6－3），這種伏特計刻度盤有上下兩種刻度，用直流時量程分別是“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。有五個接線柱，分別標有“－”、“3”、“15”、“45”和“450”標記，“－”作為公共端，直流檔看下邊刻度，交流檔看上邊刻度。

　　【實驗方法】

　　伏特計是電學實驗中常用儀表之一。本實驗是練習使用伏特計，應注意掌握正確使用伏特計的方法。

　　在使用伏特計時，首先要看清它是直流的還是交流的；再看它有幾個量程，各是多少伏特，並且弄清楚各量程上每小格所表示的伏特數。再檢查指標是否對準零刻度，若沒對準就要調零。

　　要注意伏特計在電路中的'接法是與被測電路並聯，伏特計“＋”端接靠近電源正極的點，“－”端接靠近電源負極的點。

　　實驗步驟：

　　1．用伏特計測電池和電池組的電壓

　　用伏特計先測出每節乾電池兩端的電壓，再測出3節乾電池串聯後電池組兩端的電壓。把測得的資料記錄下來，並加以比較。（要注意電池串聯的正確方法，如果有一節電池接反了，電池組的電壓將降低。）

　　思考：電池組兩端的電壓是不是等於串聯的各節電池兩端電壓之和。

　　2．用伏特計測串聯電路電壓

　　把兩燈泡、開關、乾電池組成串聯電路，用伏特計先後測出兩燈泡兩端電壓U1和U2，再測出兩燈泡串聯後兩端總電壓U3。把測得的資料記錄下來並加以比較。

　　思考：串聯電路兩端的總電壓與各部分電路兩端的電壓有什麼關係？

　　3．用伏特計測並聯電路電壓

　　把兩燈泡組成並聯電路，再與開關、乾電池串聯起來。用伏特計先後測出兩燈泡兩端電壓U1和U2，再測出並聯電路兩端的總電壓U3。把測得的資料記錄下來並加以比較。

　　思考：並聯電路兩端的電壓與各條支路兩端的電壓有什麼關係？

　　【注意事項】

　　1．在測量前應先估計被測電壓的高低，選擇適當的量程。若難估計被測電壓的高低，應先使用最大的量程試觸，若指標示數很小，再改按小量程的。接通電路後指標反轉時，應立即斷開電鍵，將伏特計的接線對調。

　　2．最好選用不同規格的兩個燈泡，串聯時U1和U2才不相等，以免產生串聯電路各部分上的電壓相等的錯覺。

　　2．讀取伏特計示數時，要待指標穩定，視線要與錶盤垂直。

　　【參考資料】

　　伏特計的簡易故障檢修。

　　1．測量時如果兩個量程上指標都不動，可能是公共接線柱背後斷開，或是分壓電阻斷開，或是表頭線圈斷開，取下底板檢查。

　　2．擰動某接線柱時，指標時動時不動，則是該接線柱螺絲帽鬆動，應將其擰緊。

　　3．伏特計的指標彎曲不正或動圈卡住等故障的檢修方法與安培計相同，詳見前面介紹。

　　【思考題】

　　想一想，如果把伏特計誤串聯在電路中，將會對電路產生什麼影響？

　　提示：因為伏特計本身電阻很大，串聯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，應選用0－3量程還是選用0－15量程？為什麼？

　　提示：用0－3量程。因為所測電壓在3伏特範圍內，0－3量程刻度每小格示數為0．1伏特，0－15量程刻度每小格示數為0．5伏特。用每格示數較小的量程誤差較小。