初中物理用电压表测电压实验教案

【目的和要求】

学会正确地使用直流伏特计测量电路两端电压；研究串联电路、并联电路中电压的关系。

【仪器和器材】

直流伏特计（J0408型或J0408－1型），干电池3节，小灯座（J2351型）2个，小灯泡（5伏，0．3安）2个，单刀开关（J2352型），导线若干。

J0408型直流伏特计外形见图3．6－1，这种伏特计的表头是磁电式。刻度盘有上下两种刻度，分别是“－5－0－15”和“－1－0－3”，接线柱分别标有“－”、“3”和“15”。调零器在刻度盘下方。这种伏特计的刻度盘上“0”点不在最左端，而在“0”点左侧还有一些刻度，可以防止因正负接反而撞坏指针。

有些学校还有另一种型号的伏特计（图3．6－2），这种伏特计的量程分别为“0－15”和“0－3”，接线柱“＋”作为公共端。

还有的学校用的是交、直流两用伏特计（图3．6－3），这种伏特计刻度盘有上下两种刻度，用直流时量程分别是“0－3”和“0－15”，刻度每小格分别表示0．1伏和0．5伏。用交流时量程分别是“0－45”和“0－450”，刻度每小格分别表示1伏和10伏。有五个接线柱，分别标有“－”、“3”、“15”、“45”和“450”标记，“－”作为公共端，直流档看下边刻度，交流档看上边刻度。

【实验方法】

伏特计是电学实验中常用仪表之一。本实验是练习使用伏特计，应注意掌握正确使用伏特计的方法。

在使用伏特计时，首先要看清它是直流的还是交流的；再看它有几个量程，各是多少伏特，并且弄清楚各量程上每小格所表示的伏特数。再检查指针是否对准零刻度，若没对准就要调零。

要注意伏特计在电路中的接法是与被测电路并联，伏特计“＋”端接靠近电源正极的点，“－”端接靠近电源负极的点。

实验步骤：

1．用伏特计测电池和电池组的电压

用伏特计先测出每节干电池两端的电压，再测出3节干电池串联后电池组两端的电压。把测得的数据记录下来，并加以比较。（要注意电池串联的正确方法，如果有一节电池接反了，电池组的电压将降低。）

思考：电池组两端的电压是不是等于串联的各节电池两端电压之和。

2．用伏特计测串联电路电压

把两灯泡、开关、干电池组成串联电路，用伏特计先后测出两灯泡两端电压U1和U2，再测出两灯泡串联后两端总电压U3。把测得的数据记录下来并加以比较。

思考：串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压有什么关系？

3．用伏特计测并联电路电压

把两灯泡组成并联电路，再与开关、干电池串联起来。用伏特计先后测出两灯泡两端电压U1和U2，再测出并联电路两端的总电压U3。把测得的数据记录下来并加以比较。

思考：并联电路两端的电压与各条支路两端的电压有什么关系？

【注意事项】

1．在测量前应先估计被测电压的高低，选择适当的量程。若难估计被测电压的高低，应先使用最大的量程试触，若指针示数很小，再改按小量程的。接通电路后指针反转时，应立即断开电键，将伏特计的接线对调。

2．最好选用不同规格的两个灯泡，串联时U1和U2才不相等，以免产生串联电路各部分上的电压相等的错觉。

2．读取伏特计示数时，要待指针稳定，视线要与表盘垂直。

【参考资料】

伏特计的简易故障检修。

1．测量时如果两个量程上指针都不动，可能是公共接线柱背后断开，或是分压电阻断开，或是表头线圈断开，取下底板检查。

2．拧动某接线柱时，指针时动时不动，则是该接线柱螺丝帽松动，应将其拧紧。

3．伏特计的指针弯曲不正或动圈卡住等故障的检修方法与安培计相同，详见前面介绍。

【思考题】

想一想，如果把伏特计误串联在电路中，将会对电路产生什么影响？

提示：因为伏特计本身电阻很大，串联在电路中将会增大电路总电阻，使电路中电流变得很小。

2．如果需要测量的电压在1．40－1．60伏特之间，应选用0－3量程还是选用0－15量程？为什么？

提示：用0－3量程。因为所测电压在3伏特范围内，0－3量程刻度每小格示数为0．1伏特，0－15量程刻度每小格示数为0．5伏特。用每格示数较小的量程误差较小。

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