一招搞定電壓表和電流表

摘要：物理實驗中常常用到電壓表、電流表。學(xué)生在使用和連接兩個電表時經(jīng)常出錯，本文從電壓表和電流表的工作特點出發(fā)，幫助學(xué)生理解電壓表可以看作電阻很大很大的用電器，通過電壓表的電流可以忽略不計，而電流表可以看作電阻很小很小的導(dǎo)線，若把電流表直接與電源連接就會造成短路事故，理解電壓表可以用來判斷電路故障的原理 。

在電壓表、電流表正常，接觸良好的情況下：

1.電流表有示數(shù)：說明電路是通路。

2.電流表無示數(shù)：說明電路是斷路。

3.電壓表有示數(shù)：a電路中有電流時，電壓表測量了兩個接線點 之間物體（用電器）的電壓。b電路中無電流時，說明測量了電源的電壓（從電壓表的正+接線柱可以連到電源正極和電壓表的負(fù)-接線柱可以連到電源負(fù)極），即被測物體處于（斷開）斷路狀態(tài)。

4.電壓表無示數(shù)：a電路中有電流時，電壓表測量了電阻為零物體的電壓。b電路中無電流時，說明從電壓表的正+接線柱不能連到電源正極或者電壓表的負(fù)-接線柱不能連到電源負(fù)極，即被測物體外面有斷路。

5.如圖在探究“電流與電阻關(guān)系”時，電源電壓恒為3V，實驗準(zhǔn)備了阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的電阻，當(dāng)將10Ω的電阻接入R所在位置時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2V，再分別用5Ω、20Ω的電阻替換10Ω的電阻進(jìn)行實驗，下列說法正確的是（ D ）

A.用5Ω電阻替換，滑片P應(yīng)向右端移動，電流表示數(shù)變大

B.用5Ω電阻替換，滑片P應(yīng)向左端移動，電流表示數(shù)變小

C.用20Ω電阻替換，滑片P應(yīng)向左端移動，電流表示數(shù)變大

D.用20Ω電阻替換，滑片P應(yīng)向右端移動，電流表示數(shù)變小

分析：電阻R與滑動變阻器R串聯(lián)在電路中，由于等流分壓原因，要保證電阻R上有2V電壓;另外，滑動變阻器接入電阻變大時，電路總電阻變大，電流變小，反之，則電流變大。根據(jù)這兩點，當(dāng)用20Ω電阻替換10Ω電阻時，電壓表示數(shù)變大，為了保證電壓2V，只有讓滑動變阻器分到更多電壓，滑片P應(yīng)向右端移動，增大滑動變阻器接入電阻，電流表示數(shù)變小。

6.如圖把開關(guān)和電阻R 互換位置接入電路中，

（1）當(dāng)開關(guān)斷開時，電壓表有示數(shù)，讓滑動變阻器P點由a向b端滑動，由b向a端滑動時電壓表示數(shù)不變化，經(jīng)過同學(xué)們的探究實驗，此時，電壓表顯示了電源電壓，電流表無示數(shù)。

（2）當(dāng)開關(guān)閉合時，電壓表無示數(shù)，讓滑動變阻器P點由a向b端滑動，由b向a端滑動時電壓表還是無示數(shù)，經(jīng)過同學(xué)們的探究實驗，此時，電壓表顯示了開關(guān)閉合（相當(dāng)于一根導(dǎo)線）電壓為零伏，電流表有示數(shù)，當(dāng)觸點P從a向b點滑動時，電流表示數(shù)變小。

（3）當(dāng)開關(guān)閉合時，電壓表無示數(shù)，電流表無示數(shù)。讓滑動變阻器P點由a向b端滑動，由b向a端滑動時電壓表還是無示數(shù)，電流表也無示數(shù)，經(jīng)過同學(xué)們的探究實驗，此時，說明電路中有斷路存在。當(dāng)把電壓表負(fù)極接到滑動變阻器的P點時，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路，斷路位置在滑動變阻器R

教學(xué)后記：如何正確使用電壓表測量用電器電壓是學(xué)生感到困難的地方，創(chuàng)造設(shè)計電路，讓學(xué)生動手測量，體會電壓表是很大的用電器，可以直接接到電源的兩端，流過電壓表的電流可以忽略不計;通過學(xué)生使用電流表測量電流，甚至用電流表的兩端試觸3v干電池正負(fù)極，看到電流非常大，體會到電流表相當(dāng)于一根導(dǎo)線，它的電阻非常非常小。這樣，在以后電路分析的過程中，可以把電流表當(dāng)作導(dǎo)線看待，電壓表當(dāng)作不存在，先分析清楚用電器是串聯(lián)、并聯(lián)還是部分并聯(lián)后再串聯(lián)。 物理來源生活，學(xué)好物理知識要能解決生活中遇到的問題。生活中常常遇到閉合開關(guān)S家里面的燈不亮，拿試電筆測量插座的兩根線，試電筆都發(fā)光，拿量程0v-400v交流電壓表測量插座上的電壓為0v，那么，問題在哪里？

學(xué)生通過用試電筆測量插座兩個接線柱，發(fā)現(xiàn)都發(fā)光，說明兩根接線都與火線相連接，那么，零線怎么連接上火線了呢？從圖中可以看到，插座的左接口經(jīng)過b-c-L-d-S-a連接上火線了，所以，用試電筆測量插座兩個接線柱，發(fā)現(xiàn)都發(fā)光。但是，用電器接在插座上是不能工作的，拿量程0v-400v交流電壓表測量插座上的電壓為0v，說明電壓表的接線有一根沒有與火線或者零線接通，而試電筆發(fā)光，說明火線與電源連接正常，問題出在零線沒有與電源接通，問題出在保險絲B斷路了。

參考文獻(xiàn)：

1、《新課程背景下的初中物理教學(xué)法》 催秀梅

2、義務(wù)教育教科書《物理》 人民教育出版社

大理市下關(guān)鎮(zhèn)初級中學(xué) 董勝