定义 利用电压表并联在电路两点间,通过指针偏转或数字显示直接读取电势差数值的过程。
从哪来 本知识点建立在 4.2 电流的测量(L1-L2) 的仪表使用逻辑之上,并结合 3.1 串联电路(L1) 与 3.2 并联电路(L1-L2) 中电压分布规律,以及 1.1 电路的定义与组成 中电源提供电压的基础认知。
为什么 电压是电荷定向移动的原因(电场力做功的能力)。要测量两点间的电压,必须构建一个高阻抗的“探针”接入电路,而不能像测电流那样串联(否则改变原电路结构)。电压表内部电阻极大,并联接入时分流极小,对原电路影响可忽略,因此能真实反映被测两点间的电势差。
讲法
适合:逻辑严密、擅长抽象思维的学生
从“电势”概念切入。将电压类比为“水位差”。测量电压就是测量两点间的“水位落差”。电压表是一个“几乎不漏水”的精密水位计,必须并联(跨接)在两点之间,因为它只读取差值,不消耗水流(电流)。强调电压表内阻无穷大的理想模型,解释为何并联不影响电路。
讲法
适合:形象思维强、喜欢动手操作的学生
使用“水管模型”。电流是水流,电压是水压。测量水压时,不能把水表串在水管里(那是测流量),而要用一个细管(电压表)从管壁接出,看两处的压力差。如果串联,相当于把水管堵死了,水流不过去,电路就断了。通过对比电流表(串联、内阻小)和电压表(并联、内阻大)的物理结构差异,强化记忆。
讲法
适合:基础薄弱、容易混淆概念的学生
采用“排除法”与“口诀法”。
1. 问自己:我要测的是“流过”的(电流)还是“两端”的(电压)?
2. 口诀:“电压并联,电流串联”。
3. 验证:如果我把电压表串联进去,电路还能通吗?(不能,因为电压表电阻太大,相当于断路)。所以必须并联。通过反证法让学生记住连接方式。