专题九 直流电压表测量电压（教案）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题九 直流电压表测量电压（教案）-《电气测量技术》（第2版） 高教社-专题复习讲练测 一、考纲解读 1.能够准确识别直流电压表的基本结构组成，包括表头、分压电阻、表盘与刻度、外壳及接线柱等，并清晰阐述各部分的功能与作用，熟练掌握表盘刻度的含义及读数方法。 2.深入理解直流电压表测电压的工作原理，熟练掌握分压电阻在扩展量程中的关键作用，准确理解电压灵敏度的概念、单位及物理意义，能够运用相关原理和公式进行简单的计算与分析。 3.熟练掌握使用直流电压表测量直流电压的正确操作流程，包括测量前的准备工作、测量过程中的电路连接、极性判断以及测量后的读数与记录。 二、知识点梳理 一、识--认识直流电压表 1.结构 直流电压表虽然外形各异,但结构大致相似。以J0408型直流电压表为例介绍,如图 2-2-2 所示。 2.表盘与刻度 J0408 型直流电压表的表盘与刻度如图2-2-3所示。 二、探--探究直流电压表测电压的工作原理 直流电压表由磁电系测量机构和测量线路(分压电阻R)串联组成。图2-2-4所示为直流电压表的内部电路。分压电阻用温度系数很小的锰铜丝烧制而成,通常内附在表壳内部。 根据串联电阻具有分压作用的原理,扩大电压量程的方法就是给测量机构串联一只分压电阻 Rv。因此,实际使用的磁电系直流电压表都是由磁电系测量机构与分压电阻串联组成的。 分压电阻 ① 分压电阻一般采用电阻率大、电阻温度系数小的锰铜丝绕制而成。但实际上,由于分压电阻阻值太大,为节约材料,降低成本,也常采用金属膜电阻来代替绕线型电阻。 ②)分压电阻也分为内附式和外附式两种。通常量程低于600V时可采用内附式的,以便安装在表壳内部;量程高于600V时,应采用外附式的。外附式分压电阻是单独制造的,并且要与仪表配套使用。 电压灵敏度 电压表的内阻应等于测量机构的内阻与分压电阻之和,电压表内阻的大小与电压量程有关。 对同一电压表来讲,其电压量程越大,则电压表内阻越大。但是,各量程内阻与相应电压量程的比值却为一常数,该常数是电压表的一个重要参数,通常在电压表面板的显著位置上标出,称为电压灵敏度,单位是“Ω/V”。 电压灵敏度的两个作用:表示电压表指针偏转到满刻度时取自被测电路的电流值;能方便地计算出该电压表各量程的内阻。 电压灵敏度的意义:电压灵敏度越高,相同量程下电压表的内阻越大,取自被测电路的电流越小,对被测电路的影响越小,测量准确度也越高。 三、做--使用直流电压表测量直流电压 使用直流电压表测量直流电压的方法 机械调零 测量前,先检查直流电压表指针是否指零,当指针偏离刻度尺上的零位刻度线时,用旋具轻轻旋转机械调零旋钮使之指零。 选择量程 ①估测被测电压的大小,选择合适的电压量程; ②当不知道被测电压的大致数值时,应先从最大量程开始试测,然后根据指针偏转情况,逐步减小至合适量程,即指针指在直流电压表满刻度的 1/2~2/3 范围内。 连接直流电压表 将直流电压表并联接在被测电路两端,由于测量的是直流电压,还要”“_”接线端,满足“+注意“+'端接高电位端,“-”端接低电位端的要求,以避免指针反转而损坏仪表。 读数 直流电压表读数时,与直流电流表读数一样,要根据所选定的量程与该直流电压表的最大刻度值,计算出每小格代表多少V(或mV)。如右图所示,选择量程为3V,电压表最大刻度为30格,每小格代表3 V/30=0.1V,因此读数就是 2.7 V。 1.如何选择合适的直流电压表 ① 根据被测电压的种类选择直流电压表的类型 ② 根据被测电压的大小选择量程适宜的直流电压表, ③ 注意直流电压表的误差范围 2.直流电压表使用注意事项 ① 直流电压表应并联于被测电路两端。如果错将直流电压表接成串联,则会因其内阻太大,使被测电路呈开路状态，直流电压表也无法正常工作 ② 由于直流电压表与负载是并联的,所以要求内阻远大于负载电阻 三、真题练讲 1.(2021年山东省统一考试)清洁电压表表盘时，应使用（ ） A. 酒精棉球 B. 湿布 C. 尖锐工具刮除污渍 D. 干燥软布 答案：D 解析：湿布可能导致短路，尖锐工具会划伤表盘，干燥软布安全有效。 2.(2021年山东省统一考试)长期不使用的电压表，应（ ） A. 保持电池安装状态 B. 取下电池并将量程调至最大档 C. 随意放置 D. 定期通电1小时 答案：B 解析：取下电池防止漏液，最大量程可保护表头。 3.(2021年江西省统一考试)若发现电压表指针卡顿，可能原因是（ ） A. 表头游丝损坏 B. 环境温度过低 C. 量程选择错误 D. 以上都有可能 答案：A 解析：游丝变形或卡住会导致指针卡顿；温度和量程错误通常不影响指针机械运动。 4.(2020年山东省统一考试)定期对电压表进行校准的目的是（ ） A. 延长使用寿命 B. 提高测量精度 C. 清洁内部元件 D. 更换分压电阻 答案：B 解析：校准可修正仪表误差，确保测量值准确。 5.(2019年陕西省统一考试)存放电压表时，应避免与（ ）物品相邻 A. 磁铁 B. 干燥木箱 C. 塑料盒 D. 普通书籍 答案：A 解析：磁铁产生的磁场会干扰电压表内部磁性元件，影响测量准确性。 四、限时练讲 1.测量直流电压时，若指针反向偏转，正确操作是（ ） A. 直接读数并取负值 B. 调大档位 C. 调换表笔极性 D. 更换电压表 答案：C 解析：反向偏转是因为电流方向接反，需调换表笔极性。 2.测量某元件电压时，电压表读数不稳定，可能原因是（ ） A. 量程过大 B. 电路接触不良 C. 电压灵敏度低 D. 表头损坏 答案：B 解析：接触不良导致电压波动，引起读数不稳定。 3.使用多量程电压表时，正确的操作顺序是（ ） A. 直接选择小量程测量 B. 从大量程开始试测，逐步调整 C. 随意选择量程 D. 从最小量程开始试测 答案：B 解析：先选大量程试测可避免超量程损坏，再根据指针偏转调整至合适量程。 4.测量电压时，电压表的接入会（ ） A. 改变被测电路电流 B. 改变被测电路电压 C. 产生测量误差 D. 以上都有可能 答案：D 解析：电压表内阻有限，接入后会分流，可能影响电路参数，产生测量误差。 5.以下操作错误的是（ ） A. 测量时先断开电源再连接电压表 B. 测量时手接触表笔金属部分 C. 读数时视线垂直表盘 D. 使用后将量程调至最大档 答案：B 解析：接触表笔金属部分可能导致触电或引入人体电阻影响测量。 6.测量蓄电池组（12V）电压，最合适的量程是（ ） A. 0 - 3V B. 0 - 5V C. 0 - 15V D. 0 - 50V 答案：C 解析：15V量程既能覆盖测量需求，又能保证测量精度。 7.测量直流电压时，若发现读数异常偏大，可能原因是（ ） A. 量程选小 B. 量程选大 C. 正负极接反 D. 电压表未接地 答案：A 解析：量程选小会导致超量程，指针满偏甚至损坏，读数异常偏大。 8.直流电压表应存放在（ ）环境中 A. 高温潮湿 B. 强磁场 C. 干燥通风 D. 腐蚀性气体 答案：C 解析：高温潮湿、强磁场、腐蚀性气体都会影响仪表性能或造成损坏。 9.使用直流电压表测量直流电压前需要进行哪些准备工作？​ 答案：①检查电压表外观是否完好，指针是否能灵活摆动；②进行机械调零，使指针在未接入电路时指在零刻度线位置；③根据被测电压大小预估量程，选择合适量程的电压表，若无法预估，应先用大量程进行试测。​ 2.在使用直流电压表测量直流电压时，如何正确连接电压表？​ 答案：直流电压表应与被测电路并联连接，并且电流从电压表的 “+” 接线柱流入，从 “-” 接线柱流出，确保电压表的极性连接正确，否则指针会反向偏转，可能损坏电压表。 五、学法建议 重点复习知识点： 1.基于欧姆定律和串联电路分压规律，分压电阻与表头串联，将被测电压按比例转换为表头能承受的电流，使表头指针偏转角度与被测电压大小成正比，从而实现电压测量。 2.测量前准备：检查外观，确保无损坏；进行机械调零，使指针在未接入电路时指在零刻度线；根据被测电压预估量程，选合适电压表。​ 3.测量操作：与被测电路并联，电流从 “+” 接线柱流入，“-” 接线柱流出；若指针反向偏转，说明极性接反，应立即断开电路对调接线；量程不够时，换用更大量程电压表或串联合适电阻扩程 。 请同学们多结合实际操作，加深对理论知识的理解；操作需要反复练习，加深记忆；要注意安全，避免发生意外。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$