电压、电压表教案（精选9篇）
电压、电压表教案 第1篇
电压 电压表
教学目的
1．知道电压的作用。知道电源是提供电压的装置。
2．知道电压的单位。能对电压的不同单位进行变换。
3．记住干电池、家庭电路的电压值。教具
U形管连通器一个，干电池一节，小灯泡一个，开关一个，导线若干条。教学过程
1．复习
(1)把一节干电池、小灯泡、开关放在示教板上，请一位同学按所画电路图，用导线将电路连接起来(连接电路之前，开关应当是断开的)。
(2)提问：什么叫电路，它由哪几部分组成？
2．引入新课
演示：闭合示教板上电路中的开关，灯泡亮了，说明电路中产生了电流。
提问：电流是怎样形成的？
取下电路中的干电池，闭合开关，灯泡不发光。
提出问题：在这种情况下，为什么电路中不能形成电流，电源的作用是什么？
3．进行新课
为了说明在什么情况下才能形成电流，我们先用水流作比喻，看看水流是怎样形成的？
提问：将装有水的U形管连通器的底部用止水钳夹住，两管内水面相平。打开止水钳，两管内的水会不会发生流动？
演示：向U形管左管内加水，使左管水面高出右管水面(图1)。(提问：打开止水钳，两管内的水会不会发生流动，如果发生流动，水怎样流动？)打开止水钳，水从左管向右管流动。
提出问题：为什么在连通器里的水面相平时，水不发生流动，而在左管水面高时，水从左管流向它的右管？U形管中的水能不能持续不断地流动？
(利用投影幻灯片或电脑设计程序表现出连通器水流的动态过程，反映出在这一过程中，水位的变化和连通器底部液片受到的压强变化的情况。见图2所示。)
可见，水位差(又叫水压)是使水定向流动形成水流的原因。
下面我们再来看一看如图3所示的复合投影幻灯片(或用电脑设计程序表示出它的动态过程)。
甲图中A处的水位高于B处的水位，打开阀门，管中的水从A处通过涡轮向B处流动，水的流动使涡轮转动。A处的水面下降，B处的水面上升，当A、B两处水面相平时，水位相同，水停止流动，涡轮不再转动，幻灯片要显示上述过程。可见，水位差(水压)使水管中形成水流。
现在，我们用一台抽水机不断地把水从B处抽到A处(如图3乙所示，将抽水机置入，同时表现出抽水的动态情况)、使A处的水总比B处的水位高，由于水管两端总保持一定的水位差(水压)，于是水管内就有持续的水流。
下面我们来看看图4所示的电路(示数板上接好的简单电路)的情况。
电源的正极聚集有大量的正电荷，负极聚集有大量的负电荷，在电源的正、负极之间就产生了电压。这个电压使电路中电荷发生定向流动，使正电荷从正极流向负极，或者使负电荷从负极流向正极，于是在电路中产生了电流。
可见，电压是使电路中形成电流的原因。
在电路中，电源在工作时不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，保持电路两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。电源是提供电压的装置。
板书：<电压使电路中形成电流，电源是提供电压的装置。电压用符号U表示>
在图3所示装置中，不同的抽水机可以在水管两端产生不同的水位差，即大小不同的水压。同理，不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压，为此，首先要确定电压的单位。在国际单位制里，电压的单位是伏特，简称伏(V)。此外，常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。介绍它们的换算关系。
板书：<在国际单位制里，电压的单位是伏特(V)>
看课本几种电压值的图。
要求记住的电压值有：
一节干电池电压：1.5伏。
家庭电路的电压：220伏。
对人体安全的电压：不高于36伏。
练习题：
(1)电压使电路中形成______，______是提供电压的装置。
(2)220伏=______千伏=______毫伏。
4．小结
这节课讲授的电压是电学中又一个重要的物理量。由于知识所限，我们用水流作比喻讲述了电压使电路中形成电流。电源是提供电压的装置。要知道电压的单位，会进行单位变换。此外，还要记住干电池和家庭电路电压值。
(四)说明
1．“电压”这堂课既是重点，又是难点，不易被学生掌握。对于初学电学的学生来说，只要求知道电压是电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置和电压的单位。至于电压的定义、公式和电压的单位──伏特的物理意义留待高中再讲，在这节课内不要出现这些内容，否则因难度过大使学生不能接受。
2．用水流作比喻来讲电压，对于学生来说形象、生动，容易被学生所接受。在这里利用水压引出电压，从而认识电压使电路中形成电流。
3．为了使学生便于理解，在讲水流的形成时，最好用复合幻灯片模拟出它的动态过程。有条件的，用电脑设计出程序，将有更好的效果。
实验：用电压表测电压
教学目的
1．会按照电压表使用规则正确使用电压表，会选择电压表的量程和试触，会正确读出电压表的示数。
2．会用电压表测量电池的电压。通过实验研究串联电池组和并联电池组的电压跟每节电压的关系。
3．通过实验研究串联电路、并联电路中的电压关系。实验器材
学生实验：每组一个学生电源(或三节干电池)，一只学生电压表，两个阻值不同的小灯泡，一个开关，导线若干。
演示实验：教学电压表一只，电源一个，开关一个。教学过程
1．复习
提问：
(1)怎样区分电压表和电流表？
(2)电压表和电流表在使用规则上，有哪些不同之处？有哪些相同之处？
2．引入新课
演示实验：将教学电压表通过开关与电源的正、负极相连，见图①。
提问：
(1)这种接法行不行？测出的是哪个元件两端的电压？
(2)在接线过程中要注意哪些问题？(注意：开关断开；并联在被测电路两端，电流从电压表“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出；量程的选择和试触。)
(3)读出电压表的示数。
这个示数就是电源的电压。
3．进行新课
介绍这堂课的实验目的和所研究的内容。
实验的目的是：
(1)练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压。
(2)研究干电池串联和并联时的电压关系；串联电路、并联电路中的电压关系。
这次实验分两个部分进行。
第一部分：测干电池电压，研究干电池串联、并联时的电压关系。
一、先取三节干电池，分别测出每节电池的电压。再将这三节干电池按图②串联成电池组，测出串联电池组的电压，将测得的数据记到表1内。分析串联电池组的电压跟各节干电池电压之间的关系，写出结论。
二、将两节相同的干电池按图③并联组成电池组，用电压表测这个并联电池组的电压，将测量数据填入表2内。分析并联电池组的电压跟每节电池的电压之间的关系，写出结论。
表1：串联电池组的电压
结论：________________。
表2：并联电池组的电压
结论：__________________。
第二部分：研究串联电路和并联电路的电压关系
一、按图④将L1、L2组成串联电路，用电压表分别测出：灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，灯泡L1与L2串联的总电压U。要求：
先在作业本上画出将电压表接入电路的三幅电路图，并标出电压表的“+”、“-”接线柱。学生自己设计记录表格，做好记录后，分析实验结果，写出结论。
二、按图⑤，将L1、L2组成并联电路，用电压表分别测出灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，A、B两点之间的总电压U。要求：
先在作业本上画出将电压表接入电路的三幅电路图，并标出电压表的“+”、“-”接线柱。学生自己设计记录表格；做好记录后，分析实验结果，写出结论。
实验完毕，断开电源，整理仪器，进行讲评。
4．小结
由学生汇报实验数据和所得到的结论。
(1)串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。并联电池组的电压等于每节电池的电压。
(2)串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。在并联电路里，各支路两端的电压相等，并且总电压等于各支路两端的电压。
练习题：(1)一个小电动机工作时，要求电源电压是6伏，要用几节干电池，怎样连接？
(2)在图⑥甲中，VA=6伏，VB=______，VC=______，在乙图中，V1=2伏，V=6伏，V2=______。
(四)说明
用电压表测电压的实验，对于大多数学生来说，并不困难。教师在教学中应注意：
1．严格要求学生按电压表使用规则进行实验操作。
2．培养能力，其中包括：按要求画电路图，自己设计记录表格，分析归纳得出结论。
电压、电压表教案 第2篇
学习目标与考点分析
1、通过与水压的类比了解电压的概念，知道电源提供了电压。
2、通过观察、实验掌握电压表的正确使用规则，学会正确使用电压表，能正确读数。
学习内容与过程
引入： 演示“串并联电路连接实验”，提问“为什么取出干电池，小灯泡无法点亮?那么怎样才能使小灯泡持续点亮呢”引导学生提出“电路中形成持续的电流的原因”引入新课。
一、电压
1、思考：当我们闭合电路中的开关，灯泡亮了，说明电路中产生了电流．当我们取下电池，再闭合开关，灯泡不亮，说明电路中没有电流．在这种情况下，为什么电路中不能形成电流，电源的作用是什么？
2、介绍水流的形成原因
3、强调：电路中电流的形成，是由于电路两端存在着电压，而电源的作用就好象水泵一样维持正负两极有一定的电压。电压是形成电流的原因。电压的符号用U表示．
在国际单位单位制中电压的单位是：“伏特”简称“伏”符号“ V” 常用单位：千伏（kV），毫伏（mV），微伏（μV）掌握其换算关系
4、一些常见的电压值:一节干电池电压1.5V;一节蓄电池电压2V;家庭电路的电压220V;人体安全电压36V。
二、电压表的使用
1、引导学生观察演示电压表，并思考回答下列问题： 电压表上有几个接线柱？“－”是公用接线柱，“3”或“15”是“＋”接线柱． 当使用“－”和“3”接线柱时，从表盘的下排刻线读数，量程是多大？最小刻度值是多少？ 使用“－”和“15”接线柱时，从表盘的上排刻度读数，量程是多大？最小刻度值是多少？
2、进行电压表的读数练习
3、电压表的使用方法 ： 1）、较零 2）、并联 3）、“正”入“负”出 4）、允许把电压表直接连到电源的两端（测电源电压）5）、被测电压不超出电压表量程
4、利用电压表测量电池组的电压。
结论：电压组的电压等于各干电池的电压之和。
三、串并联电路电压特点
1、串联电路电压特点：
（1）让学生预测课本图中两灯泡两端电压与总电压的差别？（2）怎样探究呢？请说出实验步骤并绘制表格（3）得出实验结论：U总= U1+U2 进一步的研究可以得到以下结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
2、并联电路电压特点：
电压、电压表教案 第3篇
电压是电能质量的一个重要指标。电压质量对于电网的稳定运行、降低线路损失、确保安全生产、提高供电质量, 都有直接影响, 供电单位要加强电压管理。根据《全国供用电规则》规定, 用户受电端电压变动幅度的标准为:35kV及以上供电并对电压质量有特殊要求的用户, 电压变动幅度不可超过额定电压的±5%。10kV及以下高压供电和低压电力用户, 电压变动幅度要小于额定电压的±7%。
低压照明用户的电压变动幅度要小于额定电压的+5%和-10%。
低压三相四线制同时供给电力、照明的用户, 电压变动幅度不得超过额定电压的+5%和-7%。
保证电压质量合格是具有综合性、难度较大的工作。电网点多, 电压是一个点一样。用户受电端电压随负荷变动较大, 必须保持受电端电压不变或变动在许可的范围以内, 运行中要提高送电端电压, 对电源侧的变压器进行逆调压或无功补偿;若不能奏效, 一定要对电网进行改造, 以改变R、X值和增加无功补偿容量。
电压过低的危害主要是:影响并降低设备出力、电动机起动困难或过负荷烧毁、线损较大、影响灯光照、通讯质量, 会使对电压敏感的电子元件不能正常工作, 甚至导致电网部分电压崩溃。
电压过高的主要危害是:损耗加大、电器过热、使用寿命缩短。如电压时高、时低, 不稳定, 对生产有较大的影响。
为了确保电压质量合格, 必须做好电压监测工作。选择能代表电网电压状况的几个中枢点和电压监测点, 规定各点电压变动幅度的上限和下限, 进行监测。在高峰和低谷负荷期间对线路首、末端用户的电压进行测量, 计算用户电压合格率。如能自动记录、连续监测更好。对用户电压合格率通常要求要大于94%。因用户多, 高峰、低谷负荷时间不易掌握, 监测只能起到了解情况、发现问题的作用。要认真分析导致电压不合格的原因, 采取有效措施, 如:改变运行方式;调整变压器分头位置;改变电网结构, 换大导线;减少线路迂回;升压;加大无功补偿容量;以及按负荷变化, 自动投切电容器等。
2 关于无功补偿问题
2.1 无功和功率因数cosφ
无功对电压有较大影响。无功并非无用之功, 它有感性和容性之分。用来建立磁场, 使变压器变电压、电动机旋转的即感性无功, 它的特征是电压与电流不同相, 电压超前电流90°相角;相反, 用以建立电场, 使电容器充、放电, 产生电容电流的即容性无功, 它的特征也是电压与电流不同相, 但其电流超前电压90°相角。它们瞬时功率的变化频率即电压、电流频率的两倍。不计及电阻元件的有功损耗, 它瞬间吸收电能建立磁场或电场, 把电能转化为磁能或电场能储存起来, 并将磁能或电场能释放转送回电网, 以每秒100次变换着, 它并未耗用电能做功, 即为无功。无功在电力系统中必不可少, 非常重要。
在电力网中, 变压器和电动机等电器为感性负荷, 数量较多、容量较大, 电力网总负荷总呈感性。一般常用功率因数cosφ表示无功含量的大小。功率因数过低, 对电源设备和电力网运行是不利的因素。
(1) 功率因数过低, 降低有功功率的传输量, 使设备容量得不到充分利用。
(2) 功率因数过低, 如果输送较多的有功功率, 就要加大通过的电流, 电流愈大。电耗及电压降也越大, 这必然造成能源浪费, 还导致用户电压降低, 影响供电质量。
总之, 无功有用, 如果过多, 则是隐患。所以, 规定了无功功率就地平衡的原则。为提高自然功率因数, 要设计和安装无功补偿设备, 并做到随负荷和电压变动及时投入或切除, 避免无功电力倒送。对用户功率因数规定了标准:高压工业用户0.9;100kV以上电力用户0.85;农电0.80。不能达到标准的新用户可拒绝接电, 现有的用户长期不增添无功补偿设备, 又没有理由的, 供电局应停止或限制供电。供电局要督促和帮助用户采取措施提高功率因数。对用户的力率 (功率因数) 高低在电费上也作了奖惩规定, 以调动用户提高功率因数的积极性。
2.2 无功补偿
电网上的无功呈感性, 利用电感和电容相给相反的原理, 在感性负荷上并接容性电器, 使二者互相抵消, 以实现无功补偿目的。
装用并联移相电容器是常用的方法。而电容器有多种形式可供选用:室内式或室外式;单相或三相;高压 (1.05kV以上) 或低压 (0.23、0.4、0.525kV) ;外壳材料有金属的、瓷绝缘及胶木的;浸渍油有矿物油、硅油、十二烷基苯等等。
在输、配电线路上可安装串联电容器, 以进行无功补偿, 效果更好。而因技术较复杂、投资较大, 运行维护管理困难较多, 除特殊需要的场所外, 通常使用较少。对大的冲击负荷, 为减少其瞬间电压波动, 有时需要安装静止无功补偿器, 向电网送出或吸收无功, 对消除电压波动和波形畸变有效。
2.3 采用电容器要注意以下问题
(1) 无功要就地平衡, 尽量不让无功在网内流动, 以减少损耗。
(2) 补偿后的功率因数值不可过高, 防止使用过多的电容器, 在轻负荷时, 发生过补偿及无功倒送。
(3) 大容量电容器组要具有自投切或多组投切的功能, 以适应负荷变化的需要。要按电压的变化 (Uc) 、无功的多少 (Qc) 或二者的变化 (Uc、Qc) 投切。
(4) 电容器要有安全的保护装置, 可以迅速切开, 避免事故扩大;要有安全的放电设施, 当电容器停下后, 能在30s内, 把电容器端电压降至65V以下, 防止伤人。
(5) 电容器的额定电压与使用处所的电压要适应, 过高则会影响使用寿命, 如+10%在一昼夜内只允许6h, 过低则会影响设备出力, 两者成平方关系。
(6) 安装地点必须选择适当。室内要通风良好、室外要防日晒。电容器间保持100mm以上间隔, 上下要小于三层, 以利通风散热, 延长电容器使用寿命。
2.4 补偿方式与补偿容量
(1) 个别补偿, 在电动机旁串联。
(2) 分组补偿。安装在配电变压器的高压侧或低压侧。按变压器有功负荷和补偿前的功率因数值和补偿后需达到的功率因数值, 确定补偿容量。
(3) 集中补偿, 10 (6) kV母线上成组安装。在设计时确定补偿容量接线、安装方式, 一般31500kVA主变装7200kkvar, 10000kVA主变装3000kvar。
电压表的使用 第4篇
1.电压表的用途：测量电路两端的电压.
2.电压表的符号：V
3.观察电压表：
（1）表头字母：表盘上标有字母“V”，表示该表是电压表，读数单位为伏.V下面加短横“_”表示该表是直流电压表，若V下面加波浪线“～”则表示该表是交流电压表.
（2）接线柱：常用电压表有3个接线柱，一个“-”接线柱和“3V”“15V”两个正接线柱.
（3）调零旋钮：表盘下方正中间的小螺旋，可将指针调到“0”刻度线处.
4.量程与分度值：标有“3”的接线柱与“-”接线柱组成0～3V量程，对应刻度盘下方的示数，刻度盘上的每一大格表示1V，每小格表示0.1V，即分度值是0.1V；标有“15”的接线柱与“-”接线柱组成0～15V量程，对应刻度盘上方的示数，刻度盘上的每一大格表示5V，每小格表示0.5V，即分度值是0.5V.
二、电压表的使用
1.使用前，先检查指针是否对准刻度盘左端的零刻度线，如果未指零，用螺丝刀轻轻旋转调零旋钮，将指针调到零刻度线.
2.连接时，电压表应与被测电路并联.要测量哪一部分电路两端的电压，就把电压表跟这部分电路并联，因为并联电路两端的电压是相等的，被测电路两端的电压与电压表两端电压相等，我们也可以把电压表看作是个附带读数功能的用电器，电压表显示的示数就是加在自己两端的电压.
例1 如图1所示电路，闭合开关S后，电压表测量的是（ ）.
A.L1两端的电压
B.L2两端的电压
C.L1与L2两端的总电压
D.电源两端的电压
答案 B.
解析 根据电压表的使用规则，电压表应与被测用电器并联，电压表的两端应直接到达被测用电器的两端，形成一个闭合的“圈”，中间不能包含电源和其他用电器等.
几点说明：
（1）电压表并联之后对整个电路没有影响.实际应用的电压表是有一定电阻的，但是很大，当它并联在电路中时，对其他支路的影响可以忽略不计.
（2）如果将电压表串联在电路中，如图2，电压表相当于阻值很大的电阻，闭合开关后，根据I=■，电路中只能通过很小的电流，电路相当于断路，灯泡不会发光，电源电压几乎全部分给了电压表，因此电压表读数可视为电源电压.
（3）电压表直接接在电源的两极上时，如图3，闭合开关，它所测出的是电源电压.
例2 如图4所示的电路中，各个元件均能正常工作.当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ）.
A.两表指针有明显偏转
B.两表指针几乎不动
C.电流表指针有明显偏转，电压表指针几乎不动
D.电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动
答案 D.
解析 电流表看作导线，电压表与定值电阻串联在电路中，测电源电压.
3.连接电压表时，必须使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出.电压表的“0”刻度通常在表盘的左端，如果电流的流向反了，会使电压表指针反向偏转，造成指针碰弯，损坏电压表.
例3 在探究串联电路的电压关系时，某同学使用的电路如图5所示，他先用电压表正确地测量了灯泡L1两端的电压，为了测量灯泡L2两端的电压，他想将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点，而保持接电压表B点不动.三位同学对这种做法的正确性以及理由进行如下的讨论：①甲同学：这种做法不正确，因为电压表正、负接线柱接反了；②乙同学：这种做法不正确，因为L2两端的电压值超出电压表的量程；③丙同学：这种做法正确，A点改接到C点时，电压表与L2是并联的.他们的讨论正确的有（ ）.
A.只有① B.只有①②
C.只有② D.只有③
答案 A.
4.被测电压不要超过电压表的量程.如果待测电压超过了电压表的量程，容易把电压表烧坏.
①能估测被测电压大小的，根据估测的电压大小，选择合适量程，所测电压值约为量程的■时，测量效果最好.
②不能估测被测电压大小的，用最大量程试触法来选择合适的量程.如示数在小量程范围内，则改用小量程，提高测量精度.
试触时可能会遇到以下情况：
（1）指针不偏转，则电压表两端没有电压，则故障原因可能是：①电压表损坏；②电压表接触不良；③与电压表并联的用电器短路.应逐一检查各接线柱，排除故障；
（2）指针反向偏转，则电压表正负接线柱接反了，对调正负接线柱上的导线即可；
（3）指针正向偏转超过最大刻度，则量程选小了或所测电压已超过电压表最大测量值，应改接大量程或选择更大量程的电压表；
（4）指针偏转很小的角度，则电压表量程选大了，应改接较小的量程.
三、电压表的读数
正确读取电压表读数的方法：
1.看清电压表的量程与分度值；电压表如果接在“-”和“3”两个接线柱上，读刻度盘下方的读数；如果接在“-”和“15”两个接线柱上，则读刻度盘上方的读数.
2.待电压稳定后再读数，读数时视线与盘面垂直，示数=分度值×偏转格数；
3.当指针不在刻度线上时，指针的位置离哪条刻度线近，就按哪条刻度线读，不必估读.
例4 如图6，某同学用0～3V的接线柱测量灯泡两端的电压值，但刻度盘上只有0～15V的刻度值，根据指针的位置，测出灯两端的电压值为 V.
答案 0.8V.当指针指在同一刻度线上时，大量程对应的读数是小量程对应读数的5倍.
例5 在如图7所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图8所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）.
A.5.6V 1.4V
B.7V 1.4V
C.1.4V 7V
D.1.4V 5.6V
答案 A.
实验：用电压表测电压教案示例 第5篇
(二)[教学目的]
1.练习正确使用电压表。
2.研究串、并联电路中电压的关系。
(三)[教学重点]
正确使用电压表。
(四)[教学方法]
学生分组实验。
(五)[教具]
电压表一只，不同规格的小灯泡两个，干电池二个，电池夹二个，开关一个，导线若干。
(六)[教学过程]
(一)引入新课
由学生复述电压表的使用规则。
(二)新课教学
实验前仍需强调接线柱的正确使用，量程的选择、指针调零以及连接电路的要求等注意事项。
1.测电源电压
(1)分别测出每一节干电池的电压值，并记下数值(教科书第79页图6-11)。
(2)把两节干电池串联起来测总电压，并记下电压值(教科书第79页图6-12)。
(3)把两节干电池并联起来测总电压，并记下电压值(教科书第79页图6-13)。
(4)对测量值进行比较小结。
表1
2.测串联电路的电压
(1)按图1所示连好灯l1和l2的串联电路，并在图中标出电流方向。
(2)把电压表的两个接线柱分别接在a、b两点，闭合开关，测出l1两端电压u1并把它记录下来。
(3)断开开关，拆下电压表，再把两个接线柱先后分别接在c、d两点和a、d两点，分别测出灯l2两端电压u2，l1和l2两灯串联后的总电压uad，把测量值分别填入表2中。
表2
(4)分析串联电路两端的总电压跟各段电路两端电压之间的关系。
(5)结论：串联电路两端的总电压等于各段电路两端电压之和。
3.测并联电路的电压
(1)按图2所示连好灯l1和l2的并联电路，并在图中标明电流方向。
(2)把电压表的两个接线柱分别与l1、l2和ab两端相接，分别测出l1、l2及ab间的电压，把测量值填入表3中。
表3
(3)分析电压值u1、u2、uab，并找出它们之间的关系。
(4)结论：并联电路两端的电压与各支路两端的电压相等。
(5)实验完毕，整理仪器。
(三)巩固新课
引导学生解答教科书第81页习题第6题
(四)布置作业
完成教科书第80页习题1~5题。
(七)[板书设计]
三、实验：用电压表测电压
1.测电池的电压
画出表1。
2.测串联电路的电压
画出图6-3-1和表2。
3.测并联电路的电压
电压表教案 第6篇
1)电压表的连接
通过大家的努力,我们对电池及电压已有所了解。如果老师现在有几节不同的电池,由于不小心将电池上标称的电压值磨掉了看不清楚,但必须知道其电压值是多少,大家可以帮助我吗? 我们可以利用电压表测量电池的电压，电路中电流的大小用电流表测量，电压的大小可以用电压表来测量。
1.a)b)c)认识电压表
该电压表的零刻度线在表盘的最左端。
该电压表有三个接线柱，两个量程。一个公共的“-”接线柱和两个“+”接线柱。使用“-”和“3”两个接线柱时，量程是3 V，刻度盘上每一大格表示“1 V”，每一小格表示“0.1 V”；使用“-”和“15”两个接线柱时，量程是15 V，刻度盘上每一大格表示“5 V”，每一小格表示“0.5 V”。电压表中间的旋钮可以调零。
电压表读数（二要、一不、二看清）
二要：电压表要并联在被测电路的两端，要使电流从电压表的“+”接线柱流入，从电压表的“-”接线柱流出。
一不：被测电压不能超过电压表的量程。
二看清：读数时一要看清电压表所用的量程；二要看清每一小格所表示的数值。d)2.a)
b)c)
小结
板书
注意：如果正、负接线柱接反了，指针会反向偏转，即向没有刻度的方向偏转。如果被测电压超过了电压表的量程，电压表的指针可能会超出刻度盘上的刻度线。
注意：如果正、负接线柱接反了，指针会反向偏转，即向没有刻度的方向偏转。如果被测电压超过了电压表的量程，电压表的指针可能会超出刻度盘上的刻度线。
习题：
1.在图所示的电路中，开关闭合后，会出现的情况是（）
A．电流表鱼电压表都被烧坏 B．电流表与电压表都不会被烧坏 C．只有电压表会被烧坏
D．电流表、电源可能会被烧坏
初中物理电压表教案 第7篇
本节课是在多媒体下开展教学活动，有其利的一也有其弊的一面。本课重点即欧姆定律的内 容不是老师强加到学生脑中，而是通过学生自主的探究，在一定思考和推理情况下学到知识，因此教师设计教学一定要符合初中学生的思维能力，该讲的还是要讲，该放的一定要放。相信学生能行，能做好，有能力做好。只有转变了思想认识，摆正了师生之间的关系，并通过“猜想--实验--验证”严密的科学探究方法，才能培养学生能力，真正发挥实效。
在强调“创新、实践、探索”的课程主旋律下，师生应共同营造一种动态的、充满生机的课堂。但上课时要解决好“一放就乱，一管就死”的局面。一方面，在合适的时机、合适的阶段，必须开展非指导性教学，要“放”，但要善于从学生身心发展水平和实际学习的兴趣需要出发，让学生去主动探索，鼓励学生质疑、发表自己独特的想法，切忌将预设的教学目标、自己的经验、态度、价值观强加给学生，管得太死;另一方面，需要老师将学生、教学内容、课堂的际遇等诸多因素纳入教学过程，进行课堂的适当调控，使课堂放而不乱，学习环境和谐。
电压、电压表教案 第8篇
基于全局电网信息进行协调优化的电压/无功控制是智能电网的重要特征之一, 也是高水平电网调度控制的显著标志。电网的调度和控制是分层分区的, 各控制中心往往设置独立的电压/无功控制系统, 以保证本区域内电网的经济运行与电能质量, 然而电网却是联系在一起的整体, 两者之间存在着矛盾。因此, 如何实现全网无功的合理分配及区域电压的协调控制一直是研究的热点。
以法国[1]、意大利[2,3]、比利时[4]及西班牙[5]等欧洲国家的方式为代表的三级电压控制模式, 侧重于在空间范围上协调各区域的电压/无功水平, 该模式以中枢母线、控制区域为基础, 其以硬件形式实现的区域控制器在应用于中国这种电力系统发展较快和运行工况实时变化幅度较大的地区时有一定的难度, 而且当前也越来越难满足其关于区域间无功弱耦合的假设。
文献[6-7]提出在二级电压控制器上附加联络线无功潮流变化量的反馈信号, 以抑制区域间无功的影响, 这要求联络线无功潮流变化必须是单调且可预测的, 否则效果不理想。文献[8-9]研究了级联系统中, 进行变压器和电容器协调控制以实现无功的合理分布及避免电压控制振荡的问题, 但其方法应用到复杂网络时比较困难。文献[10-11]提出了一套实施方案:将大电网按电气耦合紧密程度进行“软分区”, 并由上级电网调度中心通过协调变量来指导和考核各下级电网调度中心。下级电网的电压控制系统除了满足本级电网的控制目标外, 还需要实时跟踪由上级电网给出的协调变量的设定值, 在实际中协调变量多选用关口电压或关口功率因数;该方案区域间信息交换很少, 不涉及各级电压控制系统的具体逻辑, 具有较高的实用性。但有时电压/无功控制系统的管理区域已事先给定, 并不能保证完全符合“软分区”的要求;同时, 用由多个区域共同影响的关口电压或无功作为指标来指导并考核单个区域可能是不公平、不合理的, 且仍可能存在控制振荡和无功储备不均衡的问题。
文献[12]基于传统的省、地电网自动电压控制 (AVC) 系统, 提出了适合中国省级电网的最优潮流、三维分解等协调模式, 但是传统的AVC系统通常是单方向、集中式控制结构, 存在互动性和可靠性不足的问题。针对此问题, 文献[13-14]提出正常情况下集中控制与故障情况下自律分散控制相结合的控制模式, 构建了地区电网自律分散式AVC系统, 实现了不同状态下的协调优化控制, 有效提高了系统的可靠性。然而, 大电网发展的耦合化、容性化和复杂化使得电压调控的难度越来越大, 具体表现为省、地电网间的电压调控失配。文献[15-16]根据省地电压调控失配问题的机制, 从空间、时间与目标3个维度上剖析省地调控配合的关系, 并提出引入关口电压判据, 驱动AVC动作投入电容器的解决策略, 实现上下层电网协调控制, 但是对于省级电网这样的复杂系统, 该解决策略的可靠性还有待验证, 且可能经济成本较大。文献[17]提出通过各电压/无功控制中心共享数据, 实现多区域电压/无功的协调控制, 并达到全局控制的纳什均衡;文献[18]也是基于博弈论的思想, 通过建立大电网电压/无功控制的合作博弈模型, 避免电压调控失配的问题;但对于电力系统这样一个高度复杂的动态网络, 高效率的纳什均衡的求解显然是十分困难的, 还需要不断研究。
文献[19]提出一种区域电压控制偏差 (VACE) 指标以代替关口电压或关口功率因数作为协调变量, 能够区分无功扰动发生的区域, 但仿照自动发电控制而设计的VACE指标是否适应区域电压/无功控制还有待研究。文献[20]利用有功、无功解耦后的网络方程推导出边界节点的最优无功注入方案, 从而实现互联电网协调无功控制;但该方法仅考虑了单一的网损优化目标, 没有考虑到安全性的问题, 并且其最优无功注入量的求取也较为复杂, 不利于实用。
本文根据“区域电网电压/无功调节水平的提升不应以全局或相连电网调控能力的损失为代价”的思想, 以互联电网网络方程为基础, 分别推导了区域电网有功网损最小时以及用L指标评估的静态电压稳定度最优时所对应的联络节点无功注入量表达式。进而根据分解协调计算思想, 设计了兼顾电压静态稳定和经济性的互联电网区域电压/无功协调控制模型, 较好地实现了兼顾电压稳定性和经济性的互联电网电压/无功协调控制。
1 互联电网电压/无功协调控制
设有如图1所示的互联电网, 区域电网A以m条联络线与区域电网B相连, 如图1所示, 节点i, j, h, e分别代表区域电网A和B的边界节点。
解耦有功、无功后网络节点电压、无功间的关系如式 (1) 所示[21], B为电网的电纳矩阵, ΔU为节点电压变化量, ΔQ为节点注入无功变化量。
因此, 当区域电网A进行电压调控时, 其调控结果会通过联络线影响区域电网B边界节点的电压或注入无功的变化, 进而可能改变区域电网B的无功分布和电压水平。如果区域电网A进行电压调控时已知区域电网B边界节点无功功率变化与区域电网B有功网损和电压稳定指标间的关系, 则区域电网A的控制策略可能兼顾本区域电网与相邻区域电网的电压/无功调节, 实现“区域电网电压/无功调节水平的提升不以全局或相连电网调控能力的损失为代价”的协调控制。
2 有功网损与节点无功注入变化量
电网的有功功率损耗可定义如下[22]:
式中:m和b分别为电网的节点数和支路数;Rbi为支路bi的电阻;为支路初始电流相量;为支路电流变化量;为节点注入电流变化量;Eij为矩阵E中的元素, E为根据回路分析法推导的节点注入电流变化量与支路电流变化量间的关系矩阵[22]。
令fbi0r和fbi0i分别为支路bi初始电流矢量的实部和虚部;Erij和Eiij分别为Eij的实部和虚部;且与节点j注入无功改变量ΔQj的关系如下式所示:
式中:vj为负荷节点j的电压幅值。
则由式 (2) 可得:
将式 (4) 对各节点ΔQj求偏导可得式 (5) , 再对ΔQj求偏导, 可得有功损耗对节点无功变化量的海森矩阵如式 (6) 所示。其中的变量说明可参见附录A的A1节。
可以证明, 该海森矩阵为半正定矩阵, 故式 (4) 所示有功损耗函数为凸函数, 其极值存在且为极小值, 详细证明过程参见附录A的A1节。令式 (5) 为0, 可求得Ploss取极值时的各节点无功注入变化量如下式所示:
式中:Fbr和Fbi为支路电流向量;其他各参数的详细表达式见式 (8) —式 (11) 。
需要注意的是, 由式 (7) 求得的最小有功网损是理想情况下的值, 实际中是难以达到的, 但其反映了节点无功注入变化量与网络损耗间的关系, 可以用来判断电网网损的变化趋势。
3 静态电压稳定L指标与节点无功注入变化量
Kessel推导了评估负荷节点局部电压稳定的指标Lj[23], 如式 (12) 所示, 具体推导参见附录B。
式中:为负荷节点j的节点功率;为来源于系统的其他负载的等效功率;为负荷节点自导纳的共轭;αL为负荷节点的集合;为负荷节点i的电压相量;为负荷节点i与j间互阻抗的共轭;为系统对负荷节点i的等值负荷。
对系统电压稳定进行评估时, 可取所有负荷节点的局部电压稳定指标的最大值作为系统电压稳定指标, L取值在0~1.0之间, L取值越小表明系统越稳定, 当L趋近于1时, 系统电压趋于不稳定。由式 (12) 可以推出:
式中:;Pi和Qi分别为负荷节点i注入的有功和无功功率;θi为节点i的电压相角;Rij和Xij分别为负荷节点i, j之间的电阻和电抗。
式 (13) 对Qi求二阶偏导数, 可得海森矩阵式 (14) 。可以证明, 该海森矩阵为半正定矩阵, 故式 (13) 所示L指标函数为凸函数, 其极值存在且为极小值。
式中:
求解L/Qi=0, i=1, 2, …, m, 可得L指标取极小值时各负荷节点Qi如下式所示:
式中:P为节点有功功率向量。
其他各参数详细表达式如下:
4 协调多目标控制模型
综上所述, 兼顾电压稳定的互联电网的电压/无功优化协调控制问题可表述为:
式中:Ab和Bb分别为区域A和B边界节点的集合;Qlk为根据文献[20]的方法计算的进行区域电压/无功优化调节后边界节点的无功注入量;ΔQe为相连区域边界节点处实际无功注入量与经济性最优无功注入量Qec的差值, Qec可由式 (7) 求解, 因此ΔQe反映了本区域电压/无功调节对关联区域有功网损的影响;Llocal为进行调节区域的L指标;ΔQs为相连区域边界节点处实际无功注入量与由式 (16) 求得的稳定性最优无功注入量QL的差值, 其代表了本区域电压/无功调节对关联区域电压稳定性的影响;g (x) 为优化计算要考虑的不等式约束, 为变压器变比调节范围, 节点电压允许波动范围, 发电机无功功率限值, 并联电容器的功率和发电机机端电压的限制范围;h (x) 为优化计算要考虑的等式约束, 包括潮流计算的有功功率平衡和无功功率平衡方程。
各区域电压/无功控制中心独立计算本区域所有计算, 只将协调计算所需等值导纳矩阵及无功注入量等传输到相连电网电压控制中心, 如图2所示。
对该模型区域间信息交互过程的详细分析参见附录C。由于模型4个优化目标有可能相互矛盾, 即本区域Ploss的减小有可能导致边界节点处无功注入量与互联区域经济性最优无功注入量的偏离程度增加;本区域电压稳定性的提高可能导致ΔQs的劣化, 即相连区域电压L指标的增大;以及有功网损与电压稳定两类优化控制目标本身也可能相互矛盾。所以不宜使用权重法将4个优化目标合成为一个目标函数[24], 而考虑采用基于Pareto-最优解集思想的多目标进化算法 (MOEA) 求解该模型。
5 仿真算例
本文采用2类仿真模型, 分别模拟有电源大容量电网与无电源源配电网的互联以及两个容量相当的有电源网络的互联。控制模型的优化求解采用文献[20]的自适应ε-支配域多目标进化算法 (AeMOEA) 。该方法能较快速的计算多目标优化问题的Pareto解集, 最优解的选取采用权重法 (见式 (18) ) , 权重系数设计原则为:①稳定性优先于经济性;②本区域优化优先于相连区域的优化。
式中:下标ori代表对应目标的初始值。
1) 模型一:由IEEE 14节点模型和一个实际10节点无源网络组成的试验网络[15] (见附录D图D1) ;无源网络总有功负荷150.7 MW、总无功负荷11.5 Mvar;包括9台可调变压器, 调节范围8挡 (0.9~1.1 (标幺值) ) ;7组并联电容器组, 每组电容器可分3次投切;网络与IEEE 14节点模型的4号节点相连。对无源网络分别采用本文的协调控制模型和仅考虑本区域网损和L指标最优的无协调优化模型进行电压/无功优化, 约束条件包括发电机无功限值, 母线电压上、下限约束 (0.95~1.05 (标幺值) ) 。分别进行12次仿真, 负荷按照早上08:00到晚上19:00如图3所示的恒功率变化曲线改变。
图4显示了按照本文所提方法与忽略本区域调控对相关联区域影响的常规方法针对无源网路电压/无功调控的结果。两种控制方法的仿真参数, 随机数据完全相同, 参见附录D。由图可见, 两种方法都实现了对网损和电压稳定指标的改善。并且, 普通方法所得12次仿真结果在两个调控目标方向上都明显优于本文方法, 因此从本区域调控角度显然普通方法调控策略更好。图5是两种方法的调控策略对整个系统相应指标的影响结果。
由图5可见, 常规方法所得的12个时刻的控制策略全部使得全区域的有功网损和电压稳定指标变差了。也就是说对无源网络进行的电压/无功调控, 虽然优化了调控网络自身的调控目标, 却导致了全系统相应指标的恶化, 并没有真正的实现“优化”控制。而本文的协调控制方法, 虽然在调控区域内的优化效果不如常规方法, 但从全系统的角度, 有效实现了电网经济目标和电压稳定目标的优化控制。显然, 图5所示结果才是进行调控后, 电网的综合变化效果, 这也在一定程度上反映了在互联系统中, 忽略区域间相互影响的调控策略很难做到全局优化。
2) 模型二:采用IEEE 118节点分区模型[15], 模拟两个容量相当的互联有源网络的电压/无功控制, 详细结果与分析参见附录D。通过该模型的仿真, 验证了本文所提出的协调控制方法对该类网络模型同样有效。
6 结语
本文推导了电网电压稳定L指标与有功网损函数的极值存在并为极小值。并得到了L指标与有功网损取极值时的关联节点无功功率表达式。
根据区域电网协调控制的思想设计了兼顾控制区域与关联区域控制效果的电压/无功协调控制模型。
本文所提出的方法可以较好地保证不同电网运行控制中心间信息的安全性。即实施调控的电网无需掌握全部的互联电网参数, 也可实现协调控制。
附录见本刊网络版 (http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx) 。
摘要：互联电网各控制中心在进行电压/无功控制时有必要采用协调控制手段, 以实现无功的合理分布, 避免控制振荡。文中以互联电网网络方程为基础, 分别推导了基于L指标的节点最优无功注入量和对应电网有功网损最小时的节点最优无功注入量。进而根据分解协调计算思想, 设计了兼顾电压静态稳定性和经济性的互联电网区域电压/无功协调控制模型。最后分别通过两种互联电网模型的仿真实验, 验证了所提出的兼顾电压稳定的互联电网电压/无功协调控制的机理与方法的正确性与有效性。
电压表可以串联吗？ 第9篇
关键词：电压表；串联；副迁移
中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）05-171-02
2014福建省泉州市质检理综卷实验题（以下简称示例）
某探究小组要尽可能精确地测量电流表A1的满偏电流，可供选用的器材如下：
A.待测电流表A1 （满偏电流I m为800 A ，内阻r1约为100 ，表盘刻度均匀、总格数为N）
B.电流表A 2（量程为0.6A， 内阻r2 =0.1 ）
C.电压表V（量程为3V、内阻R v=3k ）
D.滑动变阻器R（最大阻值为20 ）
E.电源E（电动势为3V.内阻r约为1.5 ）
F.开关S一个，导线若干
①该小组设计了甲、乙两个电路图，其中合理的是 （选填“甲，或“乙”）； ① 甲 （2分）
②所选合理电路中虚线圈处应接入电表 （选填“B”或“C”）； C
从我所教的学生答题情况看，第①问准确率高。待测电流表A1内阻r1约为100 ，滑动变阻器最大阻值为20 ，用乙图不好调节，所以选甲图。但是第②问选择B的同学有接近一半，错误率很高。讲评试卷时，我问第②问选择B的同学，选择B的理由是什么？学生回答： A1是电流表，当然只能虚线圈处应接入电表B了，电压表怎么能与电流表串联呢？考试时我最先排除的就是B。更有一位同学说：“初中老师都教我电压表只能并联在电路中，电流表只能串联在电路中，现在的电压表怎么又可以和电流表串联了？想不通。”
反思学生的答题情况，做错第②问的同学实际上是知识上出现了负迁移。本文就负迁移的防止和抑制发表自己的粗浅的看法。
一、负迁移的概念和类型
1、负迁移的概念.心理学上把一种学习对另一种学习起干扰或抑制作用称为负迁移。负迁移的产生常在两种学习又相似又不相似的情境下，学习者认知混淆而产生的。发生这种迁移，会使另一种学习更加困难，错误增加。
2、负迁移有以下两种类型：（1）顺向负迁移：指先前的学习对后继学习的干扰。也就是已经掌握的知识，对于新知识的学习，新技能的形成产生了消极影响和不良作用。解答示例时学生出现的就是顺向负迁移；（2）逆向负迁移：后继学习对先前学习的消极影响。 新学习的知识技能反过来也会影响旧知识技能的巩固和应用。这就是所谓“学了后面，糊了前面”。
二、中学生出现负迁移的原因
分析中学生出现负迁移的具体产生原因，有以下两种：
1、错误的“经验”带来的负迁移。生活经验往往是学生在学习物理前所形成的一些经验性概念，由于中学生的知识面较窄，经验有限，因此考虑问题难免带有片面性，容易被表面现象迷惑，学生形成一些错误的生活“经验”是不可避免的。这些“经验”可分为积极与消极两种，积极的经验在学生学习过程中可产生正迁移，而消极经验则产生负迁移。学生自以为是的那些片面性经验往往使学生对物体的认识产生错觉，致使一些错误“经验”在脑子里根深蒂固。这些“经验”对物理知识的掌握不但没有帮助，反而是学生掌握物理知识的障碍。
2、长久的“不可靠”的记忆带来的负迁移。物理重在一个理字。很多老师在教学中总是让学生把概念、规律记忆下来，必要的记忆是需要的，但是不加理解的记忆对学生是没有好处的。甚至让学生记忆一些对眼前学习很有用但“不可靠”的结论，在继续学习中这些结论是不正确的。和学生交谈后，才知道初中老师让学生记住，电压表只能并联，如果串联一定是错的，并且一而再再而三地强调，让学生做了大量的相关练习。等学生一到了高中，出现电压表串联在电路中的问题时，学生的思维转不过弯来，因为电压表不能串联的观念在学生的脑海中根深蒂固了，要改正有多难啊！
三、防止负迁移发生的策略
1、教师在备课时要充分估计学生可能出现的知识负迁移，做到心中有数。反思示例中学生答题出现的问题，主要原因在于新授课时就出现了问题，没有让学生意识到，电流表可以改装成电压表，那么电压表也可以改装成电流表，也就是在一定条件下电流表可以当电压表用，电压表也可以当电流表用。
2、加强实验，抑制负迁移。学生知识已经出现了负迁移，比较好的方法是尽可能让学生动手做实验，通过他们自己的动手实验，让学生自己纠正自己的错误“经验”和“不可靠的记忆”，比老师说学生听的效果好得多。
做实验能在教学过程中给学生提供观察物理现象的特定条件，使学生在头脑中建立正确的物理概念。同时，中学生的抽象思维在很大程度上属于经验型，需要感性经验支持。因此在教学中，教师应在了解学生实际的基础上，充分利用一切可以利用的实验条件为学生演示或者引导学生自己动手演示一些现象，通过实物演示消除头脑中的错误概念。
3、采用比较的方法，让学生甄别正误。找出异同点：发生负迁移现象总是因为新、旧知识之间有一定的相似性，容易造成混淆，但两者一定存在本质的不同。加强对易混知识的比较，找准区分点，有利于排除干扰，使易混知识在学生头脑中彻底分化。对比分析的方法有新旧对比法、正反对比法、相似对比法、正误对比法等等。在教学中，教师应当根据不同情况采用一种或几种方法交叉进行，也可以通过问题剖析、习题讨论，与学生一起进行对比，在相似中求不同，揭示出事物的本质特征。
教师可在布置练习时，有意地选一些学生容易出错的题目，从而使学生“吃一堑，长一智”，达到事半功倍的效果。教师还可以通过设计多种形式的练习，从不同的角度来巩固知识，帮助学生克服思维定势的不利影响，在解题中注重加强一因多果、一果多因问题的研究，充分利用一题多变训练解题思路，研究各种可能造成知识负迁移的因素，有效地防止或消除知识的负迁移。
教学实践证明，负迁移一般是暂时性的，通过努力可以消除。如果我们在教学中能够充分注意负迁移及其产生的条件，并采取相应的策略，就能在一定程度上减少甚至防止负迁移的产生，让学生更快、更好地掌握新知识。我们只有掌握知识的迁移规律，积极地从多方面、多途径去防止和消除负迁移，才能促进学生良好思维品质的形成，从而全面提高学生的综合素质。
参考文献：