電表讀數(shù)突然大增是什么問題(電表讀數(shù)異常高怎么回事)
原標(biāo)題：《發(fā)表文章》電表讀數(shù)總是過高的原因分析及改進(jìn)（小）
號主注：新年伊始，物理高級公眾號聯(lián)盟擬推出“感謝粉絲，送厚禮”活動計(jì)劃。作為聯(lián)盟成員，這個賬號非常欣賞這個活動，并以我自己的方式回應(yīng)這個活動，就是近期會推送這個賬號主發(fā)表的論文（CNKI上有）。根據(jù)聯(lián)盟的統(tǒng)一要求，“好力”（該賬號給出了賬號擁有者發(fā)表的論文，PDF版本）必須放在網(wǎng)盤中，以便朋友們可以直接下載。今天推送的論文是賬號主根據(jù)教學(xué)實(shí)際撰寫的教學(xué)反思文章。本文的直接閱讀對象顯然是高中物理教師，但討論的例子具有典型性，而且高考中也考過類似題型，所以也適合學(xué)生閱讀。因此，可以作為自主學(xué)習(xí)教材和教師備考參考資料推送給學(xué)生。
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將小量程電流表（靈敏電流表、表頭）改造為較大量程電流表或電壓表，是高中物理的重要教學(xué)內(nèi)容之一。改裝電表用標(biāo)準(zhǔn)電表校準(zhǔn)時(shí)，讀數(shù)可能與標(biāo)準(zhǔn)值不同。實(shí)際教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)總數(shù)過多或過少的現(xiàn)象。教師和學(xué)生還沒有全面分析造成這一現(xiàn)象的原因，改進(jìn)方法也比較模糊。本文對造成這一現(xiàn)象的可能原因進(jìn)行了全面分析。提出并評估了可行的改進(jìn)方法。筆者認(rèn)為，這一教學(xué)內(nèi)容可以作為學(xué)生的“研究課題”，激發(fā)學(xué)生的探索欲望，培養(yǎng)科學(xué)精神和研究意識。
1電表的修改和校正原則
1.1檢流計(jì)
因此，要使用電流表測量被測電器的電流，必須將兩者串聯(lián)；要測量電壓，必須將它們并聯(lián)。一般電流測量范圍不能滿足測量需要，需要改裝成更大量程的電流表或電壓表。
理論上，只要分流電阻的實(shí)際值與理論值相同，改裝電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)后讀數(shù)就會相同。但分流電阻的實(shí)際值可能與理論值存在偏差，并且由于接觸電阻等不可控因素的影響，會導(dǎo)致改裝后的電流表讀數(shù)出現(xiàn)偏差。將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)表串聯(lián)，通過調(diào)節(jié)電路一一校準(zhǔn)各刻度標(biāo)記的電流值。這種操作在實(shí)踐中稱為儀表校正。圖1顯示了修正結(jié)果。電路原理圖。
理論上，只要分壓電阻的實(shí)際值與理論值相同，改裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)后讀數(shù)就會相同。但分壓電阻的實(shí)際值可能與理論值有偏差，接觸電阻無法控制的影響會導(dǎo)致改裝后的電壓表讀數(shù)出現(xiàn)偏差。將修改后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)表并聯(lián)（如圖2所示），調(diào)整電路，一一標(biāo)定各刻度標(biāo)記的電壓值。這是電壓表。更正。
2儀表讀數(shù)總是偏大（?。┑脑蚣案倪M(jìn)
2.1改造后電流表讀數(shù)始終偏高（?。┑脑蚣案倪M(jìn)
為了討論方便，假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)電流表由標(biāo)準(zhǔn)電流表和標(biāo)準(zhǔn)分流電阻R組成
標(biāo)記
修改時(shí)未考慮接觸電阻的影響。
圖1所示為校正電路原理圖。假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)電表和改裝電表的電流表都是標(biāo)準(zhǔn)的，并且所有參數(shù)都相同，表盤刻度也相同，那么改裝電表的讀數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)值稍大，說明改裝電表電表的電流大于標(biāo)準(zhǔn)電表電流表的電流，而經(jīng)過改裝電表分流電阻的電流小于標(biāo)準(zhǔn)電表分流電阻的電流，因此得到R>R標(biāo)號。顯然，為了校正修改后的電表，必須進(jìn)一步并聯(lián)分流電阻。事實(shí)上，您還可以在電流表上串聯(lián)一個電阻，以減少流過電流表的電流。如果改裝電表的讀數(shù)始終略小于標(biāo)準(zhǔn)電表的讀數(shù)，則說明流經(jīng)改裝電表的電流表的電流小于流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電表的電流表的電流，即通過。改進(jìn)電表分流電阻的電流大于標(biāo)準(zhǔn)電表分流電阻的電流，因此我們得到R
在改造設(shè)計(jì)中，也可能出現(xiàn)分流電阻的實(shí)際值與理論計(jì)算值一致，但由于電流表本身因素導(dǎo)致讀數(shù)出現(xiàn)偏差的情況。例如，電流表的內(nèi)阻實(shí)際值小于標(biāo)記值，導(dǎo)致流過電流表的電流較大，因此讀數(shù)較大。對于這種情況，有兩種改進(jìn)方法可以將流過電流表的電流降低到標(biāo)準(zhǔn)值：一是在電流表上串接一個電阻；二是在電流表上串接一個電阻。其次，并聯(lián)一個分流電阻。相反，如果讀數(shù)太小，改進(jìn)方法是在分流電阻上串聯(lián)一個小電阻，以減少分流電流。
上述分析可歸納于表1中。當(dāng)改裝后的電流表讀數(shù)過大時(shí)，有兩種改進(jìn)方法。但作為電流表，其內(nèi)阻越小，對被測電路的影響就越小。因此，改裝后的電流表內(nèi)阻較大。該校正方法并不可取，但使內(nèi)阻更小的校正方法是更優(yōu)選的。表1中附有改進(jìn)方法的評價(jià)。
2.2修改后電壓表讀數(shù)總是過高（?。┑脑蚣案倪M(jìn)
修改后的電壓表的校正電路圖如圖2所示。鑒于篇幅限制，對于修改后的電壓表讀數(shù)總是過大(小)的原因的分析和改進(jìn)不再詳細(xì)描述。請參見表2。
3儀表改造造成讀數(shù)偏差的其他原因
改進(jìn)型電流表由電流表與分流電阻并聯(lián)組成，改進(jìn)型電壓表由電流表與分壓電阻串聯(lián)組成。在實(shí)際教學(xué)中或在高中物理試題中，默認(rèn)以電流表為標(biāo)準(zhǔn)，造成讀數(shù)偏差的誤差原因均歸結(jié)為分流（電壓）電阻，有利于分析和驗(yàn)收。事實(shí)上，振鏡本身的因素也可能造成偏差。以電磁檢流計(jì)為例，檢流計(jì)內(nèi)部磁鐵的磁性、扭簧的彈力、線圈的有效長度等因素的變化都會造成讀數(shù)偏差。
但進(jìn)一步分析，這些因素都可以轉(zhuǎn)化為并聯(lián)（電壓）電阻的等效處理?！斐呻娏鞅碜x數(shù)太大（?。┛梢韵喈?dāng)于分流電阻太大（小）；造成電壓表讀數(shù)過大（?。＃?，可以相當(dāng)于分壓電阻太小（大）。從這個意義上說，在高中物理教學(xué)中，默認(rèn)所有電表的標(biāo)準(zhǔn)電流表是合理的。
四、教學(xué)建議
在實(shí)際教學(xué)中，一些喜歡動腦筋的學(xué)生會對電表讀數(shù)總是偏大（?。┑脑蜃霭l(fā)散性的分析。因此，他們也有一種固定思維，認(rèn)為根據(jù)不同的原因，改進(jìn)的方法也會有所不同。然而，在試題中，總是默認(rèn)單一的改進(jìn)方法，因此很難找出解決方案。
當(dāng)這些學(xué)生提出問題時(shí)，很多老師因?yàn)樗伎疾缓茫恢廊绾位卮饘W(xué)生，甚至認(rèn)為他們的問題“離經(jīng)叛道”而忽視。顯然，這樣的教學(xué)處理很容易挫傷學(xué)生的質(zhì)疑精神。批判意識和創(chuàng)新能力。
因此，建議教師引導(dǎo)這些學(xué)生充分發(fā)揮發(fā)散思維能力，尋找閱讀偏差的各種可能原因，針對閱讀總是偏大（?。┑脑蛱峁└倪M(jìn)方法。這個時(shí)候，學(xué)生們肯定會感到驚訝?！m然原因不同，但改進(jìn)方法是一樣的。然后，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對這一現(xiàn)象提出“合理”的解釋，最終認(rèn)識到所有這些影響因素都可以轉(zhuǎn)化為并聯(lián)（電壓）電阻的等效處理。在這個思維過程中，一方面鍛煉了“發(fā)散思維聚合思維”的高級思維能力；另一方面，對“等值法”重要研究思想的作用和意義有了更深刻的認(rèn)識。
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第一步，關(guān)注“大明之教”；
大明講主要與同齡人、同行、同事交流高中物理教學(xué)、中小學(xué)班級管理、家庭教育、家校交流等教育教學(xué)文章，原創(chuàng)內(nèi)容668篇
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第三步，進(jìn)入“主論文”；
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