3733沪科版物理135测量电压教案.docx
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3733沪科版物理135测量电压教案
沪科版九年级物理第十三章测量电压教案
【教材分析】
本节包括三个部分：
电压、电压表和用电压表测电压。
教材是根据学生已有知识经验的基础上，通过水压形成水流类比导出电压形成电流，电源提供电压来展开的。
不同的电源提供的电压不同，引出电压的高低和单位，利用图片来展示常见的几种电压值。
这样的安排充分利用了学生已有的知识，同时也体现了前后知识的联系。
通过类比方法引入电压，而不阐述电压的物理本质，是从初中学生的实际出发，符合初中学生以形象思维为主的特点。
通过图片展示典型电压值，联系实际，扩大了学生知识面，激发学生学习的兴趣，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念。
"电压表"是通过引导学生仔细观察电压表和阅读电压表的使用说明，来让学生总结出电压表的连接方法和电压表的读数方法。
"用电压表测电压"是一项实验探究，这项探究在技能方面要学会用电压表测电压，在知识方面要总结出串、并联电路中的电压关系。
由于这部分内容是让学生自行实验，观察记录、分析归纳得出结论，因而能充分激发学生的创造性思维活动，有利于提高认知能力和实验能力。
这项探究虽然难度稍大，但教材在编排上作了适当处理，按照从易到难的三个层次设置台阶：
先测一节干电池两端的电压，串联电池组两端的电压，以获得初步的测量技能，然后再连接电路进行测量。
由于在使用电压表时一般不存在烧表的危险，所以教材安排学生自行实验是可行的。
【教学目标】
知识与技能
◆初步认识电压，知道电压的作用，电源是提供电压的装置．
◆知道电压的单位，能对电压的不同单位进行换算．
◆记住干电池、家庭电路及人体安全电压的电压值．
◆知道电压表的用途及符号，会正确使用电压表，能正确地读出电压表的示数．
过程与方法
◆通过观察和实验，探究串并联电路中电压的规律，提高学生对问题的探究能力．
◆通过学生的亲自实验，培养他们初步的观察能力和动手操作的实验能力．
◆通过对实验结论的归纳和总结，培养学生的概括能力．
◆情感、态度与价值观
◆通过学生探究活动，激发学生学习兴趣，培养学生热爱科学、积极研究、探索科学知识的精神．
◆通过同学们共同的实验过程，培养学生严谨的科学态度和协作精冲．
【教学重点】
◆建立电压的初步概念；通过实验观察理解电压的作用．通过实验探索串联电路、并联电路中电压的规律．
【教学难点】
◆电压表的正确选择、连接及读数．组织指导学生在探究过程中认真观察，仔细分析，得出恰当的结论．
【教学准备】
教师演示用器材：
多媒体课件，电压表一个，1号干电池3节，开关一个，小灯泡两只，1导线若干，各种电压表挂图
学生实验：
小灯泡两只，1号电池3节，导线若干、学生用电压表、开关一个
【教学方法】
实验探究、讲授
【教学课时】1节课
【学法指导】
本节的重点是实验探究得出串、并联电路中电压的关系，学会电压表的使用及其读数。
在科学探究素质方面，是让学生经历从物理实验中分析、归纳出物理规律的过程，从中体验科学探究的研究方法。
关于"电压"部分的教学：
讲授电压作用时，可以用投影仪或多媒体展示"水流形成的原因--水压"，类比引出电流形成的原因--电压，而电路中的电源正是提供电压的装置。
对于电压，重在让学生了解怎样"用"电压，而不是着重去解释电压是什么。
由水压有大小导出电压也应有大小（高低）时，为帮助学生的理解，可进行如下实验：
用不同的电源，如干电池或铅蓄电池，给同一个小灯泡通电，观察小灯泡亮度的变化。
从小灯泡的亮度不同，说明不同电源产生的电压不同。
在讲完电压的单位及其单位换算之后，教师要认真地介绍课本图13-43的几种电压值，这有利于对学生兴趣的激发和知识面的扩大。
其中要求学生了解对人体安全的电压值：
不高于36V（我国有关标准规定，12V、24V、36V三个电压等级为安全电压级别，不同场所选用的安全电压等级不同）。
关于"电压表"部分的教学：
该部分内容主要包括电压表的连接和电压表的读数两个方面。
而这两方面的知识均需要通过仔细观察和阅读来获得，为此，教师必须结合实物或挂图进行教学，注意培养学生的观察能力和良好的阅读习惯。
该部分内容的引入可用电流大小的测量--电流表，导出电压高低的测量--电压表。
展示几种不同的电压表，描述它们的外形；说明它们是测量电路两端电压的仪表，画出电压表在电路中的符号。
注意把外形相似的电压表和电流表区别开来。
对于电压表的连接的讲授，可在电路图上按教材顺序逐条说明（也可在实物图或示教板上竖直挂放上的操作说明），并要求学生认真观察，总结得出电压表的连接方法。
对于电压表的读数，要特别强调读数步骤。
先确定电压表的使用量程；然后再确定刻度盘上每个大格和每个小格所表示的电压值；最后根据指针稳定后指示的刻度读出被测电压值。
由于读数是一件需要认真细心做的事。
对于那些不善于观察或不够认真细心的学生，读数往往会偏离实际。
为此，建议教师自制一个大的电压表盘和相应的指针，供学生练读。
同时，教师可以介绍电压表指针调零知识。
若无法调到零位置时，读数要计入这个差值。
最后，组织学生将电压表的使用跟电流表的使用进行对比，作出小结。
它们的共同点：
①都要选择量程；②都要在弄清分度值后再读；③都要使电流从"+"接线柱流进，从负接线柱流出。
它们的不同点：
④电流表是串联在被测电路中，电压表要与被测电路并联；②电流表的两个接线柱不允许直接连到电源的两个极上，而电压表可作这样的连接（只要电源电压不超过电压表的量程）。
关于"用电压表测电压"部分教学：
由于这部分内容是探究性实验，要求学生自己动手，用电压表测串联电路和并联电路中的电压，并注意引导学生理解，测电压时，要指明是测哪段电路两端的电压。
常说的"电路上的电压，指的是这段电路两端的电压"。
其教法可类比上一节用电流表测串联和并联电路的电流。
但要注意强调和让学生领会：
电压表的使用规贝IJ；连接电路时开关要断开；每次经检查无误后再闭合开关。
每次读数后都应及时断开开关。
同时要注意引导学生分析归纳实验结论，对实验误差要正确对待，寻找原因。
培养学生实事求是，细心认真和坚持探索的科学态度及科学方法，并注意重视探究中与同学问的交流与合作。
【教学过程】
引言
【导语一】电与我们的生活息息相关．“电压”这个词听起来也不陌生．同学们知道哪些知识与电压有关呢?
手电筒里电池有电压，电压值是1.5V；电子表和电动玩具车里用的电池也有电压；高压线上有电压，人不能靠近．
【导语二】到底什么是电压?
电压是哪来的?
【导语三】用水压形成水流来类比电压形成电流。
一.电压
（1）电压使电路中形成了电流，电源是提供电压的装置
【做一做】利用干电池、小灯泡及导线、开关连接电路．电路检查无误后，闭合开关，请同学们观察．灯泡亮了，说明电路中产生了电流。
取下电路中的干电池，补上一段导线，闭合开关，灯泡不发光。
【想一想】电流是怎样形成的？
取下电路中的干电池，为什么电路中不能形成电流，电源的作用是什么？
【点拨】电源的正极聚集有大量的上电荷，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，就形成了电流。
取走电源，换上导线，导线中虽然有大量的自由电子，但不发生“定向”移动，所以没有电流，小灯泡不亮．电路中必须有电源，才能使电路中的自由电子产生定向移动，电路中才会有电流．电源是提供电压的装置。
【做一做】改变电路中接人的电池的个数，请同学们仔细观察，灯泡的亮度。
【议一议】接入电路中的电池个数不同时，灯泡的亮度不同。
接人两节电池时比用一节电池时灯亮．这样的现象说明了什么问题呢?
【点拨】用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同，不同的电压产生的效果不同．电源的电压越大，电路中的电流就越大，灯泡就越亮．
（2）电压（U）的单位
国际单位：
伏特（伏）V
常用单位：
千伏（kV），毫伏（mV），微伏（uV）。
1kV=103V=106mV=109uV
（3）常见的电压值。
请同学们阅读课本信息窗，了解常见电压值，记住干电池的电压值．人体安全电压值及家庭电路的电压值．
一节干电池：
1.5V，一节铅蓄电池：
2V，安全电压：
不高于36V，家庭照明电压：
220V，工业电压380V
二.电压表
测量电压的仪器叫电压表。
（出示几种电压表）每组发一个能直接测出电压值的电表—电压表．在刚才的电路中，再接入电压表，就可以测出灯泡两端的电压值．
【观察探究】
①你怎样知道它是一只电压表？
②它的零刻线在哪里？
③它有几个接线柱？
怎样使用接线柱？
④当使用标有“-”“15”两个接线柱时，量程是多大？
最小刻度值是多大？
⑤当使用标有“-”和“3”两个接线往时，量程是多大？
最小刻度值是多大？
【阅读讨论】指导学生阅读“使用说明书”，学生认识电压表：
符号，接线柱，量程，刻度。
怎样正确连接电压表？
【点拨】电压表必须和被测的用电器并联；电流必须从“+”接线柱流进去，“-”接线柱流出来；不要超过电压表的量程．学生用电压表有两种量程：
0－3V和0－15V。
电压值小时用标着“3”的接线柱和“-”接线柱，最小刻度是0.1伏；电压值大于3伏时用标着“15”接线柱和“-”接线柱，最小刻度0.5伏．读数时，应由量程确认最小刻度值后再从指针位置读出结果。
【练一练】练习读数，利用指针能活动的刻度盘或课件显示
（1）量程已知且不变：
指针在不同位置时电压表的读数是多少?
（2）指针的位置不变，接不同的量程时，电压表的读数分别是多少?
【比较】
电流表
电压表
使电流从“+”接线柱流人，从“-”接线柱流出
使电流从“+”接线柱流人，从“-”接线柱流出
不能超过量程
不能超过量程
电流表要串联在被测电路中
电压表要并联在被测电路中
不允许直接连到电源两极上
能直接连到电源两极上测电源电压
【注意】
（1）电流“+”进“-”出，电表指针正向偏转；若电流“-”进“+”出，则指针反向偏转，可能损坏指针．
（2）电表量程的选择程序：
①估计被测电路中电流、电压的大小．
②在不能估计的情况下，拿电路中的开关试触大量程接线柱．
③如果被测电流、电压超过小量程，则选择较大量程，如果在较小量程内则使用较小量程．选择较小量程是为了减小误差．
（3）双量程电压表的三个接线柱中有一个是公共的接线柱标有“+”或”-”．如公共接线柱标出的是“+”则剩下的两个接线柱皆为“-”接线柱；如果公共接线柱标出的是“-”，则剩下的两个接线柱皆为“+”接线柱．
三.用电压表测电压
【实验探究】
（1）用电压表测电池的电压
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。
表1：
串联电池组的电压
干电池Ⅰ的电压（V）
干电池Ⅱ的电压（V）
干电池Ⅲ的电压（V）
串联电池组的电压（V）
结论：
串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。
（2）测串联电路的电压
按图将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。
串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
（3）测并联电路的电压
按图将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。
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。
实验完毕，断开电源，整理仪器，进行讲评。
【例题】
类型之一：
电压
【例1】下列说法中正确的是[（）
A.导体内有大量的自由电荷，只要使导体构成通路，导体中就有电流通过
B.电路中只要有电压，就会有电流
C.电压是产生电流的必要条件
D.电路呈开路时，电流为零，则电路两端电压也为零
解析：
若导体中只有自由电荷而没有电源，或者电路两端虽有电压，而电路没有形成闭合回路，都不能使电路中有电流，而电路呈开路状态时，电流为零，也不能肯定电路两端的电压为零，所以上述A、B、D说法是错误的。
答案：
C
类型之二：
电压表
【例2】如图所示，要求用电压表测L1两端的电压。
请将图中的错误改正过来。
解析：
从给出的图看，图中有三处错误；一是电压表并联在一根导线的两端，这样电压表会被导线短路，开关S闭合后电压表将无读数；二是电压表的正负接线柱接反了；三是电源为两节干电池，最大电压为3V，因此电压表的量程应选0─3V档。
答案：
如右图所示。
变式题：
如图所示，用电压表测灯泡两端的电压的电路图，正确的是（）
解析：
电压表应与被测电路并联，且电流从“+”接线柱流进电表，（即正接线柱靠近电源正极）从“─”接线柱流出电表。
答案：
D
类型之三：
串、并联电路中电压的规律
【例3】图中电源电压保持不变，当开关S1断开S2接通时，电压表示数为4.5伏；当开关S1接通S2断开时，电压表示数为3伏；则L1和L2两端电压分别是（）
A.3伏和4.5伏B.1.5伏和4.5伏
C.3伏和1.5伏D.1.5伏和3伏
解析：
电压表与被测量的电路并联，当S1断开，S2接通时电压表测量的是L1灯与L2灯串联的总电压，当S1接通，S2断开时，电压表测量的是L1灯的电压，根据串联电路的电压关系，可以计算出L2灯的电压。
答案：
C
变式题：
在图所示的电路中：
（1）当接通开关S后，电压表的示数表示（）
A.R1两端电压B.R2两端电压
C.电源电压D.R1和R2两端电压
（2）当断开开关S后,电压表示数为（）
A.R1两端电压B.R2两端电压
C.电源电压D.零
解析：
当S接通时，R1与R2串联，电压表接在R2两端测R2两端电压；当S断开时，闭合电路中只有R1电阻和电压表串联，电压表电阻很大，可认为回路中电流几乎为零，因此电压表相当于接在电源两端，为电源电压。
答案：
（1）B
（2）C
（四）总结反思，拓展延伸
【总结】通过本节课的学习主要学习了以下几个问题：
（引导学生自己总结，教师予以点评）1.电压2.电压表的正确使用3.串联电路、并联电路中电压的规律．
【点拨】1.电压是形成电流的原因．电源的作用是提供电压．电压的单位：
主单位是伏（V），还有千伏（kV）、毫伏（mV）和微伏（μV），它们的换算关系为1kV=103V，1mV=10-3V．1μV=10-6V．常用的电压值：
一节干电池：
1．5V，一个蓄电池：
2V，家庭电路的电压：
220V．
2电压表是测量电压的仪表．学生实验用电压表：
三个接线柱，两个量程，两个量程共一个接线柱共刻度——“15V”量程每大格表示5V，每小格表示0．5V；“3V”量程每大格表示lV，每小格表示0．1V．使用电压表之前，应注意观察它的零刻线、量程和分度值．正确使用电压表的规则：
①电压表要并联在被测电路中．②把电压表的“+”接线柱接在电路流入电流那端，使电流从“+”接线柱流人电压表．电流“+”进“一”出，则电压表指针正向偏转，若电流“一”进“+”出，则指针反向偏转，可能损坏指针．③被测电压不要超过电压表的量程．电压表量程的选择程序：
①估计被测电路中电压的大小．②在不能估计被测电压大小的情况下，拿电路中的开关试触较大量程接线柱．③如果被测电压超过较小量程则选择较大量程，如果在较小量程内则使用较小量程．选择较小量程是为了减小误差．
3.串联电池组的电压等于各节电池的电压之和．串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和．并联电路各支路两端的电压相等．
【拓展】有一串小彩灯串联在一起，当电路中是一小灯泡发生断路后，其他小灯泡均不能正常工作，如何判断发生断路的小灯泡。
解析：
判断小灯泡断路有两种基本的方法：
一是用一小灯泡分别并在某灯泡的两端，若接在某灯泡两端时，该灯能正常发光，说明与该灯并联的小灯泡灯丝断了。
这种方法一般适合只有一只灯出现故障的情况。
二是用电压表来测量，把电压表并在某段电路两端，若电压表有示数，可以判断电压表两端电路正常，由此可以逐上排除电路故障，用电压表可以判断一处或几处错误。
答案：
（1）利用小灯泡。
把小灯泡逐个并在各小灯泡两端，当小灯泡发光时（其余小灯泡也同时发光）说明与该灯并联的小灯泡灯丝断了。
（2）利用电压表。
（如图所示）把电压表的一端固定在M端．另一端依次接在A点、B点、C点、D点……，当电压表突然无示数时，说明刚变化的两点间的小灯泡断路。
如图所示，若V并在AM间，V有示数，当V并在B、M点之间时，V突然无示数，即说明A、B间的灯L1发生了断路。
也可用电压表逐一测量每个小灯泡两端的电压，当电压表有示数时，表明此时电压表所测的灯泡灯丝断了。
点评：
常见的电路故障有①断路．②短路．③电表使用不当．若电流表并联在用电器两端，用电器相当于被短路；若电压表串联在电路中，电路中电流几乎为0；故障电路中若电压表示数为0，原因可能是与电压表并联部分被短路或与电压表串联部分断路，前者电路中电流不为0，后者电路中电流为0；若电压表的示数等于电源电压，原因可能是与电压表并联部分断路或与电压表串联部分被短路，前者电路中电流为0，后者电路中电流不为0。
（五）当堂检测反馈
1.电压使产生定向移动形成的原因，是提供电压的装置。
答案：
自由电荷电流电源
2.某同学在用有两个量程的电压表（O～3V、0～15V）测一节干电池的电压时，记录的是5V，他出现错误的原因是什么?
实际电压应是多少?
解答：
应该用0～3V的量程测，可是却按0～15V的量程记录．实际电压为1V．
3.下图是直接用电压表测电灯L2两端电压的电路图，其中正确的是（）
解析：
A、B、C三图中电压表都串联在被测电路中，这是错误的．答案：
D
4．如图所示电路中，电表a、b接法正确的是（）
A．a、b都是电流表B．a、b都是电压表
C．a是电流表，b是电压表D．a是电压表，b是电流表
解析：
a与电灯串联应为电流表，b与电灯并联应为电压表．
答案：
C
5．在如图所示的四个电路中，根据电压表的读数，能测得灯L2两端的电压的电路图有（）
A．只有
（1）B．
（1）和
（2）
C．
（1）（3）和（4）D．
（1）
（2）（3）和（4）
解析：
要知道电压表测的是电路中哪两端的电压，基本分析的步骤是：
第一：
要看清用电器是怎样连接的，是串联还是并联．
第二：
看电路中的电压表跟哪个用电器或电源并联，即知道电压表测的是哪两端的电压．
第三：
根据串、并联电路中的电压关系进行判断，为看清电路中用电器的连接情况，可先将电压表与电路断开．
图（3）电压表跟L2并联，可直接测出L2两端的电压．
图
（1）电压表V测出的是电源两端的电压．因为灯L1和L2是并联的．也就是电压表测出的是并联电路各支路两端的电压，所以电压表测出的也是灯L2的电压．
图（4）电压表V1和灯L1并联在一起，测出了灯L1两端的电压，电压表V2并联在L1和L2两端，L1和L2串联，测出了L1和L2两端的总电压，根据串联电路两端的总电压等于各个部分电路两端电压之和这个关系，可以间接测得灯L2两端的电压．
图
（2）电压表测的是电源两端的总电压，或者说是串联电路两端的总电压，而不是灯L2两端的电压．
答案：
C．
【作业布置】
p731234，万向思维13.5测量电压
【板书设计】
一.电压
（1）电压使电路中形成了电流，电源是提供电压的装置
（2）电压（U）的单位
国际单位：
伏特（伏）V
常用单位：
千伏（kV），毫伏（mV），微伏（uV）。
1kV=103V=106mV=109uV
一节干电池：
1.5V，一节铅蓄电池：
2V，安全电压：
不高于36V，家庭照明电压：
220V，工业电压380V
二.电压表
1定义：
测量电压的仪器叫电压表。
2、与电流表的区别
电流表
电压表
使电流从“+”接线柱流人，从“-”接线柱流出
使电流从“+”接线柱流人，从“-”接线柱流出
不能超过量程
不能超过量程
电流表要串联在被测电路中
电压表要并联在被测电路中
不允许直接连到电源两极上
能直接连到电源两极上测电源电压
三.用电压表测电压
【实验探究】
（1）用电压表测电池的电压
串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。
（2）测串联电路的电压
串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
（3）测并联电路的电压
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。
【教学反思】
1.《电压的测量》既是重点，又是难点，不易被学生掌握。
电压是一个抽象的概念，建立电压的概念对学生来说难度，本课时利用动画形象类比：
持续的水流类比持续电流、开关类比阀门、水压类比电压、抽水机类比电源、涡轮类比电灯。
利用水压引出电压，从而认识电压使电荷发生定向移动形成电流的原因及电源是提供电压的装置。
2.本课时尽量让学生自主探究，让学生通过电流表与电压表比较，学会正确使用电压表（量程的选择、连接方法、读数等）。
培养学生知识的迁移能力；掌握学习科学的方法。
3.通过用电压表测小灯泡的电压实验与观察,培养严谨细致、实事求是的科学态度，培养交流和合作的能力。
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