电压 教学简案.docx
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电压教学简案
电压教学简案
课程导入
情境感悟
信息1如图6-1-1，电鳐生活在海洋．当其感觉到有危险（或受惊吓）时，自身发电器官可产生200V左右的电压，用来自卫．
信息2对人体安全电压不高于36V、家庭电路电压是220V、发生闪电的云层间电压可达103kV、一节新干电池的电压是1.5V、维持人体生物电流的电压约1mV．
根据以上信息，你能提出两个你感兴趣的问题吗？
（1）____________________________________________________________
（2）____________________________________________________________
探究新知
学点1电压
实验探究探究电压是否有高低
设计如图6-1-2所示的电路，完成下列实验．
实验1观察干电池外包装，看是否有与本节知识相关的内容．闭合开关，观察小灯泡发光情况．
实验2
（1）电路中连入两节串联的干电池，观察小灯泡发光情况．
（2）电路中连入五节串联的干电池，观察小灯泡发光情况．
问题研讨①
问题1：
实验1中小灯泡发光了，由此能联系到我们已学习过的哪一知识点？
答：
____________________________________________________________．
问题2：
本实验通过小灯泡电流的数值大小不知道，但是可根据灯泡的________来直接感知，即通过观察到的现象来获得不可直接感知的________，这是一种很重要的科学方法，即“转换法”．
问题3：
电路中用两节干电池串联供电比用一节干电池供电时，灯泡更亮，说明此时在小灯泡两端产生的________比一节干电池产生的电压高，由此猜想：
灯泡两端的电压越高，通过它的电流________．实验2的步骤
（2）中，灯泡“烧”了．由此你可归纳出_________．
知识归纳电压
1．电流、电压和电源
电压是使电路中形成电流的原因．电源的作用就是给用电器提供电压，用电器有了电流才能工作．
2．电压的单位
电压的符号是U，电压的单位是伏特，简称伏，符号是V．比伏大的单位有千伏（kV），比伏小的单位有毫伏（mV），1kV＝1000V，1V＝1000mV．
易错点提示；
（1）电压是保持电路中有电流的条件之一，只有电路两端有电压和电路闭合（通路）两个条件同时具备，电路中才有持续的电流；
（2）U是电压的符号，V是电压的单位伏特的符号．
例1请填空：
0.54kV＝________mV；
13.5mV＝________V．
解析0.54kV＝0.54×106mV＝5.4×105mV；
13.5mV＝13.5×1mV＝13.5×10－3V＝1.35×10－2V．
思维启示
对数值进行单位的换算时，若考查换算过程，则应注意数值后面带的单位不能乱写．
答案5.4×105；1.35×10－2
例2下面说法中，正确的是（）
A．电路中只要有电压，就会有电流
B．电压一定会使物体中的电子不断移动
C．电路中有电流，电路两端一定有电压
D．电流使物体中不断形成电压
解析如果只有电压，电路没有形成闭合通路，电路中是不会有电流的，选项A是错误的．电流是自由电荷的定向移动形成的，能在导体中移动的电荷是自由电荷，自由电荷有时是指自由离子（如在酸、碱、盐水溶液中），有时是指自由电子（如在金属导体中），所以选项B是错的．电路中有电流的条件是：
①电路是通路；②电路两端有电压．所以电路中有电流，电路两端必定有电压，选项C正确．选项D把电流与电压的关系弄反了，也是错误的．
答案C
解后反思
本题要求正确理解电压的概念．对电压的概念的理解要注意以下几点：
（1）对电路上某点或对电源的某一极是谈不上有电压的，电压总是在电路两端或电源两极之间形成；
（2）有电压，没有闭合通路，电流也不能形成，所以有电压时不一定有电流；
（3）电路中有电流通过，则此电路两端一定有电压．
学点2怎样连接电压表
观察思考
观察图6-1-3电压表的外形．它的表盘上有两种刻度，有V字标记，“表座”有3个接线柱，一个“－”接线柱，两个正接线柱（3、15），“表头”表盘的示数分别是：
（1）0～1～2～3，
（2）0～5～10～15，表的正中央有一个调节旋扭．怎样使用电压表？
问题研讨②
问题1：
想一想：
电压表有三个接线柱，这种设计有什么好处？
答：
_________________________________________________．
问题2：
电压表的正中央有一个调节旋扭，它起到了什么作用？
答：
_________________________________________________．
知识归纳电压表的使用规则
1．电压表应该并联在被测量的对象两端．
2．电压表的“＋”接线柱靠近电源的正极，“－”接线柱靠近电源的负极（“走电流法”：
电流从“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出）．
3．电压表量程等于或稍大于被测电路两端的电压．
特别提示
若不知道被测量对象的电压值，应使用电压表的大量程“试触”．具体方法是：
把电压表0～15V的量程接入电路，开关轻轻接触一下就断开，同时观察指针的偏转情况．当大于3V，小于15V时，就选用0～15V量程；当小于3V时，为使测量更准确，应选用0～3V量程，当大于15V时，就应选用量程更大的电压表．
例3如图6-1-4所示电路中，用电压表测灯泡L2两端电压的方法正确的是（）
解析由电压表连接的规则可以看出，除A项外，其余电路均有错误，具体表现在：
B项中接线柱接反；C项中电压表没有单独与灯L2并联；D项中误将电压表与灯L1、L2串联．所以，本题正确选项为A．
方法规律
判断电压表连入电路是否正确时，应同时注意三个方面问题：
（1）与被测量的对象是否并联了？
（2）“＋”“－”接线柱接法是否正确？
（3）量程选择是否合理？
答案A
同类变式如图6-1-5所示的电路中．请在a、b、c三个圆圈内填上电流表或电压表的符号，并标明各电表接线柱的正、负．
解析由图可知L1、L2、是串联的．圆圈a串联在电路中，所以圆圈a应填电流表，它是测电路中的电流（若是电压表，则相当于开路，电路中其他元件不能正常工作了）；而圆圈b并联在L1、L2组成的串联电路两端，圆圈c并联在L2两端，所以圆圈b、c应填电压表（若圆圈b是电流表将造成L1、L2短路，若圆圈c是电流表将造成L2短路）．根据电源的正、负极可确定电路中电流的方向．从而确定电表的“＋”“－”接线柱．
答案
（1）a是电流表，b是电压表，c是电压表；
（2）圆圈a中电流表接线柱下正上负，圆圈b中电压表接线柱左正右负，圆圈c中电压表接线柱上正下负．
解后反思
（1）要在规定的位置填上电流表或电压表，首先要弄清电流表和电压表的作用以及接线原则，然后根据电路图查明圆圈在电路中与其他电路元件是串联还是并联，之后才能确定是填电流表还是填电压表；
（2）通常连接电压表处可视为开路，连接电流表处可视为导线．
例4如图6-1-6甲所示是小红所连接的电路．她要测量灯泡L1两端的电压，小明发现她的连接有错误，你能找出她的错误之处吗？
找出之后请画出正确的连接图．
解析由甲图可知，电流从电源正极经开关，灯泡L1、L2流回电源负极，电压表要测灯泡L1两端电压，必须与之并联，并且正、负接线柱不能接反．而题中的电压表却是与L1和L2并联，测的是L1和L2的总电压或电源两端的电压，正确的接法应将电压表“－”接线柱与灯泡L1的右端相连．
答案如图6-1-6乙所示．
易错点提示
解答这类题型切忌对照电路图看一点连一点．应该是脑中对电路及电压表测哪个元件的电压要弄清楚．首先根据要求画出电路图，然后先连接实际电路，再将电压表直接并联在被测电路两端，同时注意量程和“＋”“－”接线柱．
学点3怎样在电压表上读数
观察思考
图中电压表用的接线柱被一片厚布遮着，不知道用了哪两个接线柱与电路相接．我们都知道，电压表的指针向右偏得越多，表示电压越高．但是图6-1-7显示的电压大小到底是多少呢？
问题研讨③
问题1：
参照电压表的相关知识，你能说出图6-1-7中的电压表的读数吗？
答：
________________________________________________________．
问题2：
请简要说明电压表的读数方法：
_______________________________．
知识归纳电压表的读法
1．当电压表指针静止后，读出指针偏转过的小格数，同时看清楚使用的量程．
2．示数＝指针偏转过的小格数×对应量程的分度值．
特别提示
（1）在读取电压表所表示的电压值时，应看清三点：
①看清选用了哪个量程，从而能知道电压表满偏时所表示的电压值；
②看清每一大格分成了几个小格，以及它们各表示的电压值（即分度值）；
③看清测量时表针停在哪个大格，哪个小格上．
常用的学生电压表表盘上有两排刻度，分别对应“0～3V”和“0～15V”两个量程，两排刻度的分度值不一样，上排刻度的分度值为0.5V，下排刻度的分度值是0.1V；
（2）电压表和电流表一样，都不需估读，测量时表针的位置离哪条刻度线近，就以这条刻度线读数．
例5小明用实验室电压表测出某电源的电压是7.5V，如图6-1-8，小华问他：
“这是什么电源？
”小明一愣：
“呀！
错了！
测量时，我用的是0～3V量程，可是按0～15V量程读取的电压值，我得重新测量．”小华说：
“用不着了，我已经知道你使用的电源电压．”你能判断小华是如何知道的吗？
解析电压表读示数时，不仅要熟悉实验室电压表不同量程的读法，而且还要知道两个量程每大格和每小格所表示电压值间的关系，这样能方便解决实际问题．如按0～15V量程读取的电压值是7.5V，说明表针指在第15小格处（7.5V/0.5V＝15格），对于0～3V量程应是1.5V．
方法技巧
读取电压表的电压值时，应弄清：
（1）你所使用的电压表的量程；
（2）每大格和每小格所表示的电压值；
（3）指针所指的位置．再利用指针所指的刻度与每小格所表示的电压值相乘，即为所测的电压值．
答案电源的实际电压应是1.5V．
拓广延伸
释疑解难如何理解电源、电压、电流三者之间的关系
电压是使电路中形成电流的原因，也就是说，电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因．电源是提供电压的装置（电源的作用是在电源内部将正负电荷分开．即将正电荷移到正极，将负电荷移到负极，使得正极聚集有多余的正电荷，负极聚集有多余的负电荷，在两极间形成一定的电压，以维持电路两端有持续的电压），从能量转化角度看，电源是把其他形式的能转化成电能的装置．电路中有电流通过时，电路两端一定有电压；但电路两端有电压时，电路中并不一定就有电流通过．电路中没有电流通过的原因有两个：
一是电路两端没有电压；二是电路没有闭合．
例6关于电源及其作用，下列说法中正确的是（）
A．电源是可以创造电能的设备
B．接有电源的电路中一定会形成电流
C．如果电路中的电源提供3V的电压，那么通过电路中每一点的电压都是3V
D．如果把一个电路中的电源换成电压更高的电源，那么电路连通后，电路中的电流会比原来大
解析电源把其他形式的能量转化为电能，并非创造电能，如干电池是把化学能转化为电能，故选项A错；接有电源的电路，只有电路连通时才有电流，故选项B错；电压类似水压，水压形成了水位差，而电压形成了电位差，因此电压是两点间的电位差．在形容电压时，必须用“两端”，而电路中某一点没有电压，故C项错；电压是形成电流的原因，电压越大时，电路中电流越大．故选项D正确．
答案D
点评
电压跟水压相似，我们可通过水压来理解电压．特别要注意的是：
（1）在描述电压时要加上“两端”二字，如灯泡两端电压6V；
（2）电压不能说“通过”（如通过灯泡的电压）或“某点的电压”．
探究设计探究影响水果电池电压的因素
例7物理课后，小南和小雄将一块铜片和一块锌片插入西红柿，做成了一个“西红柿电池”．小南和小雄想探究“西红柿电池的电压大小与哪些因素有关”．小雄说：
“可能与两金属片之间的距离有关”；小南想了想说：
“也可能与两金属片插入西红柿中深度有关”．为了验证猜想是否正确，他们找来了电压表，连成了如图6-1-9所示的电路．
（1）请你选择其中一个猜想，并提出验证的方法；
（2）目前人们乱扔废旧电池的现象非常普遍，请你针对这种现象．给有关部门提出一条合理建议．
解析根据猜想的结果，本题探究的对象是金属片插入西红柿的深度和它们的间距对电压的影响，故设计时应该控制深度或间距不变．探究另一个变化量与电压的关系．
答案
（1）①探究电压与两金属片插入深度的关系：
当两块金属片插入西红柿某一深度时，观察并记录电压表示数：
在同一位置，改变两金属片插入的深度，再观察并记录电压表示数；比较两次电压表示数的大小与深度的关系（要强调保持两金属片距离不变，改变两金属片插入的深度）．②探究电压与两金属片之间的距离的关系：
两片金属片相距一定的距离插入西红柿中，记下插入的深度，观察并记录电压表示数；改变两金属片间的距离．仍插入相同的深度，再观察并记录电压表示数；比较两次电压表示数的大小与距离的关系．
（2）分类回收（只要建议合理即可）．
点评
能猜想出影响西红柿的电压因素还有很多，如：
西红柿形状、大小，金属板的面积、西红柿成熟程度……探究的方法与本例设计方案相似．
信息处理探究电池串联后总电压的大小
例8我们知道，电压表不仅可以测量用电器两端电压，而且可以测量电源电压．分别将1节、2节……电池串联，如图6-1-10．测得电池组两端的电压如下表所示：
电池串联节数
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
3
4.5
6
7.5
（1）从上述数据中，你能得到的结论是：
_______________________；
（2）一只随身听工作电压为3.0V，须利用________节干电池________联使用；
（3）根据上述讨论，你能提出一个什么问题？
解析
（1）观察数据表发现有这样的规律：
1电池：
1.5V；
2节电池：
1.5V＋1.5V；
3节电池：
1.5V＋1.5V＋1.5V．
（2）数据表给出了电池的串联，那么电池并联后又有什么规律呢？
答案
（1）串联电池组总电压等于各串联电池电压之和
（2）2；串
（3）并联电池组总电压和各并联电池电压之间有什么关系？
点评
电池的串联方法是正极与负极顺次连接，电池的并联是正极与正极相连，负极与负极相连．
课时作业
一、教材习题
P8～P9“动手动脑学物理”1～5题．
二、补充习题
1．如图6-1-11所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个电池，观察电压表指针的偏转与接线可知：
这个电池的电压是_______V，________片是它的正极．
2．如图6-1-12所示电路中，开关S闭合后，灯泡L1和L2正常发光．请在图中的圆圈内填上合适的电表（电压表或电流表）符号．
3．如图6-1-13所示，能用电压表正确测出灯L1两端电压的是（）
4．在右边的方框中分别画出图6-1-14中甲图和乙图的电路图．
5．根据图6-1-15所给的实物元件，设计一个电路，要求：
灯泡L1、L2串联，电压表测L2两端的电压，电流表测通过电路的电流．请画出电路图，并用笔画线代替导线在图中将实物元件连接起来．
参考答案
课程导入
问题示例：
（1）电压有高低，电压对人体有害吗？
（2）人体也是个电源，通常情况电压是多少？
会有变化吗？
探究新知
问题研讨①
问题1：
小灯泡发光是由于有电流通过，电流越大灯泡越亮．
问题2：
亮度；信息
问题3：
电压；大；每个用电器能承受的电压有一定的范围
问题研讨②
问题1：
提高了测量的精度
问题2：
调零，使测量准确
问题研讨③
问题1：
读出的示数值准确性不可靠，因为不知道它选用了哪个量程
问题2：
示数＝指针偏转过的小格数×对应量程的分度值
课时作业
一、教材习题
“动手动脑学物理”（P8～P9）提示与解答
[第1题]如答图6-1-1所示．（点拨：
注意电压表与灯并联，以及电压表应选用的量程）
[第2题]铜片是电池的正极，铝片是电池的负级，如答图6-1-2．（点拨：
可以根据图中指针向右偏，判断出哪个金属是电池的正极；最好的方法是自己设计，亲自动手实验．既可进一步熟练掌握电压表的连接和读数，还可从中获得乐趣）
[第3题]甲：
2V乙：
12.5V丙：
0.6V．（点拨：
仔细区别电压表使用的量程及每大格和每小格所表示的电压值）
[第4题]电压表测的是电源电压或电路两端电压，正确连接图和电路图如答图6-1-3乙、丙表示．（点拨：
电压表并联在电源两端，没有同左边灯泡并联，移动一个接线柱即可）
[第5题]4节；3节
二、补充习题
1．0.3铜
2．填法：
左边圈中填A，并联部分的上圈中填V，下圈中填A．
3．A（点拨：
同时注意分析、判断电压表的接线柱是否正确及电压表与L1是否并联）
4．如答图6-1-4所示．
5．电路图和实物图如答图6-1-5中的甲、乙所示．
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