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第十六章 电压 电阻
1．让学生初步了解电压的作用、知道电压的单位，能记住一些常见的电压值。
2．知道电压表的使用规则，能正确地将电压表接入电路并正确读数。
3．通过亲自动手实验，学会测量串、并联电路中电压的大小，归纳出串、并联电路电压的关系。
4．知道电阻是导体本身的一种性质，知道电阻的单位。
5．理解决定电阻大小的因素。
6．了解滑动变阻器的构造，理解滑动变阻器的工作原理。
7．知道正确使用滑动变阻器的方法。
电压是电路中形成电流的原因，而电阻是导体对电流的阻碍作用，这两个概念是后继学习的基础，因为在初中物理学习的知识体系中，欧姆定律是一个处于核心地位的基本规律，而电压、电阻是理解欧姆定律的基础。
因此电压、电阻是初中物理中必须认真理解的内容。
本章学习过程中需要掌握两个主要概念——电压、电阻；两个重要规律——串联电路中电压规律、并联电路中电压规律；两种仪器的使用方法——电压表的使用方法和滑动变阻器的使用方法；一个因素——决定电阻大小的因素；一个探究实验——探究串、并联电路电压的规律。
新课改以来，各种中考题中有关电压、电阻的考点较多，特别是与其他章节的知识点的联系密切，易出综合性的考查题。
本章主要围绕电压表的使用、串、并联电路的电压规律，影响电阻大小的因素、滑动变阻器的使用等有关知识命题。
本章的单独考查，一是考查电压表的使用、滑动变阻器的使用等，二是对探究式实验的考查。
学生在前一章的学习中，已经了解了电流、电路的一些基础知识，也掌握了一些学习物理的方法。
但在本章的学习中，还可能有以下几方面困难：
（1）学生对复杂电路中电流表、电压表测量对象的识别存在不足。
（2）部分学生对理解滑动变阻器在电路中接入电阻的变化存在问题，对构造、操作稍复杂一点的滑动变阻器，不易掌握其使用方法。
（3）电阻概念可能会有错误理解；有些学生会认为电阻在通电时才有，不通电时就没有。
实质上这种理解是完全错误的。
（4）比较电阻大小时易忽略其中的某个因素。
（5）实验时出现的电路故障，不能及时排除。
1．本章在教学设计上要尽量“从生活走向物理”，注意在日常生活中体验物理概念、物理规律。
我们每天都能用到电，通过生活中的电现象来认识电学知识，培养学生主动学习的习惯，激发学习兴趣。
避免把基本概念、基本规律过于学术化、概念化。
2．本章可用到类比的方法：
电流及电压的理解可以通过与水流、水压类比，使抽象的概念变得浅显，易于接受。
3．要重视实验探究过程，能够对探究问题作出大胆猜想或假设，并能设计出合理的实验方案，注意操作过程的规范性，力求使实验现象更直观，更具有说服力，能够对实验数据分析、总结、概括出规律，培养学生动手操作能力、观察能力和科学探究的意识。
4．关于滑动变阻器在电路中是如何改变电流的，对学生来说是难点，教师可根据实际情况，灵活设计，但一定要有学生实验，探究过程要体现教师的指导作用，注意教会学生如何在复杂的情形中，通过分类法，使思路清晰，逐步总结出规律来志。
第1节 电 压
教材首先从学生熟悉的“电压”一词说起，让学生回忆与电压有关的现象，在回忆的过程中引起学生思考，进而提出“电压在电路中的作用是什么？
”引入电压的教学。
教材接着用实验让学生通过亲自动手，了解电压可以影响电流的大小以及电源的作用，教师再进行讲解，让学生知道电压是形成电流的原因。
在学生初步知道电源、电压、电流的作用后，介绍了电压有高低、电压的单位及电压的测量，介绍了生产、生活中的用电器的电压值，使学生感觉到“电压”就在我们身边。
充分发挥学生的主体作用，教师引领学生在已有的生活经验和知识基础上进行实验探究，形成交流与合作的教学氛围，让学生在学习过程中，体验探究的愉悦，感知探究方法，体验通过探究获得知识后的快乐，从而获得知识并树立足够的学习信心。
学生对电路中为什么会有电流充满疑问，电路两端需要有电压，才能有电流，通过大量实例介绍，学生可以理解；有使用电流表的经验，电压表的使用难度不大。
知识与技能
1．初步认识电压，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换算。
3．记住干电池、家庭电路的电压值。
4．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
通过实验观察小灯泡亮度的变化，获得电路中电流的强弱信息，从而了解电压概念，使学生具有初步的观察能力、分析和推理的能力。
情感、态度与价值观
通过对学生正确使用电压表技能的训练使学生学会阅读说明书，养成严谨的科学态度和工作作风。
重点
1．建立电压的初步概念，通过实验观察理解电压的作用。
2．电压表的正确使用。
难点
电压表的正确选择、连接及读数。
实验法、观察法。
一、新课引入
师：
在第十五章，我们学习了电流与电路，我们首先来回顾一下第十五章的相关知识。
师：
电路的基本组成有哪些？
生：
电路由电源、用电器、开关、导线组成。
师：
电流是如何形成的？
生：
电流是电荷的定向移动形成的。
师：
电荷为什么会定向移动呢？
今天我们就来解决这个问题，一起来探究电压。
二、新课教学
（一）电压
[探究]什么是电压
师：
请同学们回忆电路中各部分的作用，思考一下，是电路中哪一部分使电路中出现电流的？
为什么？
生：
可能是电源。
因为没有电源或者电池没有电，电路中就没有电流，用电器不工作。
师：
很好，我们来验证一下，电路中缺了电源行不行。
[演示]电源（电压）的作用
师：
请两位同学在黑板上画出两个小灯泡串联的电路图。
教师评讲电路图。
[演示]教师利用干电池、小灯泡及导线、开关连接起来，电路检查无误后，闭合开关，请学生们观察现象。
生：
小灯泡能发光。
[演示]取走干电池，补上一段导线，再闭合开关，请同学们观察。
生：
小灯泡不亮。
师：
导线和灯丝都是金属制成的，不是有大量自由移动的电子吗？
为什么灯不发光呢？
生1：
没有电池了。
生2：
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。
师：
从实验中，我们发现，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。
原因是电源的两极间存在着某种“力”，使整个电路中的电子产生了定向移动，我们就把电源两极间的这种作用（力）称为“电压”，所以电源的作用是提供电压，而电压的作用是使电路中的电荷做定向移动形成电流。
[板书]电压是使电路中形成电流的原因，而电源是提供电压的装置。
[想想做做]
师：
现在我改变电路中接入的电池的多少，请同学们仔细观察，灯泡的亮度相同吗？
生：
不同，接入两节电池时比用一节电池时灯亮。
师：
这样的现象说明了什么呢？
生1：
用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同，不同的电压产生的电流不同。
生2：
电源的电压越大，电路中的电流就越大，灯泡就越亮。
师：
很好，说明电流的大小受电压的影响，那么，物理学中电压的符号及单位是什么？
学生阅读，回答。
生1：
电压的符号是“U”。
生2：
电压的单位是“伏特”，简称为“伏”，单位符号是“V”。
电压常用的单位还有：
“毫伏（mV）”、“微伏（μV）”、“千伏（kV）”，它们之间的换算关系是：
1kV＝103V 1mV＝10－3V 1μV＝10－6V
师：
请同学们打开课本第56页，阅读书中小资料，了解常见电压值，记住干电池的电压值和家庭电路的电压值。
将数据中以千伏、毫伏为单位的数值化成以伏特为单位，以伏特为单位的数值化成以千伏或毫伏为单位。
常见的电压
电视信号在天线上感应的电压约0.1mV
维持人体生物电流的电压约1mV
干电池两极间的电压1.5V
电子手表用氧化银电池两极间的电压1.5V
手持移动电话的电池两极间的电压3.6V
对人体安全的电压不高于36V
家庭电路的电压220V
无轨电车电源的电压550～600V
电视机显像管的工作电压10kV以上
发生闪电的云层间电压可达103kV
学生练习，教师巡视。
提示应该记住的电压值。
师：
同学们已经知道电池有电压，在闪电的云层间也会有很高的电压，以前的学习中大家还了解过“生物电”，生物体内也会产生电压吗？
[投影]电鳐与电鳗
教师介绍：
电鳐身体扁平，胸鳍和头部、胸部愈合形成一个又宽又扁的体盘。
在体盘的前部两侧区域从外观可以看到许多蜂窝样的结构，连成一片，这就是它的发电器官。
发电器是由许多特殊的肌肉组织薄片组成的，这些薄片之间有结缔组织间隔着，有无数神经与薄片肌肉相连。
由神经将兴奋传导至肌肉，肌肉收缩产生电压，可达200伏特。
在我国沿海也有电鳐分布。
同学们在课后也可以查阅有关的资料了解相关的内容。
（二）怎样连接电压表
师：
如果现在有几节不同的电池，电池上标称的电压值看不清楚，但必须知道其电压值是多少，有什么办法吗？
生1：
找其他相同的电池，看看上面标的值是多少。
生2：
用电压表测量电池的电压。
师：
很好，两种方法都可以。
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．认识电压表
出示几种电表。
请一位同学从这几块表中选出电压表，并说出选择的依据。
生：
表盘上标有字母“V”的就是电压表。
因为电流的单位是安培（A），标有“A”的是电流表。
电压的单位是伏特（V），标有“V”的就是电压表。
教师介绍电压表的分类，如演示用表、学生用表等。
师：
同学们一定还记得电流表在电路图中的符号，电路中电压表又该如何表示呢？
生：
电路中电流表符号是
，电压表符号应该
。
[投影]电压表图片
请同学们观察如投影所示的电压表，根据以前学过的电流表的知识，说说你从图片上得到哪些信息？
生1：
该电压表的零刻度线在表盘的最左端。
生2：
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。
生3：
使用“－”和“3”两个接线柱时，量程是0～3V，刻度盘上每一大格表示“1V”，每一小格表示“0.1V”；使用“－”和“15”两个接线柱时，量程是0～15V，刻度盘上每一大格表示“5V”，每一小格表示“0.5V”。
生：
电压表中间的旋钮可以调零。
师：
与电流表相同，使用前要注意观察什么？
生：
首先观察可选择的量程，再看分度值（每一小格表示的电压值），还要看指针是否指在零刻度线。
师：
很好，现在我们来看如何连接电压表。
2．连接电压表
师：
如何使用电压表呢？
请同学们仔细阅读教材第57页“使用说明书”，回答书中提出的问题，总结出电压表使用的一般规则。
教师指导学生阅读“使用说明书”。
学生阅读，同时思考问题：
（1）电压表应该和被测用电器怎样连接？
具体接法是什么？
用电压表测量某段电路两端电压时应与这段电路并联，同时让电流从“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出。
教师说明：
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。
（2）测量电压时，如何确定电压表要使用的量程？
生1：
电压表的量程必须大于被测电路两端的电压。
生2：
如果能判定被测电压不超过15V，可以先用“0～15V”的量程测；如果测出的电压不超过3V，可以改接“0～3V”的量程，尽可能使用小量程，这样可以提高测量的准确程度。
师：
现在请两位同学将电压表接入我们开始连接的串联电路，测量小灯泡两端的电压。
同时在原来画出的电路图上加入电压表，并在图中标出电压表的“＋”、“一”接线端。
[投影]接入电压表后的电路。
学生检查电路，电路连接无误后合上开关，观察电压表的示数。
（三）怎样在电压表上读数
师：
电压表如何读数呢？
生：
读数时，首先应该看清选用了电压表的哪个量程，知道满刻度表示的电压值。
第二，要看清该量程下一大格表示的电压值是多少，每一大格又分成了几个小格，每一小格表示的电压值是多少。
第三，测量时，看清指针停在哪个大格、哪个小格上，然后读出来。
教师指出：
电流表、电压表都不需要估读，测量时，指针的位置离哪条刻线近，就按哪条刻线算。
[投影]练习题
1．读数练习：
利用指针能活动的刻度盘。
（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？
2．一名同学使用学生用电压表测电压，这只电压表有两个量程：
0～3V，0～15V。
经判断选用0～3V这一量程连入电路。
但是0～3V的刻度盘上的数字模糊不清，无法准确读出实验数据，于是他从0～15V刻度盘上看到指针在12.5V处，从而判断出实验测得电压是________。
（答案：
2.5V）
通过此题，引导学生总结得出：
指针指在同一位置时，从0～15V刻度盘上读出的电压值是从0～3V刻度盘上读出的电压值的5倍。
师：
电压表、电流表不仅外形相似，构造也相似。
因此，在使用上它们有相同的地方，但它们测量的又是两个不同的物理量，同学们要注意区分。
与同学们一起归纳电压表的使用规则：
[板书]：
一不、二要、二看清
一不：
被测电压不能超过电压表的量程。
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。
二看清：
看清电压表所用的量程；
看清每一小格所表示的数值。
[想想议议]
师：
电压表的接线柱旁都标有“＋”、“－”号。
使用规则要求电流必须从电压表的“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出；还要求被测电压值不能超过电压表的量程。
请同学们思考：
[投影]
1．如果电压表正、负接线柱接反了，会出现什么现象？
2．如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象？
3．如果事先不能估计被测电压的大小，电压表应怎样选择量程？
生1：
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。
生2：
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。
教师强调这两种情况的后果是不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至损坏电表。
教师说明：
在事先不能估计被测电压的情况下，可以用“试触”的办法来选择量程。
做法是：
连接好电路后，在合上开关时轻轻接触一下就迅速断开，同时观察电压表指针的偏转情况。
如偏转过快，指针超出了表盘满刻度，则电压表量程太小，应换用较大量程；如果电压表指针偏转角度太小，则电压表量程太大，应换用小量程。
“试触”的方法在电学中很重要，利用试触的方法不仅可以选择电压表的量程，还可以判断电源的正负极；判断电压表正、负接线柱连接是否正确。
[想想做做]
教师出示家用手电筒及干电池若干节。
师：
请一位同学将干电池装入手电筒，并能使手电亮起来。
同学们仔细观察怎样装电池，才能使手电发光。
生：
第一节电池正极朝前，第二节电池的正极和第一节电池的负极接在一起，第三节电池的正极和第二节电池的负极连在一起。
师：
同学们观察得非常仔细。
请同学们将刚才的实物连接图和电路图画出来。
学生画图，教师巡视，指导学生画出正确的图形，并请一位同学将正确的图画在黑板上。
教师说明：
像这样将电池的正极和负极依次连接起来就叫电池的串联，这几个电池合在一起叫电池组，余下的一个正极和一个负极就是电池组的正极和负极。
师：
请同学们分组测量每节电池的电压和电池组的电压，并找出它们之间的关系。
生：
用电压表测电池的电压，就要把电压表并联在电池两端。
电压表可以不经用电器直接连到电源的正负极上吗？
师：
电压表可以直接连接在电源的两极上，这也正是电压表与电流表使用中的一个区别，其原因以后再解释。
学生操作，教师巡视指导’操作完毕，各组汇报实验结果。
第一组：
用两节电池，每节电池电压是1.5V，电池组电压为3V。
第二组：
用三节电池，每节电池电压是1.5V，池组电压是4.5V。
师：
根据各组的实验结论，谁能总结出电池电压和电池组电压之间的关系？
生：
串联电池组的电压，等于各个电池电压之和。
师：
好。
电池的其他连接方式，请同学们课后探究。
现在请同学们一起来小结本节内容。
三、典型例题
例1 如图所示，当开关S闭合后，L1两端的压约为3.8V，L2两端的电压约为2.2V，要用电压表测量L1两端的电压，那么线头A和B该接在何处？
[解析] 本题用于考查电压表的使用规则和电路的连接，考查电压表量程的选择。
解题时考虑电压表的各项使用注意事项，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态。
本题易错点是没有掌握电压表的使用规则，不能同时考虑电压表的各项使用注意事项，将电压表并联在L1或电源的两端，或是正、负接线柱接反。
由于不知道电压表量程的选择，错选0～3V的量程。
[答案] 因为电压表测量某一部分电路两端的电压时，电压表必须与该部分电路并联，所以A和B两线头应分别接在L1两端的两个接线柱上，且必须使电流从“＋”接线柱流入电压表，从“－”接线柱流出，已知L1两端的电压3.8V左右，应选的量程为0～15V。
所以线头A应接在L1左接线柱上，线头B应接在L1右接线柱上。
例2 如图所示，现要用电流表测量L中的电流，用电压表测量L两端的电压，请在图中圆圈内标明哪一个是电流表，哪一个是电压表，并标明电表的正负接线柱。
[解析] 本题用于考查电流表、电压表使用方法的区别。
确定某电路中是接电流表，还是接电压表，关键是从两表使用方法的区别着手。
[答案] 假设a为电压表，b为电流表，开关S合上后，可以发现：
灯将不亮，电流表无示数，这是因为电流表和电压表的内部构造不同所造成的。
我们可以这样认为：
电流几乎不能通过电压表（如同开路），而电流几乎不受到电流表的阻碍（如同导线）。
从图可以看出，b是与灯L并联的，故应该为电压表，a是串联在电路中的，应该为电流表。
如图所示。
例3 在如图所示的电路中，闭合开关S，电压表的示数将（ ）
A．不变 B．增大
C．减小D．无法确定
[解析] 本题用于考查电压表的使用规则和电路的判断。
当S断开时，灯泡L1和L2串联，电压表V测L1的电压值，当S闭合时，有些同学看到电压表好像既与L1并联，又与L1和L2并联，因此搞不清电压表测哪部分电路的电压，而选D。
其实，当S闭合时，L2被短路，此时电路中只有L1工作，因此电压表既是测电源的电压，又是测L1两端的电压，它们是相等的。
由于电源的电压值大于S断开时L1两端的电压值，所以电压表的示数将增大。
[答案] B
例4 下列说法中正确的是（ ）
A．电路中只要有电压，就一定有电流
B．电路不闭合，电源两端就没有电压
C．电路中有电流，电路两端一定有电压
D．电流使电路两端有电压
[解析] 电压是电路中形成电流的原因，如果电路没有闭合形成通路，电路中是不会有电流的，所以选项A是错误的；电路不闭合，电路中一定没有电流，但电源两端电压是存在的，所以选项B是错误的；电压形成了电流，不是电流形成电压，因此选项D是错误的；电路中有电流的条件是：
①电路是通路；②电路两端有电压，所以选项C是正确的。
[答案] C
四、课堂小结
利用投影仪投影如下的表格，请同学们填写。
物
理
量
符
号
单位
测量
学生用表
仪表
符号
使用规则
量程
最小刻度
电压
U
伏特V
电压表
V
一不、
二要、
二看清
3V
0.1V
15V
0.5V
电流
I
安培A
电流表
A
二不、
二要、
二看清
0.6A
0.02A
3A
0.1A
五、作业设计
见练闯考第40页课内精练
第1节 电 压
电压
电压表
本课的核心在于理解电压的作用，由于电压的概念比较抽象，运用录像的手段将水压类比电压，既可以减少课堂时间，又对学生理解电压起到极大的帮助作用，效果较好。
学生用电压表应该每两人一个，让学生通过观察发现问题，进行提问；练习读数时宜用演示电表，增大可见度，学生的积极性易被调动起来，但在用大型演示电表时，应注意表两侧的同学由于视线不垂直于表盘，易出现失误，这也正好能说明视线垂直表盘读数的重要性，把不利的因素化为对教学有利的一面。
将这两种电表在此进行对比学习，学生的积极性也高，通过对比记忆也记得牢。
第2节 串、并联电路中电压的规律
本节在本章及整个电学部分都具有重要地位，它是进一步学习电学其他物理概念（如电阻、电功）的基础，是掌握电学中的物理规律（如欧姆定律等）、认识电学中的物理现象必不可少的知识；本节课的学生实验——用电压表测电压，是电学中最基本的技能之一；实验中关于串联、并联电路的电压关系，是进行电路分析的基本根据。
可见，本节在整个电学中，处于基础地位。
本节课的目标有两个：
在技能方面是练习用电压表测电压，在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。
这是一节探索性实验课，让学生自主实验、观察记录，自行分析、归纳总结得出结论。
激发学生的创造性思维活动，提高认知能力和实验能力。
为充分体现教师的主导作用和学生的主体作用，使教学过程真正成为学生的学习过程，既学到知识，又培养学生的探索能力和协作精神，本节课先创设情景，提出问题，由学生猜想，把问题具体化，由学生分组进行探究解决问题，再通过交流与合作总结实验结论，最后进行梳理反思，增强对知识的理解。
通过前面的学习，学生已经知道了串、并联电路中电流的规律和电压表的使用。
学生对科学探究已经有了初步的认识，本节课可以让学生仿照探究串并联电路中电流的规律的学习过程进行本节的探究。
知识与技能
1．通过探究实验，得出串联电路中电压的规律，学习科学探究的方法。
2．在实验过程中，训练连接电路的基本技能。
3．通过实验，训练正确识记、使用电压表的技能。
过程与方法
1．通过观察和实验，探究串联电路中电压的规律，提高学生对问题的探究能力。
2．通过学生的亲自试验，培养他们初步的观察能力和动手操作的实验能力。
3．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
1．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。
2．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神。
重点
通过实验探索串、并联电路中电压的规律。
难点
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。
探究法、实验法、观察法、讨论法。
一、新课引入
师：
请同学们在纸上画出你熟悉的串联、并联电路图。
学生画图，教师巡视，选出较好的图，用投影仪放大。
同学们观察自己画出的串联、并联电路图。
师：
你已经了解了串联、并联电路的哪些知识？
生1：
串联电路中的电流处处相等。
生2：
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
师：
还想知道哪些内容，还有什么问题？
生1：
串联电路中的电压有什么样的关系？
生2：
并联电路中电压有什么关系？
（提出问题）
二、新课教学
探究：
串、并联电路电压规律
师：
同学们提出了一个很好的问题，那么你们认为串联、并联电路中的电压会是什么样的关系呢？
[猜想或假设]
生1：
我认为串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同，也是处处相等。
生2：
我们认为电压应该从电源正极出发，沿着电流的方向越来越小，因为电压是使电路中形成电流的某种“力量”，力量会越用越小的。
生3：
串联电池组的电压等于各个电池的电压之和，串联电路各点的电压之和也应该等于两点间的总电压。
生4：
我认为并
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