人教版物理九(上) 第16章 电压 电阻 第1节 电压（导学案）

第十六章 电压 电阻
三环：自学 展示 反馈
我们的生活和生产建设都离不开电，这已是学生非常熟悉的事情了，但对电压、电阻却是不曾了解过.本章的教学内容就是以电压、电阻为出发点，学习电压的概念、电压的测量以及串、并联电路电压的关系，进一步利用控制变量法学习影响电阻大小的因素，最后学习了滑动变阻器的工作原理和使用方法.
本章共分4节：
1.第1节“电压”，本节教学可分成三部分：①初步认识电压的概念；②介绍电压的单位和符号并掌握它们的换算；③学习电压表的使用.要求学生明确电压的作用以及电压与电流的关系，并掌握电压表的使用方法.
2.第2节“串、并联电路中电压的规律”，本节教学可分成两部分：①串联电路中电压的规律；②并联电路中电压的规律.教学时，要求学生在掌握前面第十五章“探究串、并联电路中电流的规律”的基础上，设计实验方案，利用电压表进行实验，并分析实验数据得出结论.最后通过比较，明确串、并联电路中电流规律与电压规律的区别和联系.
3.第3节“电阻”，本节是在学生了解导体与绝缘体概念的基础上学习电阻的概念，探究影响导体电阻大小的因素，即导体的材料、长度、横截面积和温度.本节课的重点是掌握实验探究的方法，发挥学生的自主性，认真地从提出问题开始，制定解决问题的计划，认真细致地操作实验、收集证据，经过分析总结得出结论，然后交流和评估实验过程和研究结果.
4.第4节“变阻器”，变阻器是电学中最常用的重要电路元件，是本章的教学重点.要求学生知道变阻器的原理和构造，会正确地连入电路，知道它在电路中的作用.本节教学内容包括两部分，一是变阻器的学习，二是电阻箱的学习，对于电阻箱，要求学生会把电阻箱正确地接入电路并能正确读出接入电路的电阻值.
【教学目标】
1.在知识目标方面：①知道电压的作用，能正确使用电压表进行测量和读数，能使用电流表和电压表探究电路.②利用实验探究串、并联电路中电压的规律：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和，并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等；③初步学习电阻的概念、单位及其单位换算关系，理解电阻是导体本身的一种性质，利用实验探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积的关系；④掌握变阻器的构造、工作原理和使用方法.
2.在能力目标方面：①通过阅读电压表说明书，从中收集有关电压表连接方法和读数方法的一些信息，总结出电压表的使用方法；②在探究串、并联电路中电压规律的过程中，学习运用科学研究的方法和科学探究的步骤；③探究决定电阻大小的因素，培养学生观察、分析、比较和概括的能力；④通过理解滑动变阻器的设计和制作过程，了解科学发明创造、科技革新的过程，通过探究滑动变阻器的使用方法，培养学生的概括、归纳能力.
3.在素养目标方面：明确实验探究目的，在探究实验中培养实事求是、尊重自然规律的科学态度.在教学活动中，尤其注重培养学生参与、交流、合作的意识.
【课时建议】本章共有4节，建议7课时：
第1节 电压……………………………………1课时
第2节 串、并联电路中电压的规律…………2课时
第1课时 探究串联电路中电压的规律
第2课时 探究并联电路中电压的规律
第3节 电阻…………………………………1.5课时
第4节 变阻器………………………………1.5课时
本章复习训练………………………………1课时
1.比较法：通过列表比较电流表、电压表的使用异同点，巩固对两表使用要求的掌握.
2.实验归纳法：通过实验探究串、并联电路的电压规律时，通过多次实验，归纳得出结论.
3.控制变量法：例如：在探究电阻影响因素的实验中，具体说就是在材料、长度、横截面积三个变量中让其中的两个保持不变，研究电阻值随另外一个量的变化情况.
第1节 电压
课题 电压 课型 新授课
教学目标 知识目标 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.能记住干电池、家庭电路以及人体安全的电压值.4.知道电压表的用途和符号，会在电路中正确连接电压表，能正确读出电压表的示数.
能力目标 1.通过实验观察小灯泡亮度的变化，获得电路中电流的强弱、电压大小的信息.2.通过阅读电压表说明书，从中收集有关电压表连接方法和读数方法的一些信息，然后利用这些信息进行实验探究，并用自己的语言进行概括，总结出电压表的使用方法.
素养目标 1.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.2.通过实验探究，打破学生对电压的神秘感，增强实践能力，感受学习物理的愉悦，从而树立足够的学习物理的信心.在教学活动中，尤其注重培养学生参与、交流、合作的意识.
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 教具准备 干电池若干、灯座、小灯泡、开关、导线若干、电压表、电流表、家用手电筒、多媒体课件等
教学难点 电压表量程的正确选择，电压表的连接及读数 教学课时 1课时
课前预习 1.电压（1）电压是形成 电流 的原因，用符号 U 表示.（2）电压的单位是 伏特 ，简称 伏，用符号 V 表示.常用的电压单位还有kV和mV，单位换算为1kV= 103 V= 106 mV.（3）电源是提供 电压 的装置，它可以将其他形式的能转化为 电 能.（4）常见电压：一节干电池是 1.5 V，手机电池是 3.7 V，人体安全电压是不高于 36 V，家庭电路电压是 220 V.
2.电压表（1）作用：测量电路两点之间的 电压 ，在电路图中的符号是 .（2）电压的使用规则：①电压表必须和被测的元件或用电器 并 联；②电压表有“-”“3”“15”三个接线柱，其中 “3”“15” 是正接线柱，应该与电源的 正 极相连接， “-” 表示负接线柱，应该与电源的 负 极相连接；③被测电压不得超过电压表的 量程 .
备课笔记
课外拓展：
电源的作用
电源在把其他形式的能转化成电能的时候，使电源的正极上聚集大量的正电荷，负极上聚集大量的负电荷，如果某一电路与电源相连接，电压就会加在电路的两端，使导体中的自由电荷定向移动形成电流，因此电源是提供电压的装置，它把其他形式的能转化成了电能，而在对外提供电时，却又能把电能转化成其他形式的能.
巩固复习 教师引导学生复习上一章内容，并讲解学生所做的习题（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
新课导入 师 电与我们的生活息息相关，“电压”这个词听起来也不陌生.同学们知道哪些与电压有关的知识呢？生：（踊跃地交流着自己的生活感受）：雷电很厉害，可以击死人和牲畜；高压危险，不能靠近；照明电路的电压是220V；一节干电池的电压是1.5V；秋冬的晚上脱毛衣时可以看到摩擦产生的静电；有些生物体内可以产生较高的电压——生物电；自然课中，我们做了摩擦起电的实验……师 非常不错.看来，学习“电压”之前，大家就具备了相关知识.其实，很多电现象，都是电压在起作用.到底什么是电压？电压是从哪里来的？下面我们一起来探究什么是电压.
进行新课 电压1.什么是电压师 请两位同学在黑板上画出串联电路图，并利用干电池、小灯泡及导线、开关连接串联电路.电路检查无误后，闭合开关，请同学们观察小灯泡的工作情况.生：开关闭合后，小灯光发光.师 如果取走干电池，补上一段导线，再闭合开关，请同学们观察，会发生什么现象？生：小灯泡不亮了.师 请同学们思考：导线和灯丝都是由金属制成的，金属中不是有大量自由移动的电子吗？为什么小灯泡不亮了呢？教师组织学生自由讨论，并积极发言回答问题.教师总结：只有电子产生了定向移动，才能形成电流，小灯泡才会发光.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.教师引出电压的概念：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.也就是电源的两极间存在着某种“力量”迫使整个电路中的电子产生了定向移动.我们把电源两极间的这种作用称为“电压”.（注：电压作用在某电路或用电器的两端）教学提示：对于电压概念的引出，由于它很抽象，教师在教学时可以用水压是形成水流的原因类比电压是形成电流的原因，帮助学生进行理解．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.电压的符号是“U”.【例1】 下列说法中正确的是（ ）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.电流使导体中不断形成电压
备课笔记
规律总结：
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；电源是提供电压的装置.电路中有电流通过时，电流两端一定有电压，但电路两端有电压时，电路中并不一定就有电流通过，这与电路是否是通路有关.
进行新课 解析：A.电路中有电压，但是不构成通路，就不会有电流；B.电路中有电压，但是不构成通路，就不会使电子运动；D.电压是形成电流的原因，而电流不是形成电压的原因，故应选C.答案：C2.电压的单位师 请同学们看教材P56“想想做做”，改变电路中接入的电池的多少，灯泡的亮度相同吗？生：接入电路中的电池不同时，灯泡的亮度不同.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问题呢？生：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.师 哪位同学还知道电压的表示符号及单位是什么？板书：电压的符号是U.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 请同学们翻开教材，阅读P56“小资料”，了解常见电压值，记住干电池的电压值、我国家庭电路的电压值.将表中数据换算成以千伏或毫伏为单位的数值，选用合适的单位进行换算.（注意：人体的安全电压值为不高于36V）【例2】 下列单位换算的过程和结果都正确的是（ ）A.36V=36V÷1000V=3.6×10-2kVB.100V=100V×1000mV=105V·mVC.150mV=1500mV×1000=0.15VD.3V=3×kV=3×10-3kV解析：单位换算的过程就是对数据后所带的单位变更的过程，正确的解答为：A.36V=36×1V=36×kV=3.6×10-2kV;B.100V=100×1V=100×1000mV=105mV;C.150mV=150×1mV=150×V=0.15V;D.3V=3×1V=3×kV=3×10-3kV.答案：D
电压表的连接1.辨别电压表师 请一位同学从这两个电表中选出电压表（如图），并说出选择的依据. 生：观察表盘上标有的字母，可知左边的电表是电流表，右边的电表是电压表.因为电流的单位是安培（A），标有“A”的是电流表.而电压的单位是伏特（V），标有“V”的就是电压表.
备课笔记
进行新课 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，电压表符号应该是.2.观察认识电压表师 教师用多媒体播放图片“电压表”，引导学生观察如投影所示的电压表，并根据以前学过的电流表的知识，说出电压表的结构特点.3.电压表的连接师 同学们已经认识了电压表，那我们应该如何使用电压表呢？请同学们带着以下两个问题去阅读P57的电压表说明书，并在“使用说明书”中找出关键词.教师提出以下问题，并请学生积极回答：问题1：电压表应该与被测用电器怎样连接？具体接法是什么？生：用直流电压表测量某元件两端电压时应与这个元件并联.具体的接法是：标有“+”号的接线柱要靠近电源的正极，标有“-”号的接线柱要靠近电源的负极.问题2：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，从而提高测量的精确性.师 现在请两位同学，一位同学将电压表接入我们开始连接的串联电路中，让电压表测量小灯泡两端的电压.另一位同学在原来画出的电路图（如图）上加入电压表，并在图中标出电压表的“+”“-”接线端. 师 学生在电路中接入电压表，认真检查电路无误后合上开关，观察电压表的示数.师 请同学们再思考以下问题：问题1：如果正、负接线柱接反了，会出现什么现象？问题2：如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象？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，电压表的指针会超出刻度盘上的刻度线，测不出电压值.教师引导学生讨论后进行实验演示（注意不允许学生效仿），并肯定学生的回答.强调问题1、2两种情况的后果是不仅测不出电压值，而且电压表指针还会被打弯甚至损坏电压表.师 请同学们思考：如果事先不能估计被测电压的大小，应怎样选择量程？学生思考并积极发言.【例3】 如图所示的电路，能用电压表测出灯泡L1两端电压的是（ ）解析：当开关S闭合后，A中电压表与电源并联，所以电压表测的是电源两端的电压（或者说是两只灯泡两端的总电压）；B中电压表与L1并联，正负接线柱的接法也正确；C中电压表与L2并联，测的是L2两端的电压；D中电压表虽然与L1
备课笔记
课外拓展：
1.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（连接好电路后，在合上开关时轻轻接触一下就断开），同时观察电压表指针的偏转情况.如偏转过激，指针超出了表盘刻度线，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.
2.“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、负接线柱的连接是否正确.
进行新课 并联，但电流从电压表的负接线柱流入电压表，这样电压表的指针会反向偏转，不能测出L1两端的电压.答案：B教师总结并板书电压表的使用规则.板书：电压表的使用规则——二看、二要、一不准（1）二看：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.（2）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.（3）一不准：被测电压不能超过电压表的量程.
电压表的读数请大家回顾电流表的读数方法.生：①明确电流表可以测量的最大电流，明确电流表所使用的量程；②确定电流表的一个小格代表多大的电流；③接通电路后，看看表针向右总共偏转了多少个小格.
教学板书
课堂小结 继学习了电流概念之后，为了能揭示出电路中电流产生的原因，本课我们引入了电压的概念，知道其符号为U，单位为伏特，符号为V；电压的大小用电压表来测量，电压表使用时要并联在电路中，让电流从它的正接线柱流入，从它的负接线柱流出，被测电压值不能超过它的量程，如何才能判断出被测电压有没有超出其量程呢？一是估测，二是试触.读数时一定要先看电压表所接量程，明确每一小格是多少，视线与刻度盘是否垂直等，否则读数可能有错误.
教材习题解答 想想做做(P56)小灯泡发光时，电路中一定有电流通过.试试看，电路中先后接入一节和两节干电池时，小灯泡的亮度一样吗？你看到的现象对我们有什么启示？解：小灯泡的亮度不一样，电路中接入两节干电池时小灯泡的亮度比接入一节干电池时要亮，这个现象给我们的启示是电路中串联接入的干电池节数越多，灯泡越亮，灯泡越亮，说明灯泡两端的电压越高，即电压有高低.
备课笔记
规律总结：
电压表的读数方法
①明确所使用电压表的量程.
②认清所使用量程的分度值.
③由指针所指的位置，读出电压表的示数，必要时，要进行估读.（如果指针没有指在刻度线上，而是指在两刻度线之间，测量时，指针更靠近哪个刻度线就以这根刻度线为准）
例如，观察下列两个电压表，图甲所示电压表使用的量程为0~15V，刻度盘上每大格表示5V，每小格表示0.5V，指针示数为11.5V（即2×5V+3×0.5V=11.5V）.
图乙所示电压表使用的量程为0~3V，刻度盘上每大格表示1V，每小格表示0.1V，指针示数为2.3V.
教材习题解答 想想议议(P58)如图，电压表已与被测电阻并联.如果要把这三个串联着的电阻与电源连接，哪端应该接电源的正极？哪端应该接电源的负极？请在图上标出电流的方向. 解：解：右端接电源的正极，左端接电源的负极，电流方向是从右到左.动手动脑学物理(P59)1.在图中，请用笔画线表示导线来连接实物图，使小灯泡能够发光并且电压表能够测出灯泡两端的电压（估计在2~3V之间）. 解：线路的连接如图所示.2.在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池.试着用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示.这个电池的电压是多少？哪个金属片是电池的正极？解：电池的电压是0.5V，铜片是电池的正极.3.图中，三个电压表的示数各是多少？解：甲电压表的读数为2V，乙电压表的读数为12.5V，丙电压表的读数为1V.4.如图是一位同学所连的电路，他要测量小灯泡L2两端的电压.图中有一根导线接错了.（1）请你找出这根接错的导线，在这根导线上打“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线.（2）画出正确接线的电路图.
备课笔记
特别提醒：
为了使测量更准确，在被测电压不超过量程的前提下，尽量使用小量程.
小组问题探究：
1.若不慎将电压表串联在电路中会出现什么情况？
2.若电压表的指针在两个刻度之间时应当如何读数？
小组问题探讨：
将铜片和锌片放入盐水中形成的简易电池，为什么锌片是正极？是否可以用其他金属片和溶液来代替呢？
教材习题解答 解：（1） （2）
难题解答 【例4】 如图所示电压表，若选用“-”和“15”两个接线柱，它的量程是_______，表盘上每一大格表示_______，每一小格表示_______，指针所指的示数是_______；若选用“-”和“3”两个接线柱，它的量程是_______，表盘上每一大格表示_______，每一小格表示，电压表的示数是_______. 解析：实验室中常用的电压表有三个接线柱，对应着两个量程，如图所示.如果选用“-”和“3”两个接线柱时，它的量程是0~3V，读数时要按表盘的下刻度来读，这时表盘上每一大格是1V，每一小格是0.1V;如果选用“-”和“15”两个接线柱时，它的量程是0~15V，读数时要按表盘的上刻度来读，这时表盘上每一大格是5V，每一小格是0.5V.答案：0~15V 5V 0.5V 9V 0~3V 1V 0.1V 1.8V
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时
教学反思 1.充分发挥学生的主体作用，教师引导学生在已有的生活经验和知识基础的层面上进行实验探究，并突显交流与合作的教学氛围；关注每一个学生，让每一个学生都喜欢物理；精心设计师生互动的活动，营造一种师生平等参与的氛围；让学生在学习过程中体验探究的愉悦，从而获得知识并树立足够的学习信心.2.通过学生对电压存在和大小的感知，引出度量电压大小的单位.再通过生活中的一些具体电压值，进一步深化对电压的认识.为了激发学生兴趣，可向学生介绍电鳐可以产生电压用来自卫的小知识.这些感性认识都是为建立初步的电压概念服务的，教学中不可淡化处理，一带而过，而应让学生认真地体会和感受.“电压是某电路（用电器）两端的”，这一点在教学中教师有必要强调指出.3.电压表的学习可以用电流表来对比理解.课前发给学生电压表和电流表，指导学生找出电压表与电流表外形结构上存在的相同和不同之处.这样既认识了电压表，又培养了学生的观察能力.电压表的使用规则可以让学生采用阅读说明书的方式完成.通过阅读说明书来学会使用仪器，这是学生应养成的一项重要的科学素养.
备课笔记
知识拓展：
电压表与电流表的对比
教学反思 4.《想想做做》这部分内容的处理，教师可大胆放手，让学生自己探究出串联电池组的电压与每节电池的电压之间的关系.这样更容易激发学生的学习兴趣.然后让学生思考：电流表不能直接接到电源两极上，电压表是否可以？这样更加深了学生对电压表、电流表在使用上的区别的理解.
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结
备课笔记
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