16.1 《电压》教学设计

教学设计
课题 电压
目标确定的依据 1、课程标准的相关要求 电和磁是运动和相互作用这一一级主题下的二级主题。电压是电学的重要物理量之一，“电压”这一节的教学和学习旨在帮助学生构建电压的概念，运用运动和相互作用的物理观念理解电压是产生电流的必要条件之一；“用电压表测量电压”是课标要求的学生必做测量类实验之一，为后面探究“电流与电压电阻关系”“串并联电路电压规律”等的学习打下基础，因此“使用电压表测量电压”也是本节学习的目标之一。在实验过程应注重培养学生动手操作的能力，引导学生学会合作，培养学生严谨认真，实事求是的科学态度。 2、学情分析 本节内容由“电压”和“电压的测量”两部分构成。对于九年级学生来说“电压”这一词，在生活中随处可见，并不陌生，但学生并不真正了解电压的物理含义。因此，可以从生活中一些电压值引入本节课，然后回顾课本第十五章第一节图15.1-5的实验引出“电流产生的原因”这一问题，从而引起学生探究的兴趣，通过演示实验，类比分析，理解电压是产生电流的原因，电源是提供电压的装置。对于“电压的测量”学生已经学习了电流表的使用方法，可以对比电流表的使用方法，阅读电压表使用说明书自学电压表的使用方法，并练习使用电压表测电压。 学习目标 1.通过演示实验，类比水流形成的原因知道电压是电流产生的原因，电源是提供电压的装置，体会物理概念之间的联系。 2.结合电流表的使用方法，阅读电压表的使用说明书，练习使用电压表测量干电池、水果电池、小灯泡两端电压，并总结电压表使用的注意事项。 3.了解生活中常见的电压值。 学习重难点 1.教学重点：练习使用电压表测量电压。 2.教学难点：用运动和相互作用的物理观念认识电压的物理含义，建立电压的概念。
学习活动设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 通过生活中电器的产品参数牌，引入新课。“电压”一词在生活中随处可见，电压究竟是什么意思呢？ 说一说，在生活中哪些地方见到过“电压”一词？ 引入课题，激发学生获取新知识的欲望。
讲授新课 电压概念的建立 演示实验一 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属小球，使验电器金属箔因带负电而张开。用带有绝缘柄的导体棒将带负电的验电器金属球和不带电的验电器金属球连接起来，观察两个验电器金属箔张角的变化。 问：你观察到了什么现象？说明了什么？ 思考，是什么原因使金属棒中产生电流？（观察演示实验二并思考） 演示实验二 1.将一个连通器，如图所示，左侧加一定量的水。 打开阀门，观察现象。 问：你观察到什么现象？水为什么可以从左侧容器经过水管流到右侧容器？（结合液体压强和连通器的知识） 总结：简单来说，水可以在水管中流动是因为，左右两容器之间存在水位差，也就是水压。 思考：这个实验对你理解演示实验一，是什么原因使金属棒中产生电流，有什么启发呢？ 总结：如果把电流和水流进行类比，水在水管中向一个方向移动形成水流——电荷在导体中定向移动形成电流； 水流形成的原因是两容器之间存在水位差，即水压——电流形成的原因是电路两端存在电压； 在演示实验一中，导体中的电流是一瞬间的（导体两端的电压也是一瞬间的），如果在导体棒中间接入一个小灯泡，瞬间的电流并不能使小灯泡发光。 思考：如何维持导体两端的电压，使电路中产生源源不断的电流呢？（观察演示实验三并思考） 演示实验三 使用水泵将水从右边抽到左边，使左边水位高于右边，维持水管两侧的水压，使水管中形成源源不断的水流 问：观察实验，水泵可以维持水压。什么电学装置可以维持导体两端的电压，使电路中产生源源不断的电流？ 总结：电压是产生电流的原因，电源是提供电压的装置。 自学课本，完成课件上的内容（时间2分钟） 在物理学中，电压用 表示，单位是伏特，用字母 表示。常用单位还有KV，mV。 1KV= V 1mV= V 了解生活中常见的电压值 小资料 一节干电池电压1.5V铅蓄电池电压2V人体安全电压不高于36V家庭电路电压220V
练习使用电压表 结合电流表结构和使用方法，阅读电压表的使用方法，总结电压表的使用规则和注意事项。 使用方法：电压表的大量程 ，分度值 ； 小量程 ，分度值 ；电压表应与被测元件 联。 注意事项：使用前线检查指针是否对准 ，并估计 ，从而选择合适的量程； 应使电压表的正接线柱靠近电源的 极，负接线柱靠近电源的 极。 实验操作及方案 实验分组：五人一个小组 实验器材：土豆，柠檬，铜电极和锌电极，玩具车蓄电池，一节干电池和开关，小灯泡组成的串联电路。 实验内容：老师演示水果电池组装方法，学生动手测电压。 实验结束后的交流与讨论： 做实验过程中遇到哪些问题？你是怎样解决的？你有哪些新的发现？（问题预设：1.对于水果电池，你是如何判断它的正负极的？2.在测量玩具车蓄电池的电压时，你有没有对其电压进行估计？你是根据什么估计的？3.串联电路中电源电压和小灯泡两端是否相等？） 学生观察实验现象，并积极思考。 答：观察实验现象：验电器A金属箔张角减小，验电器B金属箔张开。 说明了导体棒中有电流通过。 学生观察实验现象，并积极思考。 答：观察到水从左侧容器经过水管流入右侧容器，直到两液面相平。 这是因为左侧容器水位高于右侧液体压强大于右侧，根据连通器原理最终两液面相平。 思考一分钟，小组之间相互交流，说一说是什么原因使金属棒中产生电流的。 组织语言，请组长汇报交流后的结论。 思考并回答：电源可以维持电压。（学生对电源可以提供电压的原理并不清楚可能答不出来，由老师通过课件动画来说明。） 自学课本，完成填空。 结合电流表的使用规则，阅读电压表的使用说明书，完成填空。 动手测量：土豆，柠檬等原电池，玩具车蓄电池的电压，串联电路中的电源电压和小灯泡两端的电压，并记录实验结果。 分享自己在做实验中遇到的问题和解决方法，以及新的发现。 通过学生在“电流和电路”一章第一节中已经熟悉的实验，引起学生思考“电流产生的原因”。复习旧知识同时激发探索新知识的兴趣，加强新旧知识的联系。 类比是一种常见的思维方法，电流和水流，电压和水压，电源和水泵有很高的相似之处，采用类比的方法可以帮助学生从电荷的运动和相互作用的角度理解电流形成的原因和电压的物理含义，激发学生探索的兴趣，发展学生的思维能力。 自主学习，培养学生阅读教材的能力。 通过阅读说明书和结合电流表使用方法总结电压表使用方法，培养学生自主学习的能力。 通过分辨水果电池正负极来巩固将正负接线柱反接会造成电压表反偏这一观念。 激发学生动手探究的兴趣，培养动手操作能力，在实验过程中引导学生发现问题解决问题，培养严谨，实事求是的科学态度。
课堂小结与反馈 电流表电压表电流应从电流表的 接线柱进， 接线柱出。 电流表在电路中符号 ，小量程 ；分度值 。大量程 ，分度值 。 电流表应与被测电路 联 电流表能否直接接在电源两端？1.电压表正接线柱应靠近电源的 ，负接线柱靠近电源 。 2.电压表在电路中的符号 ，小量程 ，分度值 ； 大量程 ，分度值 。 3.电压表应与被测元件 联 4.电压表能否直接接在电源两端？
作业设计 1.通过网络结合化学知识，了解水果电池的工作原理。尝试将几只水果电池点亮一只发光二极管，并用电压表测量所需要的电压。录制视频，发在钉钉家校本。 加强学科之间的联系，培养学生的动手探索的热情和创新能力，同时巩固所学知识。
板书设计
教学反思 本节课是在本校物理教研组全体教师的指导下完成的。整节课的设计思路是：电压概念的建立——生活中常见电压值——电压表的使用——总结电压表与电流表使用方法的对比。 在备课阶段，由于电压是产生电流的原因，所以从两个验电器间电荷的转移形成电流说起，并且这一实验与本节课水流这个实验装置高度类似：两个验电器小球一个带电，一个不带电产生电压，导体连接形成电流。两个小桶一个有水一个没水，形成水压，打开阀门形成水流。更容易帮助学生理解电压。 在验电器实验器材方面的改进：验电器后面的毛玻璃贴上红纸更容易观察金属箔张角变化；贴上A.B编号易于讲解；做实验前，将毛皮吹干提高实验的成功率。不足之处：带绝缘柄的导体棒是用钢尺和塑料柄拼凑的，实验效果很好，但作为器材缺乏美观性。一开始尝试的导线效果不好，容易使验电器放电。 在于水压对比的器材方面改进是使用透明PVC管和两个透明小桶，提高实验的可视效果和美观度。不足之处：再设计实验器材之初还加了一个水流观察器方便观察水的流动，如图。但是遇到两个问题：连接处漏水问题难以解决；两个小桶间水压较小，不能推动水流观察器的叶轮。 在电压表测量电压的学生实验，特别让测水果电池的电压一是为了增加学生实验的趣味性，二是想要让学生通过分辨水果电池正负极来巩固将正负接线柱反接会造成电压表反偏这一观念。 在上课过程中，由于验电器间电荷的转移这一实验是用宏观现象解释微观电荷的运动，对学生来说难度较大，尽管刻意回避了电流方向的问题，学生仍然对这一实验比较困惑；水位差应类比电势差从而更好把电压讲清楚，但是初中阶段并不涉及电势这一概念，所以最后只给学生一个“电压是类似水压的一种对电荷的推动作用”这一模糊概念。 在学生实验环节，特别想突出让学生讨论交流实验过程中遇到的问题，但由于平时做实验时缺少这一习惯的培养，没有对实验进行评估的意识，所以这一环节收效甚微。在今后的教学过程中应注重培养学生实验后进行反思的习惯。 本节课的课堂反馈与小结把电流表与电压表对比，想要加强新旧知识的联系，使碎片知识得到联系，减轻学生记忆负担。由于课堂容量的关系，没有进行习题的练习。 虽然在一些细节上还有待完善和更进一步，但总体上本节课较好呈现了教学设计的各个环节，达成了教学目标。