(共31张PPT)
4.2 电 压
第4章 电流、电压和电阻
教科2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
《4.2.1 电压》教案
一、教学目标
(一)知识与技能目标
学生能够精准阐述电压的概念,深刻理解电压是使电路中形成电流的原因,明确电源是提供电压的装置。
熟练掌握电压的单位伏特(V)及其常用单位千伏(kV)、毫伏(mV),并能准确进行单位换算,清晰了解常见电源的电压值。
全面掌握电压表的构造、使用规则,能够正确使用电压表测量电路两端的电压,准确读取电压表的示数,熟练区分电压表与电流表在使用上的差异。
深入理解串联电路和并联电路中电压的规律,能够运用电压规律分析和解决简单的实际电路问题。
(二)过程与方法目标
通过类比水压与水流的关系,帮助学生形象理解电压与电流的关系,有效培养学生运用类比法学习物理概念的能力,降低抽象知识的学习难度。
组织学生开展实验探究活动,如探究串联电路和并联电路中电压的规律,让学生亲身经历提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析论证等科学探究全过程,显著提高学生的实验设计能力、操作能力以及数据分析处理能力。
在解决电压相关实际电路问题的过程中,逐步培养学生的逻辑思维能力和知识迁移应用能力,使学生学会将理论知识与实际问题相结合。
(三)情感态度与价值观目标
充分激发学生对电压知识的学习兴趣和探索欲望,引导学生感受物理知识的趣味性和实用性,让学生在学习中体验到发现和解决问题的乐趣,培养学生对物理学科的热爱。
在实验探究过程中,着重培养学生严谨的科学态度、实事求是的科学精神以及团队协作意识,使学生养成认真观察、仔细记录、积极思考的良好学习习惯。
引导学生关注电压知识在日常生活和科技领域中的广泛应用,增强学生将物理知识应用于实际生活的意识,激发学生利用科学知识改善生活、推动社会发展的责任感。
二、教学重难点
(一)教学重点
电压的概念、单位及常见电源的电压值。
电压表的使用方法。
串联电路和并联电路中电压的规律。
(二)教学难点
深入理解电压是形成电流的原因这一抽象概念,建立电压与电流之间的逻辑联系。
正确掌握电压表在复杂电路中的连接方法,准确选择量程,避免出现连接错误导致实验失败或损坏仪器。
深刻理解串联电路和并联电路中电压规律的本质,并能灵活运用规律解决综合性电路问题。
三、教学方法
讲授法:系统、清晰地讲解电压的基本概念、单位换算、电压表使用规则以及电压规律等知识,为学生构建完整、准确的知识体系,确保学生理解重点内容。
类比法:将电压与水压进行类比,通过熟悉的水压推动水流的原理,帮助学生理解电压促使电荷定向移动形成电流的抽象概念,使知识更加通俗易懂。
实验探究法:组织学生分组进行实验,如探究串联、并联电路电压规律的实验,让学生在实践操作中自主发现问题、探索规律,培养学生的实践能力和科学探究精神。
演示法:利用实物、实验器材和多媒体课件进行演示,如展示不同电源、演示电压表的正确使用方法和错误操作后果等,增强教学的直观性和趣味性,帮助学生更好地理解和掌握知识。
讨论法:针对教学中的重点、难点问题,如电压表的使用技巧、电压规律的应用等,组织学生进行小组讨论,促进学生之间的思想交流和思维碰撞,培养学生的合作学习能力和独立思考能力。
四、教学过程
(一)复习导入(5 分钟)
提问回顾:同学们,上节课我们学习了电流的相关知识。现在请大家回顾一下,电流是如何形成的?电流的方向是怎样规定的?电流的强弱用什么来表示?单位是什么?(请学生回答,教师进行点评和补充)
情境设疑:展示一个简单的电路,其中灯泡正常发光。然后断开电路,提问学生:灯泡为什么不亮了?要使灯泡再次发光,需要什么条件?引导学生思考电流形成的原因,从而引出本节课的主题 —— 电压。(板书课题:4.2.1 电压)
(二)新课讲授
1. 电压的概念(15 分钟)
类比引入:教师拿出一个水泵和水管模型,向学生演示水泵工作时,水压推动水在水管中流动形成水流的过程。引导学生思考:在电路中,是什么促使电荷定向移动形成电流呢?
讲解概念:通过多媒体动画展示电路中电荷在电源作用下定向移动的过程,讲解电压的概念:电压是使电路中自由电荷定向移动形成电流的原因,用字母 U 表示。电源是提供电压的装置,不同的电源提供的电压一般不同。
举例说明:列举生活中常见的电源及其电压值,如一节干电池的电压是 1.5V,一个铅蓄电池的电压是 2V,家庭电路的电压是 220V,手机电池的电压一般是 3.7V 等,让学生对电压有更直观的认识。
课堂讨论:组织学生讨论 “如果电路中没有电压,会出现什么情况?” 引导学生进一步理解电压在电路中的重要作用。
2. 电压的单位(10 分钟)
单位介绍:讲解电压的单位是伏特,简称伏,符号是 V。为了纪念意大利物理学家伏特在电学方面的杰出贡献,人们以他的名字命名电压的单位。同时介绍常用的电压单位还有千伏(kV)、毫伏(mV),并讲解单位换算关系:1kV = 1000V,1V = 1000mV 。
实例感知:通过多媒体展示一些与电压单位相关的实例,如高压输电线路的电压可达几十万伏,电子手表中电池的电压只有一点几伏,集成电路中某些元件两端的电压可能只有几毫伏等,让学生感受不同大小电压的实际应用场景。
单位换算练习:给出一些电压单位换算的练习题,如 “将 3kV 换算成 V”“500mV 等于多少 V” 等,让学生在练习本上进行计算,教师巡视指导,及时纠正学生的错误,强化学生对单位换算的掌握。
3. 电压表的使用(20 分钟)
实物展示:教师拿出电压表,向学生展示其外观,介绍电压表的主要结构,如表盘、量程、接线柱、调零旋钮等,并讲解每个部分的作用。
使用规则讲解
校零:使用前检查电压表的指针是否指在零刻度线上,如果没有指在零刻度线,需要使用螺丝刀调节调零旋钮进行校零操作。
并联:电压表必须并联在被测电路两端,让学生理解只有并联才能测量出该电路两端的电压。
正进负出:电流必须从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,否则指针会反向偏转,损坏电压表。
量程选择:根据被测电路两端电压的大小选择合适的量程。如果无法估计电压大小,可以先用大量程(如 0 - 15V)进行试触,观察指针的偏转情况,若指针偏转角度较小,再改用小量程(如 0 - 3V)进行测量,以提高测量的准确性。
演示操作:教师在黑板上画出一个简单的电路,然后按照电压表的使用规则,将电压表正确接入电路,进行连接和测量电压的演示操作。同时,讲解在操作过程中的注意事项,如连接电路时开关要断开,连接完毕检查无误后再闭合开关等。
学生操作:给每个小组发放实验器材,包括电池、小灯泡、开关、导线和电压表,让学生按照教师的演示,连接电路并使用电压表测量小灯泡两端的电压。教师巡视指导,及时纠正学生在操作中出现的错误,如接线错误、量程选择不当、读数错误等。
4. 探究串联电路和并联电路的电压规律(20 分钟)
提出问题:教师引导学生思考:在串联电路和并联电路中,各部分电路两端的电压与总电压之间存在什么关系呢?鼓励学生根据已有的知识和生活经验进行猜想。
设计实验:组织学生分组讨论,设计探究串联电路和并联电路电压规律的实验方案。教师参与到小组讨论中,给予适当的指导和建议,帮助学生确定实验步骤、所需器材和数据记录表格。例如,在探究串联电路电压规律时,需要分别测量串联电路中各用电器两端的电压以及总电压;在探究并联电路电压规律时,要测量各支路两端的电压和干路两端的电压。
进行实验:学生按照设计好的实验方案进行实验,分别测量串联电路和并联电路中不同位置的电压,并将测量数据记录在表格中。实验过程中,教师巡视各小组,观察学生的实验操作过程,及时解决学生遇到的问题,如电路连接故障、电压表读数不准确等。
分析论证:实验结束后,各小组对实验数据进行分析讨论,总结串联电路和并联电路中电压的规律。教师引导学生得出结论:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和,即 U = U1 + U2 + … + Un;并联电路中,各支路两端的电压都相等,且等于总电压,即 U = U1 = U2 = … = Un。
交流评估:各小组派代表上台汇报实验结果,分享实验过程中的经验和遇到的问题。其他小组可以提出疑问和建议,进行交流和讨论,教师对各小组的实验进行评价和总结,强调实验过程中需要注意的事项以及实验数据处理的方法。
(三)课堂小结(5 分钟)
知识梳理:与学生一起回顾本节课所学的主要内容,包括电压的概念、单位及换算、电压表的使用方法以及串联电路和并联电路中电压的规律。
强调重点:再次强调本节课的重点知识,如电压是形成电流的原因、电压表的正确使用和电压规律,提醒学生在课后加强理解和记忆。
总结方法:总结学习本节课所运用的类比法、实验探究法等学习方法,鼓励学生在今后学习物理知识时,多运用这些方法进行自主学习和探究。
(四)课堂练习(10 分钟)
选择题
(1)关于电压,下列说法正确的是( )
A. 电压是形成电流的原因
B. 电路中有电源就一定有电流
C. 电源是提供电压的装置,不同电源的电压一定不同
D. 只要电路两端有电压,电路中就一定有电流
(2)使用电压表测量电压时,下列做法正确的是( )
A. 电压表可以直接接在电源两极上
B. 电压表要串联在被测电路中
C. 电流要从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出
D. 测量前不需要估计被测电压大小,可直接选择大量程测量
(3)在串联电路中,电源电压为 6V,若一个用电器两端的电压是 2V,则另一个用电器两端的电压是( )
A. 2V
B. 3V
C. 4V
D. 6V
填空题
(1)电压的单位是______,简称______,符号是______。一节干电池的电压是______V,家庭电路的电压是______V。
(2)在并联电路中,各支路两端的电压______,且等于______电压。
实验题
画出用电压表测量并联电路中各支路电压和总电压的电路图,并简述实验步骤。
让学生独立完成练习,然后教师进行讲解和点评,及时反馈学生的学习情况,针对学生存在的问题进行重点讲解,帮助学生巩固所学知识,提高解题能力。
(五)作业布置(5 分钟)
书面作业:完成教材课后相关习题,加深对电压知识的理解和掌握,要求学生认真书写解题过程,规范作答。
实践作业:观察家庭中的一个用电器(如电视机、微波炉等)的铭牌,了解其额定电压等参数,并思考如果实际电压高于或低于额定电压,对用电器会有什么影响,下节课与同学们分享。
五、教学反思
在本节课的教学过程中,密切关注学生对电压概念、电压表使用和电压规律等知识的理解和掌握程度,通过课堂提问、练习反馈等方式及时了解学生的学习情况。对于学生在理解电压概念、正确使用电压表等方面容易出现的问题,深入分析原因,调整教学方法,加强针对性的讲解和练习。同时,观察实验探究活动中学生的参与度和表现,思考如何更好地引导学生进行有效的实验设计和数据分析,提高学生的科学探究能力。根据学生的作业完成情况和实践作业反馈,评估教学目标的达成度,总结教学经验,为今后的教学改进提供依据,不断优化教学过程,提高教学质量。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.初步认识电压,知道电压的作用。
2.知道电压的单位及其换算,记住干电池及我国家庭电路的电压值。
3.认识电压表,了解电压表的用途及符号,会正确使用电压表测量电压。
4.通过实验探究,知道串、并联电路中的电压规律。
5.会用电压表判断电路出现的故障。
电荷的定向移动形成电流。
在金属中有大量自由电子,所以能导电。金属导体中的电子为什么可以定向移动?
是谁在推动电荷发生定向移动呢?
提问:水流怎么形成的?怎样获得持续不断的水流
思考:电流形成的原因是什么?
水压
水压是形成水流的原因
抽水机是提供水压的装置
电路中形成持续电流的条件是什么?
水流
类比法:
形成电流的条件:
1.闭合电路
2.有电压存在
水压
抽水机
电源
电压
电流
1.电压是形成电流的原因,能推动电荷的定向移动,电源是提供电压的装置。
符号为:U
2.电压的单位:
(1)国际制主单位:伏特,简称:伏 符号:V
(2)常用单位:千伏(kV)、毫安(mV)、微安(μV)
(3)单位换算:1kV=103V、1V=103mV、1V=106μV
认识电压
常见的电压
常见的电压
一节干电池:1.5V
两节干电池串联:3V
一节铅蓄电池:2V
两节铅蓄电池串联:4V
我国家庭电路的电压为220V
人体安全电压不高于36V
手机电池电压约为3.7V
电压的测量
1.测量工具:电压表
电路图符号为:
V
电压表的量程和分度值
0~3V 0.1V
0~15V 0.5V
“+”接线柱
“+”接线柱
“-”接线柱
1.实验前检查指针是否对准 ,如有偏差,需要 。
2.电压表与被测电路 联,电流从 接线柱流入,从 接线柱流出。
3.要 选量程。
学生活动一:对照实物阅读电压表使用说明书,熟悉电压表的使用方法
零刻线
并
学习使用电压表
调零
+
-
试触
视频:电压表的使用
读数方法:1.看清选了哪个量程;
2.看清分度值;
3.看清指针的位置。
学生活动二:老师在黑板上用磁吸式指针演示电压表测电流,进行读数练习
电压表的读数
分组实验
测量电压
实验过程:按照如图所示的实物图连接电路,现将电压表接在小灯泡两端,接通电路,读取数据为 V;再将电压表接在电源两端,接通电路,读取的数据是 V。
提示:1.连接电路时,开关应断开;
2.用大量程试触;
3.读数时视线要正对电压表的表盘。
视频:电压表的测量对象
例1.下列关于电流、电压的叙述正确的是( )
A.只要电路两端有电压,电路中就一定有电流
B.只要电路闭合,电路中就会产生电流
C.电压是形成电流的原因,要让电路中有电流,电路两端就要有电压
D.当电路中的电流为零时,电源电压也为零。
C
例2.如图所示,电压表所选量程是 V,分度值是 V,电压表的读数为 V;若选用另一量程,电压表的读数为 V。
0~3
0.1
2.5
12.5
例3.在用电压表测量电路中的电压时,晓丽要测量小灯泡L2两端的电压,她连接了如图所示的电路,图中有一根导线接错了。
(1)晓丽所连接的电路中,电压表所测的是 两端的电压。
(2)请你找出这根错接的导线,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(导线不准交叉)。
(3)画出正确接线后的电路图。
电源
×
知识点1 认识电压
1. 在学习“电压”时,我们引入
“水压”进行类比,如图所示,下列说法
不正确的是( )
D
A. 电源提供电压,水泵提供水压
B. 电路中的电流与水路中的水流相似
C. 灯泡发光时消耗电能,类似水轮机工作时消耗水能
D. 有水压就有水流,只要有电压就会有电流
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2.工厂动力设备的工作电压一般是,即_____ ,合
__________;计算机接口的输出电压一般是___ ,一
节新干电池的电压约为____ 。
0.38
5
1.5
返回
知识点2 测量电压
3. 如图所示的电路中,能正确测出小灯泡 两端电压的是
( )
B
A. B. C. D.
返回
4. 小美同学在用电压表测灯泡两端电压时,应该使用“-”和“
15”两个接线柱接在灯泡两端进行测量,但她误将“-”和“3”两
个接线柱接在灯泡两端,使电流从“3”接线柱流入,从“-”接
线柱流出。小美这个实验操作造成的后果是( )
B
A. 电压表的指针保持不动
B. 指针偏转的角度变大,电压表可能会损坏
C. 电压表的指针反向偏转
D. 指针偏转的角度变小,电压表不会损坏
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5.根据实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
如图所示
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6.如图甲所示是用电压表测量电压的实验情境:
(1)实验中,电压表应该与被测电压的电路元件____联。
并
(2)闭合开关,小灯泡发光,此时电压表示数如图乙所示,
则小灯泡两端的电压是____ ;断开开关,再测此时电源电
压是____ 。
2.5
2.5
(3)实验表明,该电路中电源电压___(填“”“ ”或“
”) 。
返回
7. 如图所示,当开关 闭合后,下列说法正确的是( )
B
A. 灯与灯 串联
B. 电压表可测出灯 两端的电压
C. 电流表测的是通过灯 的电流
D. 电流表测的是通过灯、 的总
电流
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8. 在测量小灯泡两端的电压实验中,小明按如图
甲所示连接电路,闭合开关后,用电压表分别测
量、、间的电压、、 ,关于在实验过程中出现的情况,
下列说法正确的是 ( )
闭合开关前,电压表指针指在乙图位置,可能是因为电压表的正负接
线柱接反了
B. 实验时电压表示数出现,可能是因为、 之间发生了断路
C. 测出后,保持 不动,将电压表连线由改接到 ,即可测出
D. 测量 时,闭合开关后电压表指针指在丙图位置,可能是因为电压表
量程过小
D
返回
(第9题)
9. [2024·眉山]如图所示电路,闭合开关
、,小灯泡和 均正常发光,电流表
和电压表均有示数。下列关于电路分析正确
的是( )
C
A. 小灯泡与 串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开,小灯泡熄灭, 正常发光
D. 若灯 突然熄灭,是因为电压表发生断路
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1.电压U:电压是形成电流的原因,能推动电荷定向流动。
2.电压表的使用方法:
(1)电压表必须并联接入电路,且正接线柱连向电 源的正极,负接线柱连向电源的负极。
(2)被测电压不能超过电压表的量程。
(3)先调零后使用,先试触后闭合,先明确量程后读数。
(1)串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2+…+Un。
(2)在并联电路中,各支路两端的电压相等,即U=U1=U2=…=Un。
3.串并联电路电压规律:
谢谢观看!