15.4测量：用电压表测量电压 核心素养教学设计--沪科版（2024）九年级全一册

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《15.4测量：用电压表测量电压》教学设计
课题 4. 测量：用电压表测量电压课件 单元 15 学科 物理 年级 九
教材分析 本节课是沪科版九年级物理 “第十五章 电与电路” 的第四节的内容，是电学定量测量的核心内容，是中考必备实验之一。本节从类比 “水压形成水流” 引入 “电压形成电流”，明确电压的定义、单位及常见电压值，建立 “电压是电流成因” 的认知；介绍电压表的结构与符号以及使用规则，设计实验：用电压表测量电压的实验目的、实验电路、实验步骤、结论以及电压表和电流表的相同点和不同点，为后续学习 “欧姆定律”“串并联电路电压规律” 奠定关键基础。
2022新课标要求 2022年版《义务教育物理课程标准》在“电磁能”主题下，对“用电压表测量电压”的要求聚焦于技能掌握、探究过程与素养发展的统一，核心内容要求明确将“会使用电压表测量电压”作为基础技能目标：1.仪器认知：能识别电压表的量程、分度值，明确正负接线柱的作用与标识2.规范操作：掌握“并联接入被测电路”“根据电压大小选择合适量程 “电流从正接线柱流入、负接线柱流出”三大核心规则。3.数据读取：能根据所选量程准确读取电压表示数。
学习目标与核心素养 1.物理观念（1）能完成“用电压表测量电压”的实验，会正确选择电压表的量程。（2）能将电压表正确接入电路进行测量，能正确读取电压表的示数。（3）能通过实验认识电压，了解一些常见电源电压值；能规范、安全地使用电压表测量电压。（4）能按要求完成实验报告。2.科学思维会用类比方法认识电压，对比电流表认识学习电压表的使用。3.科学探究能完成“用电压表测量电压”的实验，会正确选择电压表的量程，能将电压表正确接入电路进行测量，能正确读取电压表的示数，能按要求完成实验报告。4.科学态度与责任担当具有对有关电学知识进行科学普及的主动性和责任感；有利用电压表解决一些简单问题的意识。
学情分析 1. 知识基础：学生已学习电压的概念和单位，知道电压是形成电流的原因，但对“如何定量测量电压”完全陌生。2. 能力基础：具备初步的观察和动手能力，但首次接触电学测量仪器，对“正负接线柱”“量程选择”等操作细节易混淆，实验规范性有待培养。3. 思维基础：能理解 “类比”（如水压类比电压），但易混淆 “电压” 与 “电流” 的概念，需通过实验对比澄清。
重点 1.电压的定义、单位换算及常见电压值。2.电压表的结构与使用规则。3.规范操作 “用电压表测量电压” 实验。
难点 1.电压表的并联连接：准确将电压表并联在被测用电器两端，避免串联。2.电压表与电流表的异同区分。3.根据试触结果选择合适量程，准确读取不同量程下的示数。
材料准备 电池、电池盒、电压表、小灯泡、开关及导线。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 如图上海东方明珠被闪电击中的情形。闪电是云与云之间或云与大地之间发生的强烈的放电现象。闪电的电压高达104～109 V。这里所说的电压是什么含义？本节我们学习电压和电压的测量。 学生思考这里所说的电压是什么含义？ 引起学生学习的兴趣
讲授新课 一、电压思考：水为什么会流动呢？电荷为什么会定向移动呢？1. 电压的作用电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。物理学中常用字母U表示电压。2.电源的作用：给电路两端提供电压。如同水泵为水管提供水压。3.电路中有持续电流的两个条件① 有电源（提供电压）② 电路闭合。4.电压单位（1）国际单位： 伏特（V），简称“伏”。 （2）常用单位：千伏kV 、毫伏mV （3）换算关系：1Kv＝1000 V　1V＝1000 mV5. 常见的电压值电源给电路两端提供电压，不同的电源提供的电压一般是不同的。家庭电路的电压是 220 V，提供给动力用电的电压是380 V ( https: / / image. / search / detail ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&ipn=d&word=%E4%BA%BA%E4%BD%93%E5%AE%89%E5%85%A8%E7%94%B5%E5%8E%8B&step_word=&ie=utf-8&in=&cl=2&lm=-1&st=-1&hd=&latest=©right=&cs=1379227116,1757573056&os=3400272864,2678551354&simid=4080226961,584281380&pn=0&rn=1&di=76340&ln=262&fr=&fmq=1571822715274_R&ic=&s=undefined&se=&sme=&tab=0&width=&height=&face=undefined&is=0,0&istype=2&ist=&jit=&bdtype=0&spn=0&pi=0&gsm=0&objurl=http: / / i0.bbs.fd.zol-.cn / t_s800x5000 / g2 / M00 / 01 / 0C / ChMlWVXKksGIeXQ6AAF_TL4w61EAAHrSAJZxwsAAX9k576.jpg&rpstart=0&rpnum=0&adpicid=0&force=undefined )人体的安全电压不高于36V手机的充电电压一般约为 5 V发生闪电的云层间106V 蓄电池一节2V 干电池每节1.5V二、认识电压表1.定义：电压表测量电压的仪器，电压表在电路图中的符号是“ ”2.结构三个接线柱 “－”“3V”“15V” 刻度盘、调零旋钮、指针3. 量程和分度值两个量程：0~3V 0~15V量程为0~3V的分度值是0.1V量程为0~15V的分度值为0.5V。同一刻度线，大量程读数是小量程的5倍知识拓展伏特 他发明了伏特电堆这是物理学历史上的神奇发明之一。电堆能产生连续的电流，它的强度的数量级比从静电起电机能得到的电流大，由此开始了一场真正电学的科学革命。4.电压表的使用规则（1）电压表要与被测用电器并联；（2）让电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出；（3）被测电压不能超过电压表的最大测量值，在不清楚被测电压值的情况下，先使用大量程试触；（4）电压表可以直接接在电源的两极，此时测量电源电压。5.电压表的读数读电压表的示数时，首先看接入的量程，然后再看指针所在的位置，根据分度值的大小读出电压表的示数。读数___________ 读数___________答案： 12.5 V； 2.50 V三、实验：用电压表测量电压1.实验目的（1）学习使用电压表；（2）测量电源电压和小灯泡发光时两端的电压；2.实验器材电池、电池盒、电压表、小灯泡、开关及导线3.实验电路图（1）测电源电压（2）测量小灯泡的电压4.实验步骤（1）测量电源电压①断开开关，选择电压表的恰当量程，然后按照电路图把电压表直接接在电源两端② 闭合开关，待指针稳定后读数，记录示数；③ 更换 1 节干电池，重复测量，记录示数。（2）测量小灯泡两端电压① 断开开关，选择电压表的恰当量程，然后按照电路图把电压表并联在灯泡两端；②闭合开关，待指针稳定后读数，记录示数；③ 整理器材。5.实验结论写出测得的电源电压和小灯泡两端的电压。实验次数电源电压小灯泡两端电压12.82.821.41.4在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源两端的电压相等。6.交流讨论比较电压表和电流表的使用，有哪些异同？（1）相同点电压表和电流表使用时①使用前要调零，弄清分度值、量程；②使用时注意要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出；③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数；④不能估计出电流、电压值时，可用试触法判断选量程。（2）不同点①符号不同：电压表 ； 电流表 。②连接方式以及用途不同：电压表是并联在被测电路两端测电压；电流表是串联在被测电路中测电流。③电压表能够直接并联在电源两极上；电流表绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极上。④电压表在电路中可看做断路；电流表在电路中看成短路。想一想：如果电路中有两个小灯泡串联，该怎样分别测它们的电压？猜一猜它们的电压与电源电压有怎样的关系？（1）测量两个小灯泡的电压：将电压表分别并联在两个小灯泡的两端； （2）电压关系的猜测：两个小灯泡的电压之和等于电源电压；若小灯泡相同，则每个小灯泡的电压为电源电压的一半。 学生观察图片思考：水为什么会流动？电荷为什么会定向移动呢？聆听电压定义与作用，记忆单位及换算关系，了解常见的电压值观察电压表，记忆接线柱、量程、分度值；聆听电压表的使用规则学习读数步骤，跟随示范读取不同量程下的示数；学生阅读课本了解实验目的、实验器材、实验电路图、实验步骤，聆听老师讲解。学生在老师的引导下得出实验结论学生交流讨论 通过 “水压类比电压”，理解 “电压是电流成因” 的初步认知，进入学习情境。理解 “电源 、 电压 、电流” 的关系通过常见电压值感知电压大小为准确读出电压表的示数做准备明确 “并联”“正进负出”的关键为下面的实验做准备为动手操作实验打下基础锻炼学生的归纳总结能力锻炼学生的总结能力以及分析解决问题的能力
课堂练习 1.如图所示，电源电压恒为3V，开关闭合后，电压表的示数为 V；开关断开后，电压表的示数为 V。【答案】 3 0【详解】[1]开关闭合，电压表与电源串联，测电源电压，电源电压3V，示数为3V。[2]开关断开，电路为断路，电压表不与电源正负极相接，示数为0V。2.如图甲所示电路中，闭合开关S，电压表的示数如图乙所示，为 V，电压表测量 两端的电压。【答案】1.5 【详解】[1]观察图乙可知，电压表的量程是0~3V，分度值为0.1V，指针指在1V后的第5小格处，所以示数为1.5V。[2]如图甲可知，电压表和灯L1并联，根据电压表的使用规则，电压表测量L1两端的电压。3.下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确的是（ ）【答案】D.【解析】A．图中电流表并联在电路中，把R2、电压表短路，故A错误；B．图中电压表串联在电路中，电流表并联在了电路中，故B错误；C．图中R1、R2两电阻串联，电压表测R1两端的电压，故C错误；D．图中R1、R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，故D正确。 学生练习 巩固本节知识点
课堂小结 1. 电压的作用：电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。用U表示。2.电压单位：伏特（V），简称“伏” 1Kv＝1000 V　1V＝1000 mV3.电压表：测量电压的仪器，电压表在电路图中的符号是“ ”。4. 量程为0~3V的分度值是0.1V；量程为0~15V的分度值为0.5V。5.电压表的使用规则：①使用前：调零，观察量程、分度值。 ②使用时：要并联在被测用电器两端，要正进负出；要选择合适的量程。 ③读数：先明确量程，再确定分度值，视线正对刻度盘。 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 第四节 测量：用电压表测量电压一、电压定义：形成电流的原因，电源提供电压单位：伏特（V），换算：1kV=103V=106mV二、电压表1.符号： 2.结构：接线柱、量程与分度值3.使用规则：①使用前：调零，观察量程、分度值。 ②使用时：要并联在被测用电器两端，要正进负出；要选择合适的量程。 ③读数：先明确量程，再确定分度值，视线正对刻度盘。三、实验：测量电压 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 课外阅读内容《趣味物理大百科》中“电压测量的发展史”：了解从早期简陋的电压测量装置到现代数字电压表的演变，感受科技进步。
特色资源分析和技术手段说明 实验操作视频：规范演示电压表测量电压、量程选择、读数的完整过程，供课上回顾和课后复习，解决部分学生操作不熟练的问题。
教学反思 1. 成功之处：通过“观察－演示－实操”的环节设计，符合学生从具象到抽象的认知规律，大部分学生能掌握电压表的基本使用方法；分组实验中明确分工，提升了学生的合作能力。 2. 不足与改进：部分学生对“并联”原理的理解仍不透彻，下次教学可增加“对比实验”（先串联电压表，再并联电压表，观察灯泡亮度和电压表示数变化）；实验时间略显紧张，可提前让学生预习实验步骤，提高课堂效率。
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