11.5 电压 导学案
导学目标
1.能通过与水压的类比理解电压的作用，知道电源的作用。
2.知道电压的单位及单位之间的变换。记住干电池和家庭电路的电压值。
3.能知道电压表的用途和符号。掌握电压表的正确使用方法。
重点：掌握电压表的正确使用方法
难点：理解电压的作用；掌握电压表的正确使用方法
自主学习
1. 是形成电流的原因， 是提供电压的装置。
2.电压用字母______表示，国际单位是______，简称______，符号是______。
3.在实验室中测量电压大小的仪器叫 ，电路图符号为 。电压表的表盘上有一个字母 ，用此表测量的电压值的单位是 ．当使用“－”和“3”接线柱时，从表盘的下排刻线读数，量程是 ，分度值是 。当使用“－”和“15”接线柱时，从表盘的上排刻度读数，量程是 ，分度值是 。
4.使用电压表时要注意：（1）校零：检查电压表的指针是否对准 ，如有偏差，进行校正。（2）电压表必须 联在电路中。（3）使电流从有 接线柱流入电压表，从 接线柱流出电压表。（4）能把电压表 的两端。（5）使被测电流不超出电压表 ：在已知电路两端电压大小时，直接选择合适的量程；若不能判断，则先试用 （填“大”或“小”）量程进行试触，然后进行选择。
合作探究
（一）电压的作用和单位
读一读：阅读课本59－60页。
1、电压的作用
填一填：
教材图11-43用水流类比电流、阀门类比开关、涡轮类比电灯、抽水机类比电源、水位差类比 ，让学生体会用“水位差是形成水流的原因”类比“ 是形成电流的原因”；用“抽水机是形成水位差的原因”类比“ 是形成电源的原因”；用“流动的水冲动水轮机转动”类比“流动的电荷使灯泡发光”。
由以上类比，启发学生归纳出：水的流动是因为有水压，电荷作定向移动是因为有 .因此可知 使电路中形成了电流， 使提供电压的装置.
注意：电压需着重指明是哪段电路两段的电压.常说的“电路上的电压”，指的是“这段电路两端的电压”.
2、电压的单位
在国际单位制中，电压的单位是 ，简称 ，用符号 表示。比伏大的单位有 （kV）、.比伏小的单位友 （mV）
生产、生活中常见的电压值：一节干电池电压： V；我国家庭电路的电压： V；
对人体的安全电压： V。
（二）电压表
问题：你家中的用电器，如收音机、电子钟、电风扇等，它们的工作电压各不相同.你知道它们的电压是怎样得到的吗？用什么仪表进行测量？
读一读：阅读课本60、61页内容
1、电压表的读数
看一看：学生观察桌面上外形不同的电压表填一填：
（1）电压表的符号： ；
（2）电压表的作用： ；
（3）电流压的读数：
量程： A； A 对应的分度值： A； A
2、电压表的使用
做一做：教师讲解后让同学们用电压表测量小灯泡两端的电压.
想一想：结合电路图想想电压表的使用规则，学生感受电压表是如何在电路中连接的．
填一填：
（1）电压表要 在电路中．
（2）正负接线柱的接法要 ：电流从 流入，从 流出．
（3）被测电压不要超过电压表的 ：在不知道电压大小的情况下，先选用较大量程，用导线 ．
（4）电压表 直接连到电源的两极上．
当堂检测
1. 下列关于电压的说法中正确的是 ( ) A．任何导体两端都会有电压 B．只有电源两端才有电压
C．电压是电路中形成电流的原因 D．以上说法都不正确
2.下列关于使电路中形成电流的说法中正确的是 ( ) A．电路中只要有电源，就一定有电流
B．电路只要是闭合的，就一定有电流
C．电路两端只要有电压，电路中就一定有电流 D．电路两端有电压，而且电路是通路，则电路中一定有电流
3.如图所示的电路图，用电压表能测L1两端的电压的是 ( )
4.李明同学在一次用有0～3V和0～15 V两个量程的电压表测电压时，电压表的“－”接线柱已经接入电路，在用0～15 V量程试触时，指针指在2．6 V处，则下一步的实验操作应该是 ( ) A．直接接入0～15 V的量程，然后读数
B．直接接入0～3 V的量程，然后读数
C．断开开关，接入0～15 V的量程，闭合开关后读数 D．断开开关，接入0～3 V的量程，闭合开关后读数
5.如图11—98所示，当使用“－”和“3”两个接线柱时，电压表指针所指的示数是 V；当使用“－”和“15”两个接线柱时，电压表指针所指的示数是 V．
6.我们日常生活用电的电压是 对人体来说只有不高于 的电压才是安全的．
7.图中元件用铅笔画线表示导线按下列要求连接起来，其中灯泡L1和L2串联，电压表V测L2两端的电压。
我的收获
11.5 电 压
第1课时 电压、电压表
1.知道电压的作用和电压的获得.
2.知道电源的作用.
3.知道电压的单位及单位之间的变换.
4.记住干电池和家庭电路的电压值.
5.使学生知道电压表的用途和符号.
6.记住并理解电压表的使用规则.
【重点难点】
重点:电压表的使用方法.
难点:电压概念的理解、电压表的使用方法.
【新课导入】
导入1:实验导入
演示实验:
1.利用干电池、一只灯泡、开关、导线连接简单电路,使灯泡发光.
2.取下干电池,换成导线,闭合开关,小灯泡为什么不发光?
引入新课:导线内存在大量可以移动的自由电荷,什么原因使电荷定向移动形成电流呢?
导入2:复习引入
教师:叫一位同学上黑板画出一个串联电路.
教师:再叫一位同学按照电路图用导线把电路连接起来.
学生:上台连接电路
教师:当我们闭合电路中的开关,灯泡亮了,说明电路中产生了电流.
当我们取下电池,再闭合开关,灯泡不亮,说明电路中没有电流.
在这种情况下,为什么电路中不能形成电流,电源的作用是什么?
在前面,我们讲到电流时,用水流作类比,那么,我们就来看看水流是怎样形成的?
教师:结合课本59页图1143讲解:我们知道只有当容器中的液面存在高度差时,它们对容器底才会有压力差,这时打开阀门,在水管中才会形成水流通过,也就是说,水流的形成原因是由于两液面存在一定的高度差,即存在水压,而水泵的作用就是将水不断地从乙抽向甲中,形成水压.
与此类似,电路中电流的形成,是由于电路两端存在着电压,而电源的作用就好像水泵一样维持正负两极有一定的电压.这节课我们就一起来学习“第五节电压”.
【课堂探究】
一、电压
教师:下面就请大家阅读课本60页,然后说出:电压的符号、在国际单位制中的单位以及它们之间的换算关系.
引导学生说出:电压的符号是U,在国际单位制中,电压的单位是“伏特”,简称“伏”,符号“V”,常用单位:千伏( kV),毫伏(mV),微伏(μV).
换算关系:
1千伏( kV)=1 000伏(V)
1伏(V)=1 000毫伏(mV)
1毫伏(mV)=1 000微伏(μV)
教师:知道了它们之间的换算关系,我们来完成一些简单的单位换算:
1.5 V= μV;18 kV= mV;?
3×105μV= mV;7 200 mV= V.?
教师:讲解几个身边的电压值,并让同学们记住:
一节干电池电压为1.5 V;一节蓄电池电压为2 V;家庭电路的电压为220 V;大型发电机的电压为1.5×104 V;产生闪电时的电压为104~109 V.
教师:通过上节课的学习,我们已经知道测量电流时用电流表,测量电压同样也要用专门的仪表叫“电压表”(出示电压表实物)
二、电压表
教师:结合实物讲解
(1)电压表的表盘上标有字母“V”,表示用此电压表所测电压的单位是“伏特”;
(2)三个接线柱:“-”表示是共用的“-”接线柱,“3”或“15”是“+”接线柱.
当使用“-”和“3”接线柱时,表示量程是0~3 V,从表盘的下排刻度读数,分度值是多少呢?
学生:回答问题
教师:当使用“-”和“15”接线柱时,表示量程是0~15 V,从表盘的上排刻度读数,分度值又是多少呢?
学生:回答问题
教师:接下来,我们来进行简单的电压表读数练习(教师板书几个指针不同的位置)
现场学生:读数练习
教师:以上我们已经学习了电压表的简单构造和读数方法,下面我们来学习电压表的使用方法:首先请阅读课本61页.
学生:阅读课本61页内容
教师总结:电压表的使用方法
①校零:在使用前应先检查电压表的指针是否对准零刻度线,如有偏差则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝,进行校正.
②并联:电压表必须并联在待测电路中,使电流从标有“3”或“15”接线柱流入电压表,从“-”接线柱流出电压表.
③使被测电压不超出电压表量程:在测已知电路中电压大小时,如果被测电压小于等于3 V,就选用0~3 V的量程;如果被测电压在3~15 V之间,我们就选用0~15 V的量程,若不能判断,则先试用大量程,然后进行选择.
教师:学习了电压表的使用方法后,请大家想一想电压表和电流表在使用规则上有什么相同点和不同点
师生共同总结:电压表和电流表在使用规则上有什么相同点和不同点.
教师:下面请大家动手用电压表去测量电压.
做一做:取一节新干电池,用电压表测出每一只电池的电压,将二节新干电池串联起来,测出这个电池组的电压.
学生:学生动手实验.
教师:指导学生实验并对实验结果进行评价.
教师:从刚才的实验中我们发现,电压组的电压等于各干电池的电压之和.
1.电压表与电流表的用法有一定的区别.电压表在连入电路时应与被测电路 并 联;而电流表则应与被测电路 串 联.电压表可以与 电源 并联,这样可测电源的电压,而电流表不许 不经过用电器直接接在电源的两极上 .?
2.某次物理实验时需要6 V的电源,则可用 4 节干电池串联,或用 3 节蓄电池串联而成.?
3.
如图是某同学用电压表测小灯泡L2两端的电压的电路图,请指出图中的两处错误:
(1) 电压表与小灯泡串联了 ;?
(2) 电压表的正负接线柱接反了 .?
4.在如图中,能测出灯L1两端电压的正确电路图是( D )
5.
如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为3.4 V.那么下列说法中不正确的是( D )
A.可知电源电压为6 V
B.可知L1两端电压为2.6 V
C.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮
D.将电压表V2换成电流表,则L1与L2并联,电流表测干路上的电流
6.电灯L1与L2串联,用电流表测L1中的电流,用电压表测L2两端的电压,请画出电路图.
答案:如图所示
电压是形成电流的原因
电荷的定向移动形成了电流.但为什么电荷会发生定向移动呢?我们拿身边的一个例子来研究一下:如图,(a)图是水流形成的过程图,(b)图是电流形成的过程图,利用类比的方法分析,其中水流相当于电流,涡轮(利用水流工作的机器,例如水车)相当于电灯,阀门相当于开关,抽水机相当于电源.
由图可知,水流的形成是由于水路中存在着水压的缘故,它由抽水机提供;同理,电流的形成是由于电路中存在着电压的缘故,电压由电源提供.
第2课时 探究——串、并联电路中电压的关系
1.通过探究实验,得出串、并联电路中电压的规律,学习科学探究的方法.
2.通过观察和实验,探究串、并联电路中电压的规律,提高学生对问题的探究能力.
3.在实验过程中,进一步培养学生严谨的科学态度和与其他同学的协作精神.
【重点难点】
重点:在实验中探究串、并联电路中电压的规律.
难点:正确使用电压表探究并联电路中的电压关系.
【新课导入】
导入1:实验导入
教师:演示板演示如图所示的电路,然后让同学们回答:两个不同规格的小灯泡是如何连接的?电流有什么特点?
教师闭合开关和同学们一起观察灯的发光情况,并提出问题:为什么两灯的发光情况会不一样?根据学生的回答,老师引出本节实验要探究的问题:串联电路电压会有什么关系?
导入2:情景引入
1.教师引导:请同学们在纸上画出你熟悉的串、并联电路图.
2.学生画图,教师巡视,选出较好的图,用投影仪放大.
3.教师引导:
(1)同学们观察自己画出的串、并联电路图.
(2)你已经了解了串、并联电路的哪些知识,还想知道哪些内容,还有什么问题?
4.学生回答:(1)串联电路中的电流处处相等;并联电路中干路中的总电流等于各支路中电流之和.
(2)电流表工作的时候必须串联在电路中.
5.学生提问:(1)串联电路中的电压有什么样的关系?也和电流一样,处处相等吗?
(2)并联电路中的电压有什么样的关系?也和电流一样,干路中的总电压等于各支路中电压之和吗?
【课堂探究】
一、研究串联电路的电压特点
教师:通过以上的学习我们掌握了电压表的使用方法,接下来我们来共同探究,串并联电路的电压特点首先研究串联电路的电压特点:
(1)猜想并说出你猜想的依据
a.串联电路中各用电器两端的电压相等.
b.串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和.
(2)选择实验器材并设计电路.
实验器材:电源、开关、导线、两个规格不同的小灯泡、电压表.
(3)实验步骤
a.按电路图连接电路;
b.用电压表分别测出灯L1,L2两端的电压U1,U2;
c.测出L1,L2两端的总电压U总;
d.将所测数据填入设计的表格中,并得出结论.
在实验之前先来看老师演示一下,如果要测量串联电路中L1两端的电压,我们从电源的正极出发,让电流从电压表的正接线柱流进,负接线柱流出,把电压表并在L1的两端,注意电压表的正负接线柱,如果要测量L2两端的电压,按同样的方法,把电压表并在L2的两端,闭合开关,读出电压表的示数.在这里我要提醒大家,电压表在测量不同的对象时,不需要把电路中所有的导线拆除,我们要尽量地做到少拆线!好,下面实验开始!
现场学生:按要求进行分组实验
现场教师:指导学生完成实验
U1
U2
U总
(4)得出结论:U总=U1+U2
进一步的研究可以得到以下结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
二、研究并联电路的电压特点
教师:接下来我们来探究并联电路的电压特点
(1)猜想并说出你猜想的依据
a.并联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和
b.并联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压
(2)选择实验器材并设计电路
实验器材:电源、开关、导线、两个规格不同的小灯泡、电压表
(3)实验步骤
1.按图连接电路.
2.用电压表分别测出灯L1两端的电压U1和灯L2两端的电压U2.
3.用电压表测出A,B两点之间的总电压U总.
4.将实验数据填入表格,并得出结论.
先看老师演示一下,要测量并联电路中L2两端的电压,我们从电源的正极出发,让电流从电压表的正接线柱流进,负接线柱流出,把电压表并在L2的两端,用同样的方法可以测出L1和A,B两点的电压,好,下面实验开始!
学生:按要求进行分组实验
教师:指导学生完成实验
U1
U2
U总
(4)得出结论:U总=U1=U2
进一步的研究可以得到以下结论:并联电路两端的总电压与各支路两端电压相等.
1.
如图所示,电源电压保持不变,当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数为4.5 V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3 V,则L1和L2两端的电压分别是( C )
A.3 V和4.5 V B.1.5 V和4.5 V
C.3 V和1.5 V D.1.5 V和3 V
2.如图(甲)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均为图(乙)所示,则电阻R1和R2两端得到电压分别为 4.8 V和 1.2 V.?
3.探究并联电路中电压特点实验
(1)完成电路的连接(电源为3伏的电池组)要求电压表测L2两端的电压.
(2)读出电压表的示数为 2.6 V.?
(3)进一步分析实验数据后,实验小组的小英同学发现了一个重要问题:并联的两个灯泡的电压明显小于3.0 V,还有部分的电压哪里去了呢?小英测量了电源两端电压,发现电压为2.65 V,请分析电压的减少是不是因为线路上的电阻引起的? 不是 (选填“是”或“不是”)因为 电池本身有内阻,分担一部分电压 .?
答案:(1)电路图如图所示
伏特
伏特是国际单位制中表示电压的基本单位,简称伏,符号V.
伏特(1745~1827年)是著名的意大利物理学家.1769年发表第一篇科学论文,1774年任科莫皇家学校物理学教授,1779年任帕维亚大学物理学教授.1777年,伏特改进起电盘和验电器.1800年2月7日发明伏特电池.1801年伏特获法国拿破仑一世授予的伏特金质奖章、奖金和伯爵衔.1791年被选为伦敦皇家学会会员,1794年获皇家学会科普利奖章.为纪念他,电压单位取名伏特.
