沪科版九年级全册物理 14.5 测量电压（2课时） 教案+当堂检测+备课资源

14.5 测量电压
第1课时　电压及其测量
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.知道电源的作用、电压的单位及其换算.了解一些常见电压及我国家庭电路的电压.
2.知道电压表的用途、符号,会正确地将电压表接入电路中,正确选择量程和读数.
【重点难点】
重点:会正确地将电压表接入电路中,正确选择量程和读数.
难点:会正确地将电压表接入电路中.
【新课导入】
导入1:实验导入
演示:教师把一节干电池、小灯泡、开关在示教板上串成最简单的电路.闭合开关,小灯泡发光,然后取下电路中的干电池,闭合开关,灯泡不发光.
提出问题:为什么电路此时不能形成电流?电源的作用是什么?
导入2:情境导入
我们可以用一个有抽水机和涡轮的闭合水路与一个有电源和灯泡的闭合电路作一对比:
续表
在闭合水路中,抽水机不断把水从低处抽到高处,使之保持有一定的水压(水位差)
在闭合电路中,电源的作用就相当于水路中的抽水机,灯泡就相当于涡轮机,电源能不断搬运电荷,使正极上始终聚集着正电荷,负极上始终聚集着负电荷,在电路两端形成一定的电压
水压(水位差)使水管中的水流动,形成水流
电路两端一定的电压,使电路中有持续的电流
水流经过涡轮机时冲击涡轮转动做功
电流通过电路中的灯泡使灯泡发光
因此,电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因.
【课堂探究】
1.电压
电压是形成电流的原因
抽水机水压水流
电源电压电流
(1)用水流类比电流,阀门类比开关,水轮机类比电灯,抽水机类比电源,那么,水位差(水压)类比　电压　,“水位差(水压)是形成水流的原因”类比“　电压　是形成电流的原因”,用“抽水机是提供水位差的装置”类比“　电源　是提供电压的装置”.?
(2)由以上类比,归纳出:水的流动是因为有水压,电荷做定向移动是因为有电压.因此可知　电压　的作用是使自由电荷定向移动形成电流;　电压　是电路中形成电流的原因,　电源　是提供电压的装置.要在一段电路中产生电流,它的两端就要有　电压　.?
(3)常见的电源有　干电池、蓄电池、纽扣电池和发电机　.?
(4)电压用字母　U　表示;单位　伏特　,简称　伏　,用字母　V　表示.?
其他常用单位　千伏(kV)　,　毫伏(mV)　?
换算关系:1 kV=　103　V,1 mV=　10-3　V.?
(5)对人体安全的电压不高于　36 V　,我国家庭电路的电压是　220 V　.一节干电池电压是　1.5　V.?
2.电压表
(1)电压表
①电压表是测量　电压　的仪表,电压表的符号是　○V　,图中是一个电压表,仔细观察:电压表有　3　个接线柱:　1　个负接线柱(共用接线柱),　2　个正接线柱.?
②电压表有两个量程:分别是　0~3 V　,　0~15 V　.?
③分度值:量程为0~15 V时,分度值(每小格表示的电压)是　0.5　V;量程为0~3 V时,分度值(每小格表示的电压)是　0.1　V.?
④请读出图中电压表的示数:　1.5 V　.?
(2)电压表的使用说明
①实验前要检查指针是否对准零刻度线,如有偏差,需用零点调节器调到　零刻度线上　.?
②电压表要与被测用电器　并联　.?
③电流要从电压表的　“+”　接线柱流入,从　“-”　接线柱流出.?
④不能超过电压表的量程,测量前应先估计待测电压的大小,选择适当量程的电压表,如果不能估计电压的大小,可以先用较大量程进行快速　试触　.?
⑤可以把电压表直接接到电源的　两极　上.?
(3)电压表的使用
分析下列四个图中电压表的连接是否正确,如有错误请指出.
图一:正确.
图二:不正确,电压表没有与被测用电器并联.
图三:不正确,电流没有从正接线柱流入、从负接线柱流出.
图四:正确.
(4)列表比较电压表和电流表的异同.
　　　仪表
比较　　　
电压表
电流表
用途
测量电路两端的电压
测量电路中的电流
符号
○V
○A
连接方式
并联在被测电路的两端
串联在被测电路中
量程
0~3 V和0~15 V
0~0.6 A和0~3 A
分度值
0.1 V和0.5 V
0.02 A和0.1 A
与电源
相接
可以直接接到电源的两极上
绝对不允许不经过用电器直接接到电源的两极上
相同点
①使用前都要调零;②电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出;③注意选择量程时必须通过试触后确定
电压及其测量
1.关于电压,下列说法正确的是(　C　)
A.电路两端有电压,电路中就一定有电流
B.电路中无电流,电路两端就一定无电压
C.电路两端必须有电压,才可能有电流
D.对人体安全的电压不高于220 V
2.如图中用电压表测量灯泡L2两端电压正确的是(　A　)
3.在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是(　B　)
4.小明按(甲)图所示的电路进行实验,当开关闭合后,V1和V2的指针位置完全一样,如(乙)图所示,造成这一现象的原因是(　D　)
A.可能L1开路
B.可能L2短路
C.可能V1和V2所选量程不相同,L1短路
D.可能V1和V2所选量程不相同,电路各处完好
5.家庭电路的电压为　220　V=　0.22　kV=　2.2×105　mV.?
6.在测电压时,先用0~15 V量程试触后的示数是2.6 V,则下一步应该　更换小量程进行测量　.?
伏特与“伏特电堆”
伏特1745年2月18日出生于意大利科莫一个富有的家庭里.青年时期的伏特就开始了电学实验,他读了他能够找到的许多书,24岁时发表了静电学著作《论电的吸引》,引起了科学界的注意.29岁成为物理学教授,在电学等方面做出了许多重要的贡献.1791年被聘请为英国皇家学会国外会员,三年后还授予他科普利奖章,后来还被选为巴黎科学院的国外院士.
伏特所处的时代,人们只停留在静电现象的研究.1780年,意大利物理学家伽伐尼发现了“动物电”现象,在此启发下,伏特于1792年开始研究“动物电”及相关效应.他通过大量实验,否定了“动物电”是动物固有的说法,认为产生于两类导体(两种金属和液体)所组成的电路中,不同种类的金属接触时彼此都起电(叫接触电),这就是著名的电的接触学说.他以不同的金属联成环接触青蛙腿及其背,从而成功地使活的青蛙痉挛.这就证实了“动物电”产生于两种不同金属的接触.由实验他还观察到电不仅产生颤动,还影响视觉和味觉神经.为了取得较强的效应,伏特把若干种导体连接起来进行了长期实验,终于在1799年研制成第一个长时间的持续的电流源——伏特电堆.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,因此开始了一场真正的科学革命.1827年3月5日,伏特去世,终年八十二岁.人们为了纪念这位最先为人类提供稳定电流的科学家伏特,将电势和电位差的单位以他的姓氏命名为“伏特”,简称“伏”.
第2课时　串、并联电路电压的规律
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.学会正确使用电压表测量串联电路和并联电路中的电压.
2.通过实验探究得出串联电路和并联电路的电压关系.
3.能选择实验探究需要的实验器材,经历从实验中探索科学规律的过程.
【重点难点】
重点:通过实验探究得出串联电路和并联电路的电压关系.
难点:理解串联电路和并联电路的电压关系.
【新课导入】
导入1:复习导入
问题:(1)如何正确使用电压表?
(2)串联电路的电流有什么特点?
(3)并联电路的电流有什么特点?
提出问题:那么串联电路和并联电路的电压有什么特点呢?
导入2:情境导入
(利用实物投影)请同学们观察演示板的电路是如何连接?电流有什么特点?若闭合开关,两灯都能发光吗?发光亮度一样吗?
老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?
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?
【课堂探究】
1.串联电路的电压
探究串联电路的电压.
(1)提出问题:串联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系是什么?
(2)猜想假设:　串联电路两端的电压等于各部分电路的电压之和　.?
(3)实验器材:干电池两节、小灯泡四只(规格不同)、电压表一只、开关一个、导线若干.
(4)实验方案:①根据如图所示电路图,用导线将电路元件连接起来;②用电压表分别测出A,B之间,C,D之间,A,D之间的电压,并记录在下表中;③换用不同规格的小灯泡,分别测出A,B之间,C,D之间,A,D之间的电压,并记录在下表中.
次数
AB间的
电压U1
CD间的
电压U2
AD间的
电压U3
第一次实验
第二次实验
(5)分析论证:实验结论:　串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和　.表达式　U=U1+U2+…+Un　.?
2.并联电路中的电压特点
(1)提出问题:并联电路两端的电压和它的各部分电路的电压之间的关系是什么?
(2)猜想假设:　并联电路两端的电压与各部分电路的电压均相等　.?
(3)实验器材:干电池两节、小灯泡四只(规格不同)、电压表一只、开关一个、导线若干.
(4)实验方案:①如图所示,用导线将电路元件连接起来;②用电压表分别测出A,B之间,C,D之间,A,D之间,B,C之间的电压,并记录在下表中;③换用不同规格的小灯泡,分别测出A,B之间,C,D之间,A,D之间,B,C之间的电压,并记录在下表中.
次数
AB间的
电压U1
CD间的
电压U2
AD间
电压U3
第一次测量
第二次测量
(5)实验结论:　并联电路中各支路两端的电压都相等　.表达式　U=U1=U2=…=Un　.?
(6)讨论交流:如果两个用电器两端的电压相等,则这两个用电器一定是并联连接吗?　不一定,在串联电路中如果两用电器规格完全相同,则它们两端电压相等　.?
串、并联电路的电压规律
电压规律—
1.小明测串联电路的电压,连接好电路后,闭合开关,却发现指针反向偏转了,出现这种情况的原因是(　D　)
A.电压表串联在电路中
B.电压表并联在电路中
C.电压表坏了
D.电压表的正、负接线柱接反了
2.某同学用电压表测得两个小灯泡两端的电压相等,这两个灯泡的连接方法是(　D　)
A.一定是串联
B.一定是并联
C.不可能是串联
D.串联或并联都有可能
3.
如图所示,电源电压为9 V,且保持不变,开关S闭合时,电压表的示数为6 V,则(　A　)
A.L1两端的电压为3 V
B.L1两端的电压为6 V
C.L2两端的电压为3 V
D.L2两端的电压为9 V
4.
某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新的干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2 V,则L1两端的电压为　4 V　;L2两端的电压为　2 V　.?
5.
如图所示的电路,当开关S闭合后,电压表V1和V2的示数分别为10 V和4 V,则灯泡L2两端的电压为　6　V.?
柠檬电钟
1980年1月7日,一家外国报纸登载了一条引人注目的消息:英国伦敦钟表修理匠东安尼·阿希尔先生做了一只新颖别致的电钟.
电钟本身没有什么特殊的地方,引人注目的是带动电钟的动力,昼夜不停地运转了5个月之久的动力,竟是一只由柠檬做成的电池.
柠檬,这是水果呀!它怎么能发电呢?
柠檬电池之所以能够发电,它的道理和化学电池发电的道理一样,柠檬汁就好比是化学电池中一种带酸的液体罢了.不过,阿希尔发明的绝妙之处不在这一点.普通的化学电池只要参加化学反应的稀硫酸用完,电流就中止.而柠檬电池却是有生命的植物制作的,在它完全干瘪之前,由于植物细胞仍旧具有新陈代谢能力,能不断地和空气、阳光作用,能不断产生新的柠檬汁进行补充.