京改版九年级全册 物理 教案 9.5电压及其测量

电压
教学目标
知识与技能
1．初步认识电压，知道电压的作用，知道电源是提供电压的装置。
2．知道电压的单位，能对电压的不同单位进行换算。
3．记住干电池、家庭电路的电压值。
4．知道电压表的用途及符号，会正确使用电压表，能正确地读出电压表的示数。
过程与方法
通过实验观察小灯泡亮度的变化，获得电路中电流的强弱信息，从而了解电压概念，使学生具有初步的观察能力、分析和推理的能力。
情感、态度与价值观
通过对学生正确使用电压表技能的训练使学生学会阅读说明书，养成严谨的科学态度和工作作风。
教学重难点
【重点】正确使用电压表,并能准确读数.
【难点】正确连接电压表,并用电压表测量电压.
教学准备
【教师准备】干电池、灯泡、教学用电压表、多媒体课件、开关等
【学生准备】干电池、开关、灯泡、电压表、导线等.
教学方法
科学探究法、演示实验法、观察法
教学过程
新课引入
播放水果电池视频
问题：水果在这里扮演了什么样的角色？
水果在这里扮演了“电源”的角色，它为电子表、发光二极管提供了“电压”。这节课我们就来学习电压的相关知识。
巩固提升
师：请同学们回忆第十五章电流与电路的相关知识，回答以下问题。
师：1.
电路中形成持续电流的条件有哪些？
生：电路中有电源，形成闭合回路。
师：2.
电流表的使用规则有哪些？
生：电流表要串联在被测电路中；电流应从正接线柱流入，从负接线柱流出；被测电流不能超过电流表量程；不能不经用电器而直接把电流表接在电源两端上。
交流展示
师:
同学们思考一下电路中先后接一节和两节电池时，小灯泡的亮度相同吗？
现在请一位同学来讲台前展示他的实验过程。
师：你观察到的实验现象是？
生：连入2节电池比连入1节电池时要亮。
师:
两次实验你认为是什么原因造成的呢？
生：电源
师:
这个实验说明了什么？
生：电路中电流的强弱与电源有关，与电源的电压有关.
精讲点拨
一、电压
1.
电压是电路中形成电流的原因;电源是提供电压的装置.
师:为了进一步说明在什么情况下才能形成电流，我们先用水流作比喻，看看水流是怎样形成的?
如图所示，A、B两容器中的水位不同，当打开阀门，我们观察到，水通过水管从A容器向B容器流动，直到两容器液面相平。
由此可见，水位差(又叫水压)是使水定向流动形成水流的原因。如何才能形成持续的水流呢？
生：需要抽水机
如图所示，我们用一台抽水机不断地把水从B容器抽到A容器，使A容器的水位总比B容器的水位高，水管两端总保持一定的水压，水管中就有了持续的水流。
与此类似，如图所示电路中两个极板分别有大量的正电荷和负电荷，闭合开关，电荷就在导体中做定向移动形成了电流，但这种定向移动瞬间就结束了。如何才能形成持续的电流呢？生：需要电源
电源在工作中，不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，保持电路两端有一定的电压，于是在电路中就形成了持续的电流。
师:
我们可以得出结论：水压是形成水流的原因。
请同学们概括电路中形成电流的原因。
生:
电压是使电路中形成电流的原因。
师：抽水机是提供水压的装置。在电路中，电源的作用是什么？
生：电源是提供电压的装置。
师:
同学们回答的很好!
板书:
1.
电压是使电路中形成电流的原因.
电源是提供电压的装置.
师：我们在学习电压的作用时，用水压来比喻，这是物理学中常用什么方法：
生：类比法。
物理学中电压的符号及单位是什么？
请同学们自主学习教材56页，完成以下填空。
2.
电压的符号是U.
在国际单位制中,电压单位是伏特,
符号是V.
【拓展延伸】伏特是意大利物理学家.
1800年他宣布发明了伏打电堆,他因此被称为“电源之父”，后人为纪念这位著名的物理学家,以他的名字命名为电压的单位.
比伏特大的单位有:千伏(kV)、比伏特小的单位有毫伏(mV)
问题:
根据前面我们学过的电流的单位换算关系，同学们想一想,电压单位之间的换算关系是怎样的呢?
生:它们的换算关系是:1
kV=103
V、1
mV=10-3
V.
板书:
2.电压的符号:U.
3.电压的单位:
国际单位:
伏特(
V
).
请同学们阅读56页小资料，了解常见的电压值。
常见的电压/V
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
无轨电车电源
550~600
铅蓄电池
2
闪电时云层间
可达106
师:
为了方便以后的学习,
特别要牢记的几个常见的电压值:一节干电池的电压值为1.5V;一节铅蓄电池的电压为2V；我国家庭电路的电压值为220V；人体安全电压不高于36伏。图中小朋友把手指插入插座的插孔中的做法是错误的，有可能会发生触电事故。这是因为人体安全电压不高于36伏，而插座两端的电压为220V。
同学们已经知道电池有电压，在闪电的云层间也会有很高的电压，有些生物体内可以产生较高的电压。
小资料
展示图片“会放电的鱼”电鳐
电鳗
教师介绍：电鳐产生的电压可达200V，而电鳗是放电能力最强的淡水鱼类，输出的电压可达300~800V，因此电鳗有水中的"高压线"之称。正是由于它拥有强大的电武器，经常被引用到科幻电影中，《超凡蜘蛛侠2》中的电鳗人就是利用仿生学的原理创造的。
师：电路中电流大小用电流表测量,电压的大小用什么仪器来测量？
生：电压表
二、电压的测量
师：每个小组都有一个电表，它是什么表？
生：电压表
师：你的判断依据是什么？
生：电压的单位是伏特(V)，表盘上标有字母“V”的就是电压表。
认识电压表的结构
师：请同学们观察面前的电压表，根据以前学过的电流表的知识，分小组讨论，说说能观察到哪些信息？
板书：二、电压的测量
生1：电压表由刻度盘、调零螺丝、指针、接线柱构成。该电压表的零刻度线在表盘的最左端。
生2：该电压表有三个接线柱，两个量程。一个公共的“－”接线柱和两个“＋”接线柱。
生3：使用“－”和“3”两个接线柱时，量程是0～3
V，刻度盘上每一大格表示“1
V”，每一小格表示“0.1V”；使用“－”和“15”两个接线柱时，量程是0～15
V，刻度盘上每一大格表示“5
V”，每一小格表示“0.5
V”。
师：同学们一定还记得电流表在电路图中的符号，电路中电压表又该如何表示呢？
生：电路中电流表符号是，电压表符号应该。
师：与电流表相同，使用前要注意观察什么？
生：首先观察可选择的量程，再看分度值(每一小格表示的电压值)，还要看指针是否指在零刻度线，如果指针不在零刻度线位置，要用调零螺丝调零。
师：很好，现在我们来看如何连接电压表。
1．电压表的连接
师：请同学们仔细阅读教材第57页某型直流电压表使用说明书，从中收集到有关电压表连接方法的一些信息，回答下列提出的问题。待会儿我请同学来回答。
学生阅读，同时思考问题：
板书：1．电压表的连接
师：（1）电压表应该和被测用电器串联还是并联？
生：电压表应并联在被测用电器两端。
追问：怎么测量电源的电压？
生：将电压表并联在电源的两端。
师：回答的很好，电压表可以直接在电源两端，测电源电压。
（2）电压表标有“＋”
“－”号
接线柱应该分别接在什么位置？
如果接反了会出现什么现象？
生：电压表“＋”
“－”接线柱的连接方法：让电流从“＋”接线柱流进电压表，从“－”接线柱流出电压表。接反了会出现反偏。
（3）测量电压时，如何确定电压表要使用的量程？
师：如果被测电压约为1.5V，该如何选择？
生1：“0～3
V”的量程
师：如果被测电压约为3.8V，该如何选择？
生:1：“0～15
V”的量程
师：如果被测电压约为20V，又该如何选择？
生:1：换用大量程的电压表
师：用一句话总结你的选用原则：
生：待测电压值不能超过电压表的量程。
师：如果事先不能估测出电压大小，类比电流表的使用，该怎么做？生：用试触法。
练一练
将下图中的元件连接起来,
其中灯泡L1和L2串联，电压表测L1两端的电压。
提示：在连接电路时要根据先串联后并联的原则。
2.
电压表的读数
回顾电流表读数的相关知识，你能说出电压表的读数步骤吗？
板书：2.
电压表的读数
生：读数步骤：
（1）看量程；
（2）看分度值；
（3）看指针偏转的格数。示数=
偏转格数×分度值
与电流表类似，电压表也不需要估读，靠近哪条刻度线就按哪条刻度线进行读数。
电流表与电压表的读数属双基知识，是中招必考的考点，同学们一定要按照步骤读数，确保读数准确。
接下来我们来练习两道题。
练一练
1．（易错点警示）该电压表的读数是多少？
生：接线柱被覆盖，无法读数。
师：在读数时，一定先要看清选择的量程。
师：如果选择大量程0~15
V
读数是？
生：
10V
师：如果选择小量程0~
3
V，读数是？
生：
2V
我们发现：当指针指在同一位置时，选用大量程所读的示数是选用小量程所读示数的5倍。
2.
两个表的读数各是多少？
量程：0~3V
读数：1
V
量程：0~15
V
读数：12.5
V
互动体验
请同学们来练习使用电压表，探究只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源电压的关系。
3.用电压表测量电压
探究实验：探究只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源电压的关系
提出问题：只有一个用电器的电路中，用电器两端电压与电源电压有什么关系？
猜想：用电器两端电压与电源电压可能相等；用电器两端电压与电源电压可能不相等
设计实验：（1）如何测量小灯泡两端电压？（2）如何测量电源电压？
进行实验：
1.
将电压表接在小灯泡两端，接通电路，读取的数据是＿＿V
；
2.
将电压表接在电源两端，接通电路，读取的数据是＿＿
V.
分小组实验，由组长汇报实验结果。
实验结果:
电压表两次的示数是相等的。（在误差范围内）
师：我们从这个结果中得出什么样的结论呢？
生：实验结论：在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源电压相等。
师：通过多次实验，我们得到的结论具有普遍性。
精讲点拨
电流表和电压表使用的异同
我们利用表格来对比电流表和电压表使用的异同
师：他们的共同点都有什么？
生：接线柱的连接规则相同，都是使电流“＋”进“－”出；量程的选择规则相同，都不能让待测值超过量程，测量前应进行估计或试触。
师：不同点呢都有什么？
生：接法不同，电流表要串联在电路中，而电压表要并联在被测用电器两端。电流表不能直接接在电源两极，而电压表可以直接接在电源两极。
师：请同学们思考，电流表和电压表在使用时连接方式为什么不同？我们通过两个演示实验来说明。
演示一：
1.
将电压表并联在电路中对灯泡亮度是否有影响？
实验现象：电压表并联在电路中对灯泡亮度几乎没有影响。
因此这种接法正确，可以测量出用电器两端电压。
演示二：
2.
电压表串联在电路中，对灯泡的亮度是否有影响？
实验现象：灯泡不亮；电压表示数接近等于电源电压。
这是一种常见的电路故障。故障的原因是：电压表对电流的阻碍作用很大，串联在电路中相当于通过灯丝直接与电源正负极相连，测的是电源电压。
电流表对电流的阻碍作用很小，接入电路中相当于导线，而电压表对电流的阻碍作用很大，并联在用电器两端不会影响原电路中电流大小。因此在使用时，电流表要串联在电路中，而电压表要并联在被测用电器两端。
师：我们总结一下，这堂课我们学到了哪些知识？有些什么收获？
1、知道了电压和电源的作用，了解了电压的符号和单位
2、通过阅读说明书了解到正确使用电压表的方法
3、通过类比电流表的读数方法，能正确地读出电压表的示数。
通过这节课的学习，我们更进一步了解了类比法是学习物理问题的一种重要方法。
课堂小结
1．电压是电路中形成电流的原因。
电源给用电器两端提供电压。
电压用字母U表示；国际单位是伏特，符号是V。
2．电压表的使用
(1)电压表与被测用电器并联；(2)电流要“+”进“-”出；
(3)被测电压不能超过电压表的量程。
3.
电压表读数
(1)确定量程;
(2)
确定分度值;(3)
看指针偏转的格数.
板书设计
一.电压
1.
电压是电路中形成电流的原因.
电源是提供电压的装置.
2.
符号：U
3.
国际单位：伏特(V)
二．电压的测量
1.
电压表的连接
2.
电压表的读数