初中物理《電壓》教案

時間：2023-01-29 04:00:11 教案我要投稿

初中物理《電壓》教案

　　教學目標

初中物理《電壓》教案

　　一、知識目標

　　1.初步認識電壓，知道電壓的作用.電源是提供電壓的裝置.

　　2.知道電壓的單位,能對電壓的不同單位進行換算.

　　3.記住干電池、家庭電路及人體安全電壓的電壓值.

　　4.知道電壓表的用途及符號,會正確使用電壓表,能正確地讀出電壓表的示數.

　　二、能力目標

　　1.通過實驗觀察小燈泡亮度的變化,獲得電路中電流的強弱信息,使學生具有初步的觀察能力、分析和推理的能力.

　　三、德育目標

　　1.通過對學生正確使用電壓表技能的訓練使學生學會閱讀說明書,養成嚴謹的科學態度和工作作風.

　　教學重點

　　建立電壓的初步概念;通過實驗觀察理解電壓的作用.

　　教學難點

　　電壓表的正確選擇、連接及讀數.

　　教學方法

　　實驗法、觀察法.

　　教具準備

　　干電池若干、燈座、小燈泡、開關、導線若干、電壓表、電流表、投影儀、家用手電筒.

　　課時安排

　　1課時

　　教學過程

　　一、引入新課

　　［師］電與我們的生活息息相關.“電壓”這個詞聽起來也不陌生.同學們知道哪些知識與電壓有關呢?

　　［生］手電筒里電池有電壓,電壓值是1.5 V.

　　［生］電子表和電動玩具車里用的電池也有電壓.

　　［生］高壓線上有電壓,人不能靠近.

　　…

　　［生］到底什么是電壓?電壓是哪來的?

　　［師］同學們說得都很好.下面我們一起來探究什么是電壓.

　　二、進行新課

　　［探究］什么是電壓?

　　［師］請兩位同學在黑板上畫出串聯電路圖并利用干電池、小燈泡及導線、開關連接串聯電路.電路檢查無誤后,閉合開關,請同學們觀察.

　　［生］小燈泡發光.

　　［師］取走干電池,補上一段導線,再閉合開關,請同學們觀察.

　　［生］小燈泡不亮.

　　［師］導線和燈絲都是金屬制成的,不是有大量自由移動的電子嗎?為什么燈不發光呢?

　　［生］只有電子產生了定向移動,才能形成電流,小燈泡才會發光.

　　取走電源,換上導線,導線中雖然有大量的自由電子,但不發生“定向”移動,所以沒有電流,小燈泡不亮.

　　［生］電路中必須有電源,才能使電路中的自由電子產生定向移動,電路中才會有電流.

　　［師］也就是電源的兩極間存在著某種“力量”迫使整個電路中的電子產生了定向移動.我們就把電源兩極間的這種作用稱為“電壓”.

　　［板書］電壓是使電路中形成電流的原因,而電源是提供電壓的裝置.

　　［想想做做］

　　［師］改變電路中接入的電池的多少,請同學們仔細觀察,燈泡的亮度相同嗎?

　　［生］接入電路中的電池不同時,燈泡的亮度不同.

　　［生］接入兩節電池時比用一節電池時燈亮.

　　［師］這樣的現象說明了什么問題呢?

　　［生］用一節電池做電源和兩節電池做電源的電壓不同,不同的電壓產生的效果不同.

　　［生］電源的電壓越大,電路中的電流就越大,燈泡就越亮.

　　［師］同學們精彩的回答,說明大家對電壓的概念已有所掌握.哪位同學還知道電壓的代表符號及單位是什么?

　　［生］電壓的符號是“U”.

　　電壓的單位是“伏特”，簡稱為“伏”，單位符號是“V”.電壓常用的單位還有：“毫伏（mV）”“微伏（μV）”“千伏（kV）”它們之間的換算關系是：1 kV=103 V 1 mV=10-3 V 1 μV=10-6 V.

　　［師］請同學們打開課本P5，閱讀書中小數據，了解常見電壓值，記住干電池的電壓值.人體安全電壓值及家庭電路的電壓值.將數據中以千伏、毫伏為單位的數值化成以伏特為單位，以伏特為單位的數值化成以千伏或毫伏為單位.

　　［同學們練習，教師巡視］

　　［師］同學們已經知道電池有電壓，在閃電的云層間也會有很高的電壓，以前的學習中大家還了解過“生物電”，生物體內也會產生電壓嗎？

　　［投影］

　　電鰩

　　電鰻

　　［師］同學們在課后也可以查閱有關的資料了解相關的內容.

　　［師］通過大家的努力,我們對電池及電壓已有所了解.如果老師現在有幾節不同的電池,由于不小心將電池上標稱的電壓值磨掉了看不清楚,但必須知道其電壓值是多少,大家可以幫助我嗎?

　　［生］找到和老師的電池相同的電池,看看上面標的值是多少.

　　［生］用電壓表測量電池的電壓.

　　［師］大家的主意不錯.電路中電流的大小用電流表測量，電壓的大小可以用電壓表來測量.但是,什么樣的表是電壓表呢?

　　出示幾種電表,讓同學們分辨.

　　［師］請一位同學從這幾塊表中選出電壓表，并說出選擇的依據.

　　［生］表盤上標有字母“V”的就是電壓表.因為電流的單位是安培（A），標有“A”的是電流表.電壓的單位是伏特（V），標有“V”的就是電壓表.

　　［師］肯定學生的回答，并進一步向同學們介紹電壓表的分類，如演示用表、學生用表等.

　　［師］同學們一定還記得電流表在電路圖中的符號，電路中電壓表又該如何表示呢？

　　［生］電路中電流表符號是○A，電壓表符號應該是○V.

　　［投影］“電壓表”

　　請同學們觀察如投影所示的電壓表，根據以前學過的電流表的知識，認識電壓表.

　　［生］①該電壓表的零刻度線在表盤的最左端.

　　②該電壓表有三個接線柱，兩個量程.一個公共的“-”接線柱和兩個“+”接線柱.

　　③使用“-”和“3”兩個接線柱時，量程是3 V，刻度盤上每一大格表示“1 V”，每一小格表示“0.1 V”；使用“-”和“15”兩個接線柱時，量程是15 V，刻度盤上每一大格表示“5 V”，每一小格表示“0.5 V”.

　　④電壓表中間的旋鈕可以調零.

　　［師］同學們已經認識了電壓表.該怎樣用它來測量，如何使用電壓表呢？請同學們仔細閱讀教材P6“使用說明書”，回答書中提出的問題，總結出電壓表使用的一般規則.

　　教師指導學生閱讀“使用說明書”，提醒同學們不需要讀懂說明書中的所有內容.

　　問題（1）：電壓表應該和被測用電器怎樣連接？具體接法是什么？

　　［生］用直流電壓表測量某元件兩端電壓時應與這個元件并聯.具體的接法是：標有“+”號的接線柱應靠近電源的正極，標有“-”號的接線柱要靠近電源的負極.

　　教師通過引導應使學生明白：雙量程電壓表的三個接線柱中有一個是公共的接線柱標有“+”或“-”.如公共接線柱標出的是“+”則剩下的兩個接線柱皆為“-”接線柱；如果公共接線柱標出的是“-”，則剩下的兩個接線柱皆為“+”接線柱.

　　問題（2）：如何確定電壓表要使用的量程？

　　［生］電壓表的量程必須大于被測電路兩端的電壓.

　　［生］如果能判定被測電壓不超過15 V，可以先用“0~15 V”的量程測；如果測出的電壓不超過3 V，可以改接“0~3 V”的量程，提高測量的準確性.

　　［師］同學們知道了怎樣使用電壓表.現在請兩位同學將電壓表接入我們開始連接的串聯電路，測量小燈泡兩端的電壓.另兩位同學一起在原來畫出的電路圖上加入電壓表，并在圖中標出電壓表的“+、-”接線端.

　　［投影］接入電壓表后的電路.

　　全體同學認真檢查.電路無誤后合上開關，觀察電壓表的示數.

　　［師］電壓表的示數是多少？如何讀數呢？

　　［生］電壓表的指針向右偏得越多，表示電壓越高.

　　［生］讀數時，首先應該看清選用了電壓表的哪個量程，知道滿刻度表示的電壓值.第二，要看清該量程下一大格表示的電壓值是多少？每一大格又分成了幾個小格，每一小格表示的電壓值是多少？第三，看清測量時，指針停在哪個大格，哪個小格上.然后讀出來.

　　［師］如果指針沒有指在刻度線上，而是指在兩刻線之間，該如何讀數呢？

　　電流表、電壓表都不需要估讀.測量時，指針的位置離哪條刻線近，就按哪條刻線算.

　　［投影］練習題

　　1.讀數練習：利用指針能活動的刻度盤.

　　（1）量程已知且不變：指針在不同位置時電壓表的讀數是多少？

　　（2）指針的位置不變，接不同的量程時，電壓表的讀數分別是多少？

　　2.一名同學使用學生用電壓表測電壓.這只電壓表有兩個量程：0~3 V，0~15 V.經判斷選用0~3 V這一量程連入電路.但是0~3 V的刻度盤上的數字模糊不清，無法準確讀出實驗數據，于是他從0~15 V刻度盤上看到指針在12.5 V處，從而判斷出實驗測得電壓是_________V.

　　通過思考此題，引導學生總結得出：指針指在同一位置時，從0~15 V刻度盤上讀出的電壓值是從0~3 V刻度盤上讀出的電壓值的5倍.

　　［師］電壓表、電流表不僅外形相似，構造也相似.因此，在使用上它們有相同的地方，但它們測量的又是兩個不同的物理量，同學們要注意區分.

　　同學們一起歸納電壓表的使用規則：

　　板書：二要、一不、二看清

　　二要：電壓表要并聯在被測電路的兩端，要使電流從電壓表的“+”接線柱流入，從電壓表的“-”接線柱流出.

　　一不：被測電壓不能超過電壓表的量程.

　　二看清：讀數時一要看清電壓表所用的量程；二要看清每一小格所表示的數值.

　　［想想議議］

　　［師］電壓表的接線柱旁都標有“+、-”號.使用規則要求電流必須從電壓表的“+”接線柱通入，從“-”接線柱流出；還要求被測電壓值不能超過電壓表的量程.請同學們思考：

　　［投影］

　　1.如果正、負接線柱接反了，會出現什么現象？

　　2.如果被測電壓超過了電壓表的量程會出現什么現象？

　　3.如果事先不能估計被測電壓的大小，應怎樣選擇量程？

　　［生］如果正、負接線柱接反了，指針會反向偏轉，即向沒有刻度的方向偏轉.

　　［生］如果被測電壓超過了電壓表的量程，電壓表的指針可能會超出刻度盤上的刻度線.

　　經過大家的討論并結合演示（注意不允許學生效仿），肯定同學們的回答.強調這兩種情況的后果是不僅測不出電壓值，電壓表的指針還會被打彎甚至損壞電表.

　　在事先不能估計被測電壓的情況下，可以用“試觸”的辦法來選擇量程.連接好電路后，在合上開關時輕輕接觸一下就斷開，同時觀察電壓表指針的偏轉情況.如偏轉過激，指針超出了表盤刻度線，則電壓表量程太小，應換用較大量程;如果電壓表指針偏轉角度太小，則電壓表量程太大，應換用小量程.

　　“試觸”的方法在電學中很重要，利用試觸的方法不僅可以選擇電壓表的量程，還可以判斷電源的正負極；判斷電壓表正、負接線柱連接是否正確.

　　［想想做做］

　　出示家用手電筒及干電池若干節.

　　［師］請一位同學將干電池裝入手電筒，并能使手電亮起來.同學們仔細觀察，怎樣裝電池，才能使手電發光？

　　［生］第一節電池正極朝前，第二節電池的正極和第一節電池的負極接在一起，第三節電池的正極和第二節電池的負極連在一起.

　　［師］同學們觀察得非常仔細.請同學們將剛才的實物連接圖和電路圖畫出來.

　　學生畫圖，教師巡視，指導學生畫出正確的圖形，并請一位同學將正確的圖畫在黑板上.

　　［師］（結合學生畫出的正確的電路及電路圖）說明：像這樣將電池的正極和負極依次連接起來就叫電池的串聯.這幾個電池合在一起叫電池組.余下的一個正極和一個負極就是電池組的正極和負極.根據以前學過的知識，同學們可以探討什么是電池的并聯.

　　［師］請同學們分組測量每節電池的電壓和電池組的電壓，并找出它們之間的關系.

　　［生］用電壓表測電池的電壓，就要把電壓表并聯在電池兩端.電壓表可以不經用電器直接連到電源的正負極上嗎？

　　［師］這位同學的問題非常好.這種認真的態度很值得我們大家學習.電壓表可以直接連接在電源的兩極上.這也正是電壓表與電流表使用中的一個區別.

　　學生操作，教師巡視指導，操作完畢，各組匯報實驗結果.

　　第一組：用兩節電池，每節電池電壓是1.5 V，電池組電壓為3 V.

　　第二組：用三節電池，每節電池電壓是1.5 V,電池組電壓是4.5 V.

　　第三組：…

　　［師］根據各組的實驗結論，誰能總結出電池電壓和電池組電壓之間的關系？

　　［生］串聯電池組的電壓，等于各個電池電壓之和.

　　［師］同學們的表現非常棒.課后同學們還可以再比較電池的倒接和順接究竟有什么不同，電池“并聯”成電池組電壓會怎樣變.現在請同學們一起來小結本節內容.

　　三、小結

　　利用投影儀投影如下的表格，請同學們填寫.

　　四、動手動腦學物理

　　1.連接圖如下：

　　連接過程中要注意電壓表的正、負接線柱以及量程的選擇要正確.

　　也可以換用其他電器進行練習.

　　2.如下圖，將圖中連接正（或負）接線柱的導線松開，將電壓表正（或負）接線柱的塑料帽扭下來露出接線的金屬柱.用導線（線芯的金屬絲）迅速碰撞電壓表的金屬柱，觀察電壓表指針偏轉情況.若電壓表反偏，說明電壓表正接線柱接的是電源的負極，電壓表負接線柱接的是電源的正極.若電壓表正偏，說明電壓表正負接線柱連著的分別是電源的正負極.這就是用“試觸”法判電源極性.也可以用“試觸”法來判斷電表接入量程的大小是否合適，這種方法在實驗中經常要用到.

　　3.如圖：甲連接的是0~3 V的量程，最小刻度是0.1 V，所以甲的讀數為2 V；乙中連接的是0~15 V的量程，最小刻度是0.5 V，因此乙讀數為12.5 V；丙中連接著小量程，其讀數為0.1 V×6=0.6 V.

　　4.這位同學連接的電路，測量的是兩只燈泡的總電壓，而不是左邊燈泡的電壓.正確的連接如下圖：

　　五、板書設計

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