【物理素材】电压和电阻【二】
一、教学目标
（一）知识与技能
1．初步认识电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。
2．知道电压的单位及其换算关系，记住干电池及家庭电路电压值。
3．认识电压表，了解电压表的用途与符号，会正确使用电压表测量电压。
（二）过程与方法
会利用类比的方法认识电压；通过阅读电压表的使用说明书，了解电压表的使用方法，学会使用电压表测量电路两端的电压。
（三）情感态度和价值观
通过学习使用电压表测量电路两端电压，掌握电压表的使用方法，尝试使用电压表研究电路中的电压。
二、教学重难点
本节内容由“电压”和“电压的测量”两部分构成的，电压是电路中一个重要的物理量，它是后面欧姆定律以及电功率的基础。电压是电路中形成电流的原因，电流是由自由电荷的定向移动形成的，电压使电荷发生定向移动，使用类比的方法来认识电压是本节教学的重点。电路两端电压的大小可以使用电压表来测量，电压表应该和被测电路并联，可以直接接在电源两端测电源电压。由于电压表与被测电路并联，虽然对于并联电路的连接学生已经多次训练，但由于电路复杂、电压表连接要注意接线柱的选择等，学生在连接电路时还存在一定的难度，所以连接含有电压表的实物图、画电路图是本节教学的难点。在一些复杂电路中，学生对于电压表的测量对象的判断也存在一定难度，即不易判断电压表的测量对象。
重点：利用类比的方法认识电压；会使用电压表测电路两端的电压。
难点：会连接含有电压表的电路，判断电压表的测量对象。
三、教学策略
利用学生熟悉的水果电池引出电压的概念，水果电池是电源，使电路中形成了持续的电流，利用类比的方法得出电压的概念。介绍电压的单位及各单位间的换算，了解生活中一些常见的电压值。通过电池串联改变灯泡亮度，利用电池串联可以改变电压，使电路中的电流大小发生改变，知道电压是形成电流的原因。电压的测量可以先让学生自学，阅读电压表的使用说明书，了解电压表的一些参数及使用方法，在实验室测量中，电压值较小，不存在烧坏电压表的风险，可以让学生自主设计电路图，连接实物进行测量，练习使用电压表，在使用的过程中发现问题，总结出电压表的使用方法。通过电路的变换，练习使用电压表测不同电路两端的电压值。
四、教学资源准备
多媒体课件整合网络、电压表、灯泡、水果电池（柠檬或橙子）、开关、导线若干、电压表的使用说明书等。
五、教学过程
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教学环节 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
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创设情景 （5分钟） |
展示雷电、高压标志图。 你想知道雷电有多强大吗？雷电的电压能达到多高？ 这个标志什么意思？ |
学生观察图片，了解生活中图片的意思。 |
创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。 |
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引入新课 （5分钟） |
演示：水果电池可以使一排发光二极管发光。 水果不仅可以给人提供能量，也能给电路提供能量。水果在此相当于电路中哪个组成部分？ 如果使用导线代替水果，此时二极管可以发光吗？演示实验。 水果在这里为二极管提供了“电压”，使自由电荷在电路中定向运动起来。 |
学生回答： 水果在此电路中相当于电源，提供电能。
学生观察演示实验。 |
利用水果电池引入本节课。 |
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新课内容（25分钟） |
电压 ◆活动（一）： 1．展示连接的最简单的电路。闭合开关，观察实验现象，灯泡发光，说明电路中有电流。 2．把电源取下，用一段导线连接在电源的位置，闭合开关，观察实验现象。 思考：1．电路中的电流是如何形成的？ 2．电源的作用是什么？ 3．电源为什么会使电路中形成电流呢？ ◆活动（二） 为了说明电流形成的原因，先用水流作类比，看看水流是怎样形成的。 1．在图甲的U形管内注入一定量的水，用夹子夹住底部，两个容器中的水位相平。打开阀门，观察水管中的水是否会流动？
2．如图乙，向左管中加水，使左容器中的水位比右容器的高，打开夹子，观察水管中的水是否会流动？如果会流动，水流动的方向如何确定？此实验还可观察到哪些现象？
思考：在水管中形成水流的条件是什么？如何得到持续的水流？ 当A、B两容器中的水位不同时，在水管中出现水压使水流动。在此装置中加入一个抽水机，就可以在A、B两端形成水压差，进而形成持续的电流。
水压会使水管中的水发生定向的移动形成水流；那么是谁使电路中形成电流的呢？（如图丁）
对比丙、丁两图类比分析电路中电流的形成。电路各元件与“水路”各元件进行类比。 通过图中用水流类比电流，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”。 水的流动是因为有水压，电荷做定向移动是因为有电压。电压是电路中形成电流的原因，电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流，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。 小结：1．抽水机提供水压形成水流；电源提供电压形成电流。 2．电压是形成电流的原因。 讨论：电路中要有持续电流的条件。 在一段电路中有电流，则电路两端一定有电压；电路两端有电压，电路中不一定就有电流。 通常用字母U表示电压，它的单位是伏特，简称伏，符号是V。 常用的单位还有千伏（kV），毫伏（mV），它们的换算关系是： 1kV=1000V=103V， 1mV=0.001V=10-3V。 阅读课本“小资料”，了解常见的电压。 |
学生观察两个实验并思考。
学生回忆前面的内容，结合实验现象回答： 1．电路中的电流是由自由电荷的定向移动形成的。 2．电源在电路中的作用是形成电流。
观察图片和视频，发现A、B两个容器中的水位相平时，水管内水不会流动，涡轮不转动。
当A、B两容器中出现水位差时，水管内的水开始流动，涡轮转动，有水流。
学生讨论：只有当A、B两容器中的水位出现一个持续的水位差才能形成持续的水流。
学生观察图片和视频，了解水流的形成。
学生对比分析两张图，利用类比的思想分析两图中相似之处，“水路”和电路中各元件的作用。 抽水机使“水路”保持一定水压；电源使电路两端保持一定电压。 水管在“水路”中传输水流；导线在电路中传输电流。 水轮机是利用水能的设备；灯泡是利用电能的设备，即用电器。 阀门控制水流的通断；开关控制电流的通断。
学生讨论： 电路中要有持续电流的条件有两个：（1）电路中有电源，给电路两端提供电压；（2）电路必须是通路。
学生阅读课本，了解常见的一些电压值，如干电池、手机电池、蓄电池、家庭电路及人体的安全电压等。 |
培养学生观察实验、分析实验的能力。
利用类比的方法得出电压的概念。
培养学生利用归纳法得出结论的能力。
培养学生的总结和分析能力。 |
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电压的测量 电压是有大小的，如何知道电路两端电压的大小呢？ 测量电压的工具是电压表。展示电压表。 阅读课本上的“小资料”，学习电压表的使用说明书，了解电压表的使用环境，规格参数等。 通过阅读初步了解电压表的使用方法。思考下列问题： （1）你如何从电表的外部结构知道这是一只电压表？ （2）电压表的作用是什么？用什么符号表示？ （3）电压表使用“—”和“3”或“—”和“15”的接线柱，表示什么意思？它们的分度值分别为多少？ （4）电压表如何正确地连接在电路中？ ◆实验：练习使用电压表 现在有一电路（如图），需要使用电压表测出小灯泡两端的电压如何进行测量呢？
阅读课本“练习使用电压表”的实验，尝试用电压表测小灯泡两端的电压。 在学生分组实验的过程中，教师巡视，对学生实验中出现的问题进行指导。 实验总结： 1．电压表如何连接到电路中？ 2．电压表如何选择量程？ 3．电压表如何读数？ 再利用电压表测出上图中电源两端的电压，比较灯泡两端电压和电源两端电压的关系。 利用电压表测出一节电池两端电压和两节电池串联时两端电压，比较实验数据，得出电池串联的电压关系。 |
学生自学，了解电压表的参数。 学生通过自学，介绍电压表的使用方法： （1）电表表盘上的“V”表示此表为电压表。 （2）电压表测电路两端电压，在电路图中用 （3）常用电压表是双量程电压表，接入电路时，应把“3”和“15”两个接线柱中的一个与“—”接线柱接入电路。如果接“3”表示选择的是0～3V的量程，其分度值为0.1V；接“15”表示接的是0～15V的量程，分度为0.5V。 （4）电压表应和被测量的电路并联。使标有“—”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极。 学生结合前面自学的电压表的使用说明书，说说测量方法。 学生分组进行实验。 学生结合实验总结电压表的使用方法： 1．电压表要和被测用电器并联，电压表的“—”接线柱靠近电源负极。 2．电压表要选择合适的量程，如果无法预估电压大小，可以先使用大量程进行“试触”，如果电压值小于3V，需要换用小量程。 3．电压表读数分三步：首先明确所选量程；其次确定电流表的分度值；最后接触电路后，看看表针向右总共偏过了多少个小格，得出电流的大小。 学生分组进行实验，对比实验数据可以得出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。 学生分组进行实验，电池串联时的电压等于各电池电压之和。 |
培养学生的自学能力。
培养学生的动手能力。
为后面不同电路中电压的规律作铺垫。 | |
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测不同电路两端电压 ◆分组实验：利用电压表测灯泡L1两端的电压 1．灯泡L1、L2串联，用电压表测出灯L1两端的电压，请设计出电路图，在图中画出电压表的位置，并标出电压表的正、负接线柱。 分组连接实物，测量灯L1两端的电压。 2．灯泡L1、L2并联，用电压表测灯L1两端电压，请设计出电路图，在图中画出电压表的位置，并标出电压表的正、负接线柱。 分组连接实物，测量灯L1两端的电压。 |
学生设计电路图，并交流。
学生分组实验。 学生设计电路图，进行交流。
学生分组实验。 |
培养学生设计实验和动手的能力。 | |
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课堂反馈 1．在如图所示的电路图中，能用电压表正确测出灯Ll两端电压的是（ ）
2．如图所示的四个电路图或实物图中，闭合开关，电压表测量的分别是_______、_______、_______、_______两端电压。
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学生分析回答。 |
培养利用物理知识解决实际问题的能力。
掌握电压表测量对象的判断方法。 | |
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总结（5分钟） |
课堂小结： 1．通过这节课你学到了什么？ 2．电压的符号、单位及常用单位间的换算。 3．电压表的使用方法。
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学生梳理本节课知识内容。 1．本节主要学习了电压及电压的测量。 2．电压用字母U表示，它的单位是伏特，用V表示，常用单位有千伏和毫伏。1kV=103V，1mV=10-3V。 3．电压表是测量电压的工具，在测量某段电路两端电压时，电压表要和电路两端并联；“—”接线柱靠近电源负极；可以使用“试触法”确定电压表的量程。 |
培养学生总结归纳的能力。 |
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作业布置 |
1．完成《动手动脑学物理》第1～4题。 2．对比电压表和电流表的使用方法的异同。 |
按要求完成。
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知识巩固。 培养学生的动手能力。 |
教学课件
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