【物理素材】电压和电阻【一】
从“课程内容”的要求看，本专题涉及如下条目：
3．4．1 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3．4．2 知道电压、电流和电阻。
3．4．4 会使用电流表和电压表。
例2 了解我国家庭用电的电压和频率。
一、课标要求
从“课程内容”的要求看，本专题涉及如下条目：
3．4．1 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3．4．2 知道电压、电流和电阻。
3．4．4 会使用电流表和电压表。
例2 了解我国家庭用电的电压和频率。
二、课标解读
本条目涉及课程标准中一级主题“能量”中“电磁能”的内容。“能量”是课程标准中科学内容的三大主题之一。本条目课程内容涉及认知性和技能性目标。具体说明如下：
“从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。”“认识”属于认知性目标行为动词，从行为动词层次水平看，“认识”属于认知性目标中的“认识”层次水平。电源在电路中是提供电压的装置，工作时把化学能转化为电能，使导线中的自由电荷发生定向移动。当电流流过用电器时，会使用电器工作，把电能转化为其他形式的能。如果电路中没有电源，就不能形成持续的电流。
“知道电压、电流和电阻。”“知道”属于认知性目标行为动词，从行为动词层次水平看，“知道”属于认知性目标中的“了解”层次水平。本节要求知道电压，初步认识电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。电流的形成是由于电荷的定向移动，导体中的自由电荷只有在电压的作用下才能发生定向移动形成电流，所以电压是形成电流的原因。电路中有持续电流有两个条件，一是电路中有电源提供电压，另一个是电路是通路。电路中有电流则一定有电压，并且电路是通路；反之如果电路两端有电压，则不一定有电流（如果电路是断路的情况）。电压用符号U表示，其单位是伏特，简称伏，符号为V，还有毫伏（mV）、千伏（kV）和兆伏（MV）等。了解常见的电压值，加深对电压的认识，如一节干电池的电压为1.5V，一节蓄电池的电压为2V，人体的安全电压是不高于36V，家庭电路中各用电器两端的电压为220V。
“会使用电流表和电压表。”“会使用”属于技能性目标行为动词，从行为动词层次水平看，“会使用”属于技能性目标中的“独立操作”层次水平。本节涉及的课标内容是会使用电压表，知道测量电压的工具是电压表，它在电路图中的符号是
。它与电流表在外观上的不同之处在于电压表表头中间有一个V，而电流表表头中间是A；两个表的刻度值不同。在电压表的使用上，电压表要并联接在被测电路两端；在接入电路时，应该使标有“—”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；电压表的量程的最大测量值必须大于被测电路两端的电压，如果不知道被测电压的大约值时，初步判定电压小于15V，可以先用电压表最大量程即0～15V量程，如果测得的电压不超过3V，为提高读数的准确性，可以改用0～3V量程。
“例2 了解我国家庭用电的电压和频率。”电压是一个比较抽象的概念，学生很难直接感知，可以通过调查生活中常见一些电源的电压，使学生对电压有感性的认识。我国家庭用电的电压是220V，各个家用电器适用的电压都是220V。不同国家的家庭用电的电压不完全相同，目前世界各国室内用电所使用的电压主要有三种，分别为100V、110～130V与220～230V。100V、110～130V被归类低压，比如船上的电压，因此它的设备都是按照这样的低电压设计的；220～230V则称为高压，其中包括了中国的220V及英国的230V。
一、教学内容分析
本节内容由“电压”和“电压的测量”两部分组成，电压是电学中一个重要的物理量，它是后面学习欧姆定律和电功率的基础。电压的概念比较抽象，可以利用类比的方法来认识电压，通过实验证明电压是电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置。了解一些常见电源的电压，对电压的单位有初步的了解。电压的大小可以利用电压表来测量，需要掌握利用电压表测量电路两端电压的方法。由于电压表要和被测用电器并联，电路连接比较复杂，学生很难熟练连接电路，需要多加实践，可以通过设计电路图连接实物、根据实物画出电路图来加强训练。判断电压表测量对象对初学电压表的学生来说，有一定的难度，需要有一定的电路分析的能力，是本节教学的一个难点。
本节重点是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；难点是连接含有电压表的电路，判断电压表的测量对象。
二、重难点突破
1．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
突破建议：
通过水果电池的实验，激发学生的学习兴趣，知道水果电池可以给电路提供电能，从而提出问题，电路中电流是如何形成的呢？电压的概念比较抽象，学生不易理解，可以通过与比较具象的水流的形成进行类比，水管中要有持续的水流，在水管两端有恒定的水位差，有水压，使水管中的水流动。相类似的，在电路中要使自由电荷定向移动，在电路两端就需要有电压，电源就是提供电压的装置。通过类比还可以得出电路中有持续电流的条件有两个：电路两端有电压，电路是通路。电压表的使用可以先让学生阅读电压表的使用说明书，对比电流表的使用方法，尝试使用电压表测量一个简单电路两端的电压，通过动手实验，初步掌握电压表的使用方法，总结电压表使用注意事项，学会正确读数。通过实验可以得出简单电路两端电压就等于电源两端电压，为后面学习串联和并联电路的电压特点作铺垫。
2．连接含有电压表的电路，判断电压表的测量对象
突破建议：
在学会使用电压表的使用方法后，先让学生设计一个测串联电路中某一用电器两端的电压的电路图，根据电路图连接实物图。由于电路中用电器串联，电压表与用电器并联，电路连接比较复杂，在连接时还要注意电压表的使用，所以在实际教学中可以让学生根据设计的电路图来连接实物。同样再设计一个测量并联电路中某用电器两端电压的方法，熟悉电压表的使用方法，学会根据电路图连接实物。练习根据实物图画电路图，判断电压表的测量对象。电压表与被测用电器并联，确定电压表与哪部分电路并联，可以确定出电压表的测量对象。可以使用短路法来判断，电压表与被测电路并联，如果把电压表当作导线，则与其并联的电路就无法工作，所以在判断时如果把电压表当作导线，哪部分电路不工作，则电压表测量的就是这部分电路两端的电压。
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