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初中物理教案
初中物理四、电压教案
教案
初中物理
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教案示例

第四节 电压

教学目标

一、知识与技能

1 .知道电源是提供电压的设备,电压是电路中形成电流的原因。

2 .知道电压用字母 U 表示,电压的国际单位是伏特,用符号 V 表示,其他单位有 kV mV ,μ V 。掌握它们之间的单位换算。

3 .了解一些常用电压值,记住人体的安全电压值,家庭电路电压值。

4 .能够正确使用电压表测电路的电压。

5 .知道并联电路各用电器两端电压相等,串联电路总电压等于 各个用 电器电压之

二、过程和方法

1 .体会利用类比方法引入电压概念,明确电压的作用,电源是提供电压的设备。

2 .通过对实物的观察认识电压表,掌握正确使用电压表的方法。

三、情感、态度和价值观

1 .通过电压的学习,体会类比方法的运用,掌握研究问题的科学方法。

2 .通过使用电压表测量电压,培养学生爱护仪表、认真求实的科学态度。

教学重点

建立电压的初步概念;通过实验观察理解电压的作用。

教学难点

电压表的正确选择、连接及读数

教学方法

实验法、观察法

教具准备

干电池若干、灯座、小灯泡、开关、导线若干、电压表、电流表、投影仪、家用手电筒

教学过程

一、引入新课

电与我们的生活息息相关。“电压”这个词听起来也不陌生。同学们知道哪些知识与电压有关呢?

老师可以补充列举:手电筒里电池有电压,电压值是 1.5 V ,电子表和电动玩具车里用的电池也有电压,高压线上有电压,人不能靠近……

到底什么是电压?电压是哪来的?这节课我们一起来探究有关电压的知识。

二、新课学习

1 .电压的概念

请两位同学在黑板上画出串联电路图并利用干电池、小灯泡及导线、开关连接串联电路。电路检查无误后,闭合开关,请同学们观察。现象:小灯泡发光。取走干电池,补上一段导线,再闭合开关,请同学们观察。现象:小灯泡不亮。

导线和灯丝都是金属制成的,不是有大量自由移动的电子吗?为什么灯不发光呢?只有电子产生了定向移动,才能形成电流,小灯泡才会发光。取走电源,换上导线,导线中虽然有大量的自由电子,但不发生“定向”移动,所以没有电流,小灯泡不亮。

电路中必须有电源,才能使电路中的自由电子产生定向移动,电路中才会有电流。也就是电源的两极间存在着某种“力量”迫使整个电路中的电子产生了定向移动。我们就把电源两极间的这种作用称为“电压”。

板书:电压是使电路中形成电流的原因,而电源是提供电压的装置。

改变电路中接入的电池的多少,请同学们仔细观察,灯泡的亮度相同吗?接入电路中的电池不同时,灯泡的亮度不同。接入两节电池时比用一节电池时灯亮。这样的现象说明了什么问题呢?用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同,不同的电压产生的效果不同。电源的电压越大,电路中的电流就越大,灯泡就越亮。通过刚才的学习,大家对电压的概念已有了解。

2 .电压的单位

哪位同学知道电压的代表符号及单位是什么?电压的符号是“ U ”。电压的单位是“伏特”,简称为“伏”,单位符号是“ V ”。电压常用的单位还有:“毫伏( mV )”“微伏(μ V )”“千伏( kV )”它们之间的换算关系是: 1 kV=10 3 V   1 mV=10 -3 V   1 μ V=10 -6 V

请同学们打开课本,阅读书中小数据,了解常见电压值,记住干电池的电压值、人体安全电压值及家庭电路的电压值。将数据中以千伏、毫伏为单位的数值化成以 伏特为 单位,以 伏特为 单位的数值化成以千伏或毫伏为单位。同学们练习,教师巡视。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。

3 .电压表的使用

通过大家的努力,我们对电池及电压已有所了解。如果老师现在有几节不同的电池,由于不小心将电池上标称的电压值磨掉了看不清楚,但必须知道其电压值是多少,大家可以帮助我吗?

电路中电流的大小用电流表测量,电压的大小可以用电压表来测量。但是,什么样的表是电压表呢?

出示几种电表,让同学们分辨。请一位同学从这几块表中选出电压表,并说出选择的依据。表盘上标有字母“ V ”的就是电压表。因为电流的单位是安培( A ),标有“ A ”的是电流表。电压的单位是伏特( V ),标有“ V ”的就是电压表。肯定学生的回答,并进一步向同学们介绍电压表的分类,如演示用表、学生用表等。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?电路中电流表符号是 A ,电压表符号应该是 V

请同学们观察如投影所示的电压表,根据以前学过的电流表的知识,认识电压表。

①该电压表的零刻度线在表盘的最左端。

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。

③使用“ - ”和“ 3 ”两个接线柱时,量程是 3 V ,刻度盘上每一大格表示“ 1 V ”,每一小格表示“ 0.1 V ”;使用“ - ”和“ 15 ”两个接线柱时,量程是 15 V ,刻度盘上每一大格表示“ 5 V ”,每一小格表示“ 0.5 V ”。

④电压表中间的旋钮可以调零。

同学们已经认识了电压表。该怎样用它来测量,如何使用电压表呢?请同学们仔细阅读教材“使用说明书”,回答书中提出的问题,总结出电压表使用的一般规则。

4 .串联电路、并联电路种各用电器两端的电压关系

1 ):电压表应该和被测用电器怎样连接?具体接法是什么?用直流电压表测量某元件两端电压时应与这个元件并联。具体的接法是:标有“ + ”号的接线柱应靠近电源的正极,标有“ - ”号的接线柱要靠近电源的负极。教师通过引导应使学生明白:双量程电压表的三个接线柱中有一个是公共的接线柱标有“ + ”或“ - ”。如公共接线柱标出的是“ + ”则剩下的两个接线柱皆为“ - ”接线柱;如果公共接线柱标出的是“ - ”,则剩下的两个接线柱皆为“ + ”接线柱。

2 ):如何确定电压表要使用的量程?电压表的量程必须大于被测电路两端的电压。如果能判定被测电压不超过 15 V ,可以先用“ 0~15 V ”的量程测;如果测出的电压不超过 3 V ,可以改接“ 0~3 V ”的量程,提高测量的准确性。同学们知道了怎样使用电压表。现在请两位同学将电压表接入我们开始连接的串联电路,测量小灯泡两端的电压。另两位同学一起在原来画出的电路图上加入电压表,并在图中标出电压表的“ + - ”接线端。接入电压表后的电路。

全体同学认真检查。电路无误后合上开关,观察电压表的示数。电压表的示数是多少?如何读数呢?电压表的指针向右偏得越多,表示电压越高。读数时,首先应该看清选用了电压表的哪个量程,知道满刻度表示的电压值。第二,要看清该量程下一大格表示的电压值是多少?每一大格又分成了几个小格,每一小格表示的电压值是多少?第三,看清测量时,指针停在哪个大格,哪个小格上,然后读出来。如果指针没有指在刻度线上,而是指在两刻线之间,该如何读数呢?

电流表、电压表都不需要估读。测量时,指针的 位置离哪条 刻线近,就按哪条刻线算。

同学们一起归纳电压表的使用规则:

板书:二要、一不、二看清

二要:电压表要并联在被测电路的两端,要使电流从电压表的“ + ”接线柱流入,从电压表的“ - ”接线柱流出。

一不:被测电压不能超过电压表的量程。

二看清:读数时一要看清电压表所用的量程;二要看清每一小格所表示的数值。

[想想议议]

电压表的接线柱旁都标有“ + - ”号。使用规则要求电流必须从电压表的“ + ”接线柱通入,从“ - ”接线柱流出;还要求被测电压值不能超过电压表的量程。请同学们思考:

1 .如果正、负接线柱接反了,会出现什么现象?

2 .如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象?

3 .如果事先不能估计被测电压的大小,应怎样选择量程?

如果正、负接线柱接反了,指针会反向偏转,即向没有刻度的方向偏转。如果被测电压超过了电压表的量程,电压表的指针可能会超出刻度盘上的刻度线。经过大家的讨论并结合演示(注意不允许学生效仿),肯定同学们的回答。强调这两种情况的后果是不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯甚至损坏电表。

在事先不能估计被测电压的情况下,可以用“试触”的办法来选择量程。连接好电路后,在合上开关时轻轻接触一下就断开,同时观察电压表指针的偏转情况。如偏转过激,指针超出了表盘刻度线,则电压表量程太小,应换用较大量程;如果电压表指针偏转角度太小,则电压表量程太大,应换用小量程。

“试触”的方法在电学中很重要,利用试触的方法不仅可以选择电压表的量程,还可以判断电源的正负极;判断电压表正、负接线柱连接是否正确。

[想想做做]

出示家用手电筒及干电池若干节。

请一位同学将干电池装入手电筒,并能使手电亮起来。同学们仔细观察,怎样装电池,才能使手电发光?第一节电池正极朝前,第二节电池的正极和第一节电池的负极接在一起,第三节电池的正极和第二节电池的负极连在一起。同学们观察得非常仔细。请同学们将刚才的实物连接图和电路图画出来。

学生画图,教师巡视,指导学生画出正确的图形,并请一位同学将正确的图画在黑板上。(结合学生画出的正确的电路及电路图)说明:像这样将电池的正极和负极依次连接起来就叫电池的串联,这几个电池合在一起叫电池组,余下的一个正极和一个负极就是电池组的正极和负极。根据以前学过的知识,同学们可以探讨什么是电池的并联。请同学们分组测量每节电池的电压和电池组的电压,并找出它们之间的关系。用电压表测电池的电压,就要把电压表并联在电池两端。电压表可以不经过用电器直接连到电源的正负极上吗?电压表可以直接连接在电源的两极上,这也正是电压表与电流表使用中的一个区别。

学生操作,教师巡视指导,操作完毕,各组汇报实验结果。

第一组:用两节电池,每节电池电压是 1.5 V ,电池组电压为 3 V.

第二组:用三节电池,每节电池电压是 1.5 V, 电池组电压是 4.5 V.

第三组:……

根据各组的实验结论,谁能总结出电池电压和电池组电压之间的关系?串联电池组的电压,等于各个电池电压之 。课后同学们还可以再比较电池的倒接和顺接究竟有什么不同,电池“并联”成电池组电压会怎样变 . 现在请同学们一起来小结本节内容。

三、小结

利用投影仪投影如下的表格,请同学们填写。

参考答案:

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