第1节 电压 （表格式教学设计）物理人教版2024九年级全一册

第1节 电压（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第1节 电压 教学 目标 物理观念 知道电压的作用及电源是提供电压的装置。知道电压的单位及其换算关系，记住干电池及家庭电路的电压值，了解电压表的用途与符号。 科学思维 会正确选用电压表的测量范围，正确读出电压表的示数。 科学探究 通过观察认识电压表，会正确使用电压表测量电压。 科学态度 与责任 在初步认识电源、电压关系的过程中，感受推理方法。 教材 分析 本节内容由“电压”和“电压的测量”两部分构成。“电压”部分是将电压与水压进行类比理解电压的作用。利用小资料的形式来展示常见的几种电压值。 “电压的测量”是通过引导学生仔细观察电压表和阅读电压表的使用说明，让学生总结得出电压表的连接方法和使用方法。教学中可通过实物、视频等手段和学生实验，引导学生练习电压表的连接、使用和读数，提高学生的认知能力和实验能力。这个过程虽然难度稍大，但在使用电压表时一般不存在“烧表”的危险，所以教材中安排学生自行实验。 学情分析 1. 知识储备分析：学生已经学习了电流和电路的相关知识，对电路的基本组成、电流的形成等有了初步的认识，这为学习电压奠定了一定的知识基础。但电压是一个抽象的概念，看不见、摸不着，学生理解起来会有一定的困难。 2. 学习兴趣与态度分析：九年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的关键时期，他们对新鲜事物充满好奇心和求知欲，具备一定的自主学习能力和合作探究意识。在学习习惯和态度方面，部分学生学习主动性较强，但也有一些学生存在学习动力不足、依赖教师讲解等情况。在课堂教学中，需要采用多样化的教学方法和手段， 激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，引导学生积极参与到课堂学习和探究活动中来。 3. 学习难点分析：学生对电压的理解，会感到较陌生。教师可通过实物展示、视频播放等方式，培养学生的观察能力和良好的阅读习惯。通过“类比法”使学生认识和理解电源和电压，激发学生进行探索的兴趣，发展学生的思维能力。通过观察、分析实验现象，培养学生实事求是的科学态度，增强学生交流与合作的能力。 教学重点 电压表的正确使用。 教学难点 对电压概念的理解。 教学 器材 干电池几组、小灯泡多个（含灯座）、开关、导线若干、电压表等。 多媒体ppt，包含视频：《电压表的使用》、《电压与水压》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【播放视频并提问】请同学们欣赏视频——《水果电池》。几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管！发光二极管为什么会亮呢？ 原来水果在这里扮演了“电源”的角色，它为发光二极管提供了“电压”，使自由电荷在电路中定向移动起来。 电源是如何使电流持续流过用电器的呢? 观看视频，思考问题，激发兴趣，进入情景。 学习新课 一、电压 1. 探究电流的形成原因 【实验器材】两节干电池、一个小灯泡、一个开关和一些导线。 【实验过程】 甲 乙 丙 （1）如图甲所示，干电池没有接入电路中，观察小灯泡是否发光。 （2）如图乙、丙所示，把小灯泡接入电路中，第一次用一节干电池做电源，第二次用二节干电池做电源，观察小灯泡的亮度。 【实验现象】不接电池小灯泡不亮；接入一节电池时，小灯泡发光暗；接入两节电池时，小灯泡发光亮。 【分析现象】没有电池时，导线中虽然有大量的自由电子，但不发生“定向”移动，没有电流，所以小灯泡不亮。当接上电池时，小灯泡发光，表明金属导体中的自由电子发生了定向移动形成电流。 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。电源两极间的这种作用称为“电压”。 【实验结论】电压是形成电流的原因。 2. 用类比法认识电压 将电压与水压进行类比理解电压的作用。 （1）水流的形成过程：抽水机提供水压（水位差）→水管形成水流→水轮机利用水能→阀门控制水流通断。 （2）电流的形成过程：电源提供电压（电位差）→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流通断。 【播放视频】——《电压与水压类比》 3. 电源的作用：电源在电路中的作用就是提供电压，不同的电源给电路两端所提供的电压是不相同的。如果某一电路与电源相连接，电压就加在这段电路的两端，使导体中的自由电荷定向移动形成电流。 4. 电压的单位 【指导阅读课本第68页】知道电压单位及其常见的电压值。 （1）国际单位制：伏特，简称伏，符号是V。 （2）常用单位：千伏（kV）、 毫伏（mV） 换算关系：1kV＝103V 1V＝103mV （3）常见的电压 常用干电池 1.5V 手机电池 3.7V 电子手表用氧化银电池 1.5V 我国的家庭电路 220V 铅蓄电池 2V 大型发电机 6.3～18kV 特高压输电 大于1000kV 闪电时云层间 可达106V 【例题1】华为麒麟9020芯片是华为有自主知识产权的手机芯片，采用7nm工艺制造。华为手机拥有反向无线充电技术，如图所示，将另一架手机置于华为手机上，就能给另一架手机充电。此时，华为手机相当于电路中的 ______，另一架手机相当于电路中的_______。手机使用的锂电池电压是3.7V＝_______mV。 【答案】电源，用电器，3.7×103。 【例题2】物理上有许多的学习方法，在我们认识电流的时候，往往从水流中开始的，如图，从图中可知，抽水机提供______，电源可提供______，这种物理学中应用的方法叫______法。 【答案】水压，电压，类比。 观看或进行实验，进行分析，初步认识电压的概念。 通过与水压类比理解电压的概念。 观看视频，进一步理解电压的作用。 阅读课本第68页。知道电压单位及其常见的一些电压。 做例题1，知道电源的概念，会进行电压单位换算。 做例题2，通过与水压类比法理解电压的概念。 学习新课 二、电压的测量 1. 认识电压表 【展示实物】电压表是测量电压高低的仪器。电路符号： 。实验室常用电压表如图所示。主要组成有：三个接线柱、表盘、指针、调零螺丝等。 （1）电压表的测量范围：表盘上有两排刻度，表示电压表的测量范围，分别是0~3V和0~15V。 （2）接线柱：有三个接线柱，分别是“-”、“3”和“15”。“-”表示负接线柱，“3”和“15”两个接线柱都是“+”接线柱。 使用“3”和“-”两个接线柱时，电压表的测量范围是0~3V，最大可测3V的电压。使用“15”和“-”两个接线柱时，测量范围是0~15V，最大可测15V的电压。 2. 电压表的读数 （1）明确所选电压表的测量范围。例如，0~3V或0~15V。 甲 乙 （2）确定电压表的分度值：即表盘的1小格所代表的电压大小。若测量范围是0~3V，则每1小格表示0.1V；若测量范围是0~15V，则每1小格表示0.5V。如图所示，甲图电压表的示数为2V；乙图电压表的示数为12.5V。 （3）读数：接通电路，待指针稳定（不左右摆动）后读数。 3. 电压表的使用 指导学生阅读课本第68页“直流电压表使用说明书”，归纳出电压表的使用规则。 【归纳】 （1）使用前进行调零。使用电压表前应该先观察指针，是否指在零刻度线上，若不指在零刻度线，则调零旋钮使指针指在零刻度线。 （2）电压表与被测用电器并联。如图所示，电压表并联在小灯L1两端，测量L1两端的电压。 电压表与被测用电器并联 电流从“＋”接线柱流入 （3）必须让电流从红色（“＋”号）接线柱流进，再从黑色（“-”号）接线柱流出。 电压表接入电路时，电压表的“+”接线柱靠近电源的正极，“-”接线柱靠近电源的负极。若接反的话，则指针会反向偏转，不能测量电压，会损坏电压表。 （4）被测电压不能超过电压表的测量范围。 如果被测电压超过电压表的测量范围，就无法读数，而且也有可能损坏电压表，这时应该改用更大量程的电压表。 “试触法”选测量范围：为避免电压过大损坏电压表，在不能事先估算电压的情况下，要先闭合开关然后迅速断开（叫作“试触”），看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。 【播放视频】——《电压表的使用》 4. 学生实验——用电压表测量电压 【进行实验】如图，先将电压表接在小灯泡两端，接通电路，读取电压表的示数；再将电压表接在电源两端，接通电路，读取电压表的示数。 【实验现象】电压表两次的示数相同。 【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两端的电压相等。 用电压表测量电压 测量干电池串联时的电压 5. 电压表与电流表的异同比较 电压表 电流表 用途 测量电路两端的电压 测量电路中的电流 连接 方式 并联在被测电路两端 串联在被测电路中 与电源相连 能够直接并联 在电源两极上 绝对不允许直接 接在电源两极上 分析 电路时 电压表可看做断路 电流表看成一条导线 相同点 ①使用前要调零，弄清分度值、量程。 ②使用时都要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出； ③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数； ④不能估计出电流、电压值时，可用试触法判断选量程。 【例题3】下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确的是（ D ） 【例题4】在图所示电路中，用笔画线代替导线把电压表接入电路，使电压表测小灯泡L2两端的电压。 【答案】见右图。 【例题5】如图，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和铝片插入盐水中，这样就制成了一个电池。观察电压表指针的偏转与接线可知，这个电池的电压是_____V；其中_____片是它的电池正极（选填“铝”、“铜”）。 【答案】0.3，铜。 观看电压表，说出其构造。 回答电压表的量程与分度值，会正确读数。 阅读课本第68页“直流电压表使用说明书”并回答电压表的使用规则，学会自主获取用电压表测量电压的方法。 观看视频，掌握电压表的使用。 进行实验，分析论证，归纳结论。 进行交流讨论，说出电压表与电流表的异同。 做例题3，知道电流表、电压表的使用。 做例题4，会正确连接含有电压表的电路。 做例题5，会读出电压表的数，会根据电压表判断电源的电极。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1. 下列关于电压的叙述正确的是（　　） A．手机电池的电压是220V B．在任何情况下，一节干电池的电压都是1.5V C．电压只能使自由电子发生定向移动 D．电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因 【答案】D. 【解析】A．家庭电路的电压是220V，手机电池的电压约3.7V，故A错误； B．一节新干电池的电压为1.5V，用久之后电压会下降。故B错误； CD．电压能使自由电荷发生定向运动，而不仅仅是自由电子发生定向移动，如：酸、碱、盐水溶液中的正负离子。故C错误，D正确。 2. 恰当运用“类比法”可深刻理解物理现象。如图所示，我们可以将电路中_____类比为水路中的水流，电路中_____类比为水路中的水压，而抽水机在“水路”中的作用相当于电路中的______。 【答案】电流，电压，电源。 【解析】水的定向移动形成水流，电荷的定向移动形成电流，通过这种相似性将无形的电流类比于有形的水流，理解就容易了。 水之所以能定向移动，是因为有水压，电荷之所以定向移动是因为有电压，因此将电压类比于水压就容易理解电压和电流之间的关系了。 水压是抽水机不断抽水形成水位差即产生水压，而电压则是由电源提供，所以抽水机在水路中的作用相当于电路中的电源。 3. 同学们在实验室中利用电压表测量小灯泡电压时，画出下面几种电路图，其中正确的是（　　） 【答案】C。 【解析】电压表在测量电压时，应并联接入电路中；电流要从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，故C正确，ABD错误。所以选C。 4．如图电路，①、②是电压表或电流表。闭合开关S，下列判断正确的是（ ） A．若①、②是电流表，则灯L1、L2并联 B．若①、②是电压表，则灯L1、L2串联 C．若①是电流表，②是电压表，则只有灯L1发光 D．若①是电压表，②是电流表，则只有灯L2发光 【答案】B. 【解析】A．若①、②是电流表，闭合开关后，电源被短路，故A错误； B．若①、②是电压表，电路的路径只有一条，灯L1、L2串联，故B正确； C．若①是电流表，②是电压表，电源会被短路，故C错误； D．若①是电压表，②是电流表，灯L2被短路，只有灯L1发光，故D错误。 5. 小明同学用灯泡L1和L2组成了串联电路，他连接的电路如图所示． （1）闭合开关，观察到的现象是________；出现这种现象的原因是_______． （2）请你在实物图上只改动一根导线，使电压表能够测出L1两端的电压．（要求：在需要改动的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉） 【答案】（1）电压表的指针向分度盘的左边偏转；（2）电压表的正、负接线柱接反；（3）见右图。 【解析】由图可知，电压表的“-”接线柱接靠近电源正极，而“3”接线柱靠近电源负极．此时闭合开关将会出现电压表指针反偏的现象（电压表的指针向分度盘的左边偏转）．电压表指针反偏是因为其正、负极接线柱接反．要使电压表能够测出L1两端的电压，则电压表要与L2并联，并注意“正进负出”．所以应将原来L2右端到电压表“-”的导线打“×”，将电压表“-”接线柱连接到L1右端．如图所示。 6. 在如图所示的a、b两个圆圈内填上电流表或电压表的符号，使开关闭合后两盏灯并联。电压表用字母V表示，电流表用字母A表示。 【答案】见右图. 【解析】根据图示可知，使闭合开关后，两灯并联，b与灯泡L2并联，为电压表；a与灯泡L2串联，为电流表，如图所示。 板 书 设 计 第1节 电压 一、电压 （1）电压的作用：使自由电荷定向移动形成持续的电流。 （2）电源的作用：给用电器两端提供电压。 （3）电压的单位 国际单位：V 常用单位： kV、mV、µV 换算关系：1kV=103V 1V=103mV 1mV=103µV 二、电压表的使用 （1）电压表与被测用电器并联。 （2）电压表的“+”接线柱靠近电源正极， “-”接线柱靠近电源负极。 （3）被测电压不能超过电压表的测量范围。 课 堂 小 结 第1节 电压 作 业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$