第五节 电压及其测量（教学课件）物理北师大版2024九年级全一册

该初中物理课件聚焦“电压及其测量”，系统讲解电压的作用与单位、电压表使用方法及串并联电路电压关系，通过“电鳗发电”短视频导入，结合电流知识回顾，搭建从已知到未知的学习支架。 其亮点在于运用水管与电路类比进行模型建构，通过电压表使用实验、串并联电压关系探究培养科学探究能力，拓展阅读“生物电与医学应用”渗透社会责任。练习巩固题注重实验数据与误差分析，助力科学论证能力提升。学生能深化概念理解与探究能力，教师可获得结构化教学资源。

第五节 电压及其测量 北师大版九年级全一册（2024） 第十一章 电路、电流和电压 核心素养目标 1.物理观念 2.科学思维 3.科学探究 4.科学态度与责任 知道电源的作用、电压的单位及其换算；理解串联与并联电路中电压的关系；熟悉电压表的使用，能正确连接含电压表的串、并联电路，并绘制对应电路图。 通过实验操作精准掌握电压测量技法，并归纳得出串联及并联电路中电压规律，以强化学生科学思维。 通过实验操作掌握电流测量技法，提升观察与动手能力，以培养学生的科学探究能力。通过对实验归纳结论的和总结，培养学生的概括能力。 通过探究活动，激发学习兴趣，培养热爱科学、积极研究、探索科学知识的精神。通过与同学们共同的实验过程，培养其严谨的科学态度及团结协作的精神。 教学重点 教学难点 A B 教学重点难点 会连接含电压表的串、并联电路，并画出相应的电路图；知道串联电路、并联电路中电压关系。 正确连接含电压表的串、并联电路，并画出相应的电路图；理解串联电路、并联电路中电压关系。 探究任务 2 电压表 1 电压 串联电路中各处的电压关系 3 并联电路中各处的电压关系 4 知识回顾 上节课我们学习了哪些内容？ 1. 电流的形成: 电荷 的形成电流。 2. 电流的方向: 科学上规定， 定向移动的方向为电流方向，在金属导体中，电流方向与 定向移动方向相反。 定向移动 正电荷 自由电子 导入新课 一 导入新课 什么是电压呢？步入今日课堂，一探究竟！ 先观短视频，瞧瞧电鳗的神奇魅力！ 电鳗主要生活在南美洲的淡水环境中，从亚马逊河到奥里诺科河都有其身影。电鳗最引人注目的特点是它们能够发电，产生的电压高达600伏以上。这种能力使电鳗成为了淡水中的霸主，任何进入其领地的生物都可能遭受致命的电击。因此电鳗也被形象地称为“水下高压线”。 探究新知 二 一.电压 1.电源和电压的作用 打开甲图中阀门时，管内的水会流动吗？为什么？ 水能连续流动吗？怎样能让水连续流动呢？ 如图丙安装上抽水机，管内的水能连续不断流动吗？ 一.电压 1.电源和电压的作用 类比 类比 类比 ①水管中能形成水流，归因于A、B两容器间存在的水位差，即水压差。抽水机旨在维持此水位差，以确保水流的持续性。 抽水机(保持一定水压) 电源(保持一定电压) 水管(传输水流) 导线(传输电流) 水轮机(利用水能的设备) 灯泡(利用电能的设备) 水阀(控制水流的通断) 开关(控制电流的通断) 类比 ②电路中之所以有电流，是因为电源两端存在电压。电源是保持电路两端存在持续电压，得到持续电流的装置。 一.电压 1.电源和电压的作用 抽水机 水压 水流 电流 电压 提供 提供 形成 形成 电 源 电压是形成电流的原因。电源是提供电压的装置。 电源的作用: 提供电压 电压的作用: 使电路中形成电流 一.电压 2.电压的符号及单位 ①符号：物理学中常用字母U表示电压 ②单位： ▶国际单位制单位: 伏特，简称：伏，符号：V ▶常用单位: 千伏(kV)；毫伏(mV)；微伏(μV) ▶换算： 1kV=103V 1V=103mV 1mV=103μV 2.电流单位及换算 一.电压 150µV= mV= V；4.5V= mV= µV；200KV= V= µV 练一练 0.15 1.5×10-4 4.5×103 4.5×106 2×105 2×1011 一.电流 3.常见电压值 一单元太阳能电的0.5V 一节锂离子电池3.6~3.7V 一节干电池1.5V 一块铅蓄电池2.0V 一节镍氢电池1.2V 一粒纽扣电池1.25~3.0V 家庭电路220V 工厂动力用电380V 一.电压 3.常见电压值 电棍放电时的电压达几万伏 常见小型电动汽车电压为336V或384V，电动大客车则在580-600V之间 一.电压 3.常见电压值 行业规定 安全电压为不高于36V，持续接触安全电压为24V，安全电流为10mA。 一.电压 3.常见电压值 　常见的带电鱼有电鳗、电鳐、电鲶等。其中电鳐电力第二强了。它放电电压可达300-500伏，足以把附近的鱼电死，人和牲畜碰上，全身也会麻痹。据计算，1万条电鳐的电能聚集在一起，足够使1列电力机车运行几分钟。 一.电压 3.常见电压值 闪电作为一种强烈的自然放电现象，其电压范围极广。综合权威资料显示： ①常见范围‌：多数闪电电压在100万伏（1×10⁶ V）至10亿伏（1×10⁹ V）之间。‌②典型值‌：国际气象组织及中国气象局等机构指出，典型闪电电压约为1亿伏特（1×10⁸ V）。‌ ‌③极端情况‌：在放电初始阶段，电压可能瞬时达到5亿伏特。‌ 一.电压 ①电压表：测量电路中电压大小的仪表。 ③电压表的构造 刻度盘 表盘标志及数值单位 指针 调零旋钮 负接线柱 量程为0～3V 量程为0～15V 二.电压表 1.认识电压表 ②元件符号： 量程0～３V，满偏电压为３Ｖ， 分度值：0.1V 量程0～15A，满偏电压为15V， 分度值：0.5V 正接线柱 一个表盘，两个量程(两排数值)，三个接线柱 V 3 15 2.电压表的连接 ①使用前要调零； ②电流“正入负出”； ③电压表并联接入电路，测谁电压和谁并联； ④电压表可以接在电源的正、负极上； ⑤选择合适量程，在不能事先估计电压大小的情况下要先试触。 二.电压表 注意事项 2.电压表的连接 以先使用0~15V的量程，将开关试触一下，看闭合的瞬间，指针偏转情况，若超出量程，要换更大量程的电压表；若指针偏转不大于15V，但是大于3V，应该使用0~15V的量程;如果指针的偏转小于 3V，应该改用0~3V的量程进行测量。 试触法 在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源电压相等。 二.电压表 二.电流表 3 15 2.电压表的连接 2 0 5 10 15 0 1 3 3 15 V 2 0 5 10 15 0 1 3 3 15 V 3.电压表的读数 确定量程和分度值；根据指针位置读出示数（视线应与表盘垂直）。 在下图中，电压表的两个接线柱被接入了电路，请你尝试读出电压表的示数。 甲电压表的示数　　　　　V，乙电压表的示数　　　　　V。 2.4 4.0 二.电压表 练习一：用电压表直接测量一节干电池两端的电压，电压表的示数为　 　V。测量两节干电池串联两端的电压，电压表的示数为　　　V。两节干电池并联两端的电压，电压表的示数为　　　V。 4.学生实验：练习使用电压表 二.电压表 — 串联 并联 结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。 并联电池组两端的电压等于每节电池两端电压。 4.学生实验：练习使用电压表 　　练习二：利用一只小灯泡和两节干电池，练习使用电压表测量电路中的电压。按照图11.5-7连接电路，注意电压表的正确接入方法和测量方法。 (1)当电压表选择0~15V量程时，开关闭合后电压表的示数为　　　V;当电压表选择0~3V量程时，开关闭合后，电压表的示数为　　　V。 二.电压表 投影或展示学生实验数据 4.学生实验：练习使用电压表 二.电压表 量程0~3 V 1.6 V 量程0~15 V 8 V 指针偏转程度相同，大量程读数是小量程读数的5倍。 (2)将接入电路的干电池数目调整为一节，观察小灯泡的亮度变化，选择一个你认为合适的电压表量程再次进行测量，电压表的示数为　　　V。　　　 4.学生实验：练习使用电压表 二.电压表 两次实验小灯泡的亮度相同吗?你认为是什么原因造成的? 现象: 用一节干电池时，灯泡较暗。 现象分析: 电路中电流的大小与电源电压有关。 三.串联电路中各处的电压关系 １.设计实验 用两只不同规格的小灯泡L1、L2将其连接成如图 11.５-８所示的串联电路。分别测量L1两端的电压U１，L2两端的电压U２，L1和L2两端的总电压U。 我们已经知道了串、并联电路中的电流关系，那么在这两种电路中的电压关系是怎样的?和电流的关系相似吗? U１ = V ； U２ = V； U 　= V; L1 L2 S U１ U２ U 图 11.５-８ L1 L2 S V + - L1 L2 S V + - L1 L2 S V + - 【实验数据表格】 U１/ V U２ / V U / V 第一次测量 第二次测量 第三次测量 三.串联电路中各处的电压关系 2.收集数据,分析论证 实验结论：串联电路总电压（电源电压）等于各用电器两端电压之和。 表达式：U = U1+U2 1.5 1.5 1.2 1.8 1.4 1.6 3.0 3.0 3.0 投影或展示学生实验数据 为得到普遍规律，需换用不同规格的灯泡，多做几次实验。 四.并联电路中各处的电压关系 将小灯泡L1、L2连接成如图 11.5-9所示的并联电路。分别测量L1两端的电压U１，L2两端的电压U２，L1和L2两端的总电压U。 １.设计实验 U１ = V ； U２ = V； U 　= V; L1 L2 S 图 11.5-9 L1 L2 S V + - L1 L2 S V + - L1 L2 S V + - 四.并联电路中各处的电压关系 2.收集数据,分析论证 U１/ V U２ / V U / V 第一次测量 第二次测量 第三次测量 实验结论：并联电路各支（用电器）路两端电压相等，且等于电源电压。表达式： U = U1=U2 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 【实验数据表格】 换上规格不同的小灯泡，多次实验，投影或展示学生实验数据 串、并联电路中各处的电压关系 串、并联电路电压的关系： 1.在串联电路中，电路的总电压等于各个用电器电压之和。 U= U1+U2+…+Un 2.在并联电路中，各支路两端的电压都相等，与电路两端的总电压也相等。 U= U1=U2=…=Un 小结 拓展阅读 人们很早以前就知道一些动物带电，如电鲇、电鳐等。不过，当时人们认为这只是个别现象。到18世纪末，科学家发现青蛙的神经和肌肉带电后人们逐渐认识到生物体带电是普遍现象。 神奇的生物电 生物电基于细胞膜内外电压。安静时约几十毫伏，难观察。受刺激时电压剧变。细胞膜电压反映组织器官状况。医学上用仪器测量以诊断健康，如心电图、肌电图、脑电图等，可部分取代手术诊断，减少伤害。 拓展阅读 神奇的生物电 生物电的研究与物理学、医学、生物学以及计算机科学都有十分紧密的关联。你还知道哪些与生物电相关的知识或信息?请你畅想一下与之相关的未来技术应用，写一篇科幻短文或科普习作与同学交流分享。 由于生物电肌肉收缩和产生知觉等方面具有重要的作用，因此也可以利用外部的电刺激代替生物电来控制人体的某些机能，达到治疗和恢复机能的目的。例如，在正常情况下，由心脏窦房结产生的电信号传导到心房，接着传导到心室引起心脏搏动，一旦这种传导(通常是在心房和心室之间)发生故障，心跳就会减慢而危及生命。心脏起搏器可以用适当间隔的电刺激来替代中断的信号，维持心脏正常跳动。 课堂小结 三 课堂小结 练习巩固 四 练习巩固 1.如图所示的电路能用电压表测出灯泡 L1 两端电压的是（ ） B 练习巩固 2.如图所示，电源两端的电压是4.5V并保持不变，开关S闭合后电压表的示数为3V，则（ ） A.L1两端的电压为3V B.L2两端的电压为3V C.L2两端的电压为2V D.L1两端的电压为5V B 练习巩固 3.某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究并联电路电压规律”实验，电路图及实验数据记录表格如下，你认为以下观点最合理的是（ ）。 A.小红看到课本上写着“并联电路各支路两端电压相等”，认为实验数据一定是错误的，建议重新做一次 B.小雨认为要实事求是，根据实验数据得出结论：并联电路各支路两端电压不相等 C.小刚认为灯两端电压不同是因为两盏灯规格不同造成的 D.小明认为灯两端电压不同是实验误差造成的，建议改变灯泡规格，多次实验 D 练习巩固 4.如图所示的电路中，电源电压为3V，当开关S1、S2都闭合时，则（ ）。 A.电流表将被烧坏 B.电压表被烧坏 C.两只灯泡都将被烧坏 D.灯L1亮，灯L2不亮 A 5．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转，下列说法正确的是（　　） A．盐水电池将电能转化为化学能 B．这个盐水电池的电压是0.4V C．锌片是盐水电池的正极 D．盐水中，电流的方向是从铜片流向锌片 B 练习巩固 6．如图，在探究“并联电路电压的关系”时，小明想把两个灯泡并联起来，用电压表测量并联电路的总电压，请你用笔帮他画出连接的电路。 L2 L1 S 练习巩固 作业布置 五 完成课本69-70页“自我检测”1-4题 作业布置 谢谢观看 THANKS Lavf58.20.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 $