《15.4 测量：用电压表测量电压》 教学设计-2025--2026学年沪科版九年级全一册物理

《第四节 测量：用电压表测量电压》教学设计 基本信息 课题 第四节测量：用电压表测量电压 学科及年级 初中物理，九年级全一册 教材版本 沪科版 【课时教材分析】 本节课是沪科版九年级物理第十五章《电与电路》中的第四节内容，承接前面对电流、电路和电流表的学习，进一步引入电压这一基本电学物理量及其测量工具——电压表。教材通过类比水压帮助学生理解电压的概念，强调“电压是形成电流的原因”，并详细介绍了电压的单位、常见电压值以及电压表的结构、使用方法和读数技巧。实验部分设计了测量电源电压和小灯泡两端电压的操作任务，旨在让学生在动手实践中掌握电压表的正确连接方式（并联）、接线极性、量程选择等核心技能。同时，教材设置了“交流讨论”环节引导学生对比电压表与电流表的异同，深化对两类仪表的理解。本节内容是后续学习欧姆定律、串并联电路电压规律的基础，在整个电学体系中具有承上启下的关键作用。 【课时学情分析】 九年级学生已经具备一定的生活经验和物理知识基础，对电池、灯泡、开关等电路元件较为熟悉，并通过前几节的学习掌握了电流的基本概念、电流表的使用方法以及简单电路的连接技能，这为本节课的学习提供了良好的认知起点。然而，电压是一个抽象程度较高的物理量，不像电流那样可以通过灯泡亮度直观感知，学生容易将电压与电流混淆，误认为“电压就是电的压力”而缺乏对其本质——推动电荷定向移动的动力来源——的深刻理解。此外，尽管已有使用电流表的经验，但在迁移至电压表时，仍可能因并联连接方式的不同而产生操作困惑，尤其是在实物图连接中容易出现串联错误。学生的动手能力存在个体差异，部分学生在面对多接线柱的电压表时可能出现正负极接反、量程选错等问题。因此，教学中需借助直观类比、实物演示和分步指导，帮助学生建立清晰的电压概念，规范电压表操作流程，并通过小组合作降低实践门槛，提升全体学生的参与度与掌握度。 【课时设计思想】 本课以“问题驱动—情境探究—实践验证—归纳总结”为主线，遵循从生活走向物理、从经验走向科学的认知规律。首先通过生活中不同电源电压差异的情境引发认知冲突，激发学习兴趣；继而利用水压类比构建电压的物理图景，化解概念抽象性难题；随后聚焦电压表这一测量工具，采用“观察—讲解—示范—操作—反馈”的递进式教学策略，确保学生在安全前提下完成规范操作。整个教学过程突出学生的主体地位，设置“测量两节干电池串联电压”“测量小灯泡工作电压”两个核心实验任务，引导学生经历完整的科学探究流程：提出问题→设计实验→进行实验→收集数据→得出结论→交流反思。特别注重对比思维的培养，组织学生系统比较电压表与电流表在结构、用途、连接方式等方面的异同，强化知识网络建构。评价贯穿始终，通过课堂观察、操作表现、数据记录和问题回答等方式实施多元评价，促进深度学习真实发生。 【教学目标】 物理观念 1. 理解电压是使电路中形成电流的原因，知道电源的作用是在电路两端维持电压；掌握电压的符号、单位及换算关系，能列举生活中常见的电压值。 2. 认识电压表的结构特征，理解其在电路中的符号表示，掌握电压表并联接入电路的原理依据，能够根据待测电压大小合理选择量程。 科学思维 1. 运用水压类比法建立电压的物理模型，发展类比推理能力，提升对抽象物理概念的理解水平。 2. 能够分析电压表与电流表在使用规则上的共性与差异，运用比较与分类的方法梳理电学测量仪器的操作要点，形成结构化知识体系。 科学探究 1. 经历“用电压表测量电压”的完整实验过程，独立或合作完成实验器材的选取、电路图的识读、实物图的连接、数据的读取与记录等操作任务。 2. 在教师指导下制定合理的实验步骤，针对实验现象提出可探究的问题（如串联灯泡电压分配），初步体验猜想与验证的科学方法。 科学态度与责任 1. 养成严谨求实的实验态度，严格遵守电压表使用规程，树立安全用电意识，避免因操作不当损坏仪器或造成安全隐患。 2. 在小组合作中主动承担任务，乐于分享操作经验与测量结果，尊重他人观点，共同完成探究目标，体现团队协作精神。 【教学重难点】 【教学重点】 1. 理解电压是形成电流的原因，掌握电压的单位及常见电压值。 2. 掌握电压表的正确使用方法：包括并联连接、正负接线柱接入、量程选择与读数技巧。 【教学难点】 1. 深刻理解电压的物理意义，区分电压与电流的本质区别，克服“电压即电压力”的浅层认知。 2. 在实际操作中准确实现电压表与被测用电器的并联连接，避免误接为串联，并能根据指针位置正确读出不同量程下的电压值。 【教学课时】 1课时（45分钟） 【教学策略】 采用情境创设法激发兴趣，类比推理法突破概念难点，讲授演示法规范操作流程，合作探究法落实实验技能，对比归纳法整合知识体系。坚持以学生为中心，注重启发引导与即时反馈，实现知识建构与能力发展的统一。 【教学准备】 教师准备：多媒体课件（含水压动画、电压表结构图、电路连接示意图）、实物投影仪、演示用电压表、干电池组、小灯泡、导线、开关；学生实验器材每组一套：电池（带盒）、电压表、小灯泡、开关、导线若干；实验报告单。 【教学过程】 教学活动 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、情境导入，激疑引思 一、生活现象引出电压概念 （1）、展示生活中不同电源图片，引发认知冲突 教师利用PPT依次展示一节普通干电池、手机锂电池、家庭插座、闪电云层的照片，并标注其典型电压值：1.5V、3.7V、220V、10^9 kV。提问：“同样是电源，为什么它们提供的电压会有如此巨大的差别？这些数字背后的‘电压’到底是什么意思？”引导学生回忆家中电器铭牌上的电压参数，思考不同设备为何需要不同的电压供电。 （2）、类比水压解释电压作用 播放一段水管中水流流动的动画：左侧高位水箱与右侧低位水箱之间由管道连接，阀门打开后水从高处流向低处。提问：“水为什么会流动？”学生回答“因为有高度差”。教师顺势指出：“这种推动水流动的压力差叫做水压。在电路中，电荷的定向移动形成了电流，那么是谁在‘推动’电荷移动呢？答案就是电压。”板书定义：“电压是形成电流的原因。”进一步说明：“电源就像水泵，它不断把正电荷从负极搬运到正极，维持两极之间的电压，从而使电路中持续有电流。” （3）、明确学习任务，揭示课题 引导语：“既然电压如此重要，我们如何知道一个电源或一个用电器两端到底有多少电压呢？这就需要用到一种专门的测量工具——电压表。今天我们就来学习如何使用电压表测量电压。”板书课题《第四节 测量：用电压表测量电压》，并强调本节课的核心任务是学会正确使用电压表。 1. 观察图片，联系生活经验，思考不同电源电压差异的原因。 2. 回忆家中电器电压标识，讨论电压高低对设备运行的影响。 3. 观看动画，理解水压类比，建立“电压推动电荷移动”的初步印象。 4. 明确本节课学习目标，集中注意力进入新课学习。 从真实生活情境出发，通过视觉冲击引发好奇，激活已有经验；运用类比法将抽象的电压概念具象化，降低理解难度；自然引出测量工具，明确学习方向。 二、认识电压表，掌握使用规则 二、观察电压表结构，学习使用规范 （1）、实物展示电压表，引导学生观察外部结构 教师手持学生常用电压表面向全班展示，提问：“请大家仔细观察这个仪表，它有哪些组成部分？”引导学生说出三个接线柱（标有“-”、“3”、“15”）、刻度盘、指针、调零螺丝等。重点讲解：“标有‘-’的是负接线柱，必须连接电路的低电位端；‘3’和‘15’是正接线柱，分别对应0～3V和0～15V两个量程。使用时要根据预估电压大小选择合适的正接线柱，从而确定量程。” （2）、结合教材图15-42，分析内部电路原理 投影教材图15-42“实验室常用电压表”， 指出电压表本质上是一个高电阻的电流表，正因为其内阻很大，当并联在电路中时几乎不分流，所以不会显著影响原电路的工作状态。强调：“这就是为什么电压表必须并联——只有这样才能量出真实的电压而不改变电路。” （3）、演示正确连接方法，强调安全注意事项 教师在黑板上画出简单电路图（电源、开关、小灯泡串联），然后拿出电压表模型进行模拟连接。边操作边讲解：“测量小灯泡两端电压时，应将电压表的‘-’接线柱接到小灯泡的一端，‘+’接线柱（根据电压选‘3’或‘15’）接到另一端，形成并联关系。”特别提醒：“绝对不能像电流表那样串联在电路中！否则会因电压表内阻太大导致电路几乎断路，灯泡不亮。”再次强调安全警示：“接线前务必确认正负极不能接反，被测电压不得超过所选量程，否则会烧坏电压表。” 1. 观察实物电压表，识别各部件名称及功能。 2. 阅读教材图15-42，理解电压表并联原理。 3. 观看教师演示，记录关键操作要点： - 并联连接 - 正进负出 - 量程合适 - 禁止超限 通过直观观察与图文结合，帮助学生全面认识电压表的外观与内部机制；教师示范标准操作流程，突出关键细节与易错点，为后续动手实验奠定基础。 三、动手实验，测量电压 三、分组实验：测量电源与用电器电压 （1）、布置第一个实验任务：测量电源电压 发放实验器材和实验报告单，宣布第一项任务：“请各小组先将两节干电池串联放入电池盒，然后直接将电压表接在电池组两端，测量总电压。”提醒学生：“干电池每节约1.5V，两节串联约为3V，因此应选择0～3V量程。”巡视各组操作，重点关注是否正确选择“-”和“3”接线柱，是否并联连接。待指针稳定后，指导学生正确读数：“先看量程，再看每大格代表多少伏，最后精确到最小分度值。”例如，若指针指在第25小格，每小格0.1V，则读数为2.5V。鼓励学生更换为一节电池重复测量，验证电压叠加规律。 （2）、布置第二个实验任务：测量小灯泡两端电压 提问：“如果我们在电路中接入一个小灯泡，它的两端还有电压吗？和电源电压一样吗？”引导学生预测。接着布置任务： “请按照教材图15-45所示电路图，连接一个包含电源、开关、小灯泡的串联电路，并将电压表并联在小灯泡两端，测量其工作电压。”教师在黑板上同步绘制电路图，强调电压表符号“Ⓥ”的位置。巡视过程中重点纠正以下常见错误：电压表串联接入、正负极接反、未闭合开关就读数等。对于连接困难的小组，提供个别指导。待电路正常工作且电压表显示稳定数值后，要求学生将数据填入表格。 （3）、组织数据交流，引导初步分析 邀请几组代表汇报测量结果，特别是电源电压与灯泡两端电压的数值。提问：“你测得的灯泡电压接近电源电压吗？为什么？”引导学生发现：由于导线和电源本身存在微小电阻，灯泡电压略低于电源电压。进一步设问：“如果电路中有两个小灯泡串联，该怎么分别测它们的电压？猜一猜它们的电压之和会不会等于电源电压？”为下一节课埋下伏笔。 1. 小组合作组装电池组，正确连接电压表测量电源电压。 2. 记录测量数据，尝试解释误差原因。 3. 根据电路图连接含小灯泡的串联电路，规范并联电压表。 4. 观察灯泡发光情况，读取并记录电压表示数。 5. 参与班级交流，分享实验结果，思考电压分布规律。 通过真实操作强化技能掌握，培养学生动手能力和团队协作意识；在“做中学”中深化对电压表使用规则的理解；通过数据分析引导科学思维发展，激发进一步探究的兴趣。 四、对比归纳，巩固提升 四、系统梳理知识，深化理解 （1）、组织学生填写对比表格 投影一张空白对比表，标题为《电流表与电压表使用规则对比》，列项包括：仪表符号、连接方式、能否直接接电源、量程选择、读数方法、损坏原因等。引导学生回顾已有知识和本节课内容，逐项填写。例如，在“连接方式”一栏，电流表填“串联”，电压表填“并联”；在“能否直接接电源”一栏，电流表填“严禁”，电压表填“可以”。通过集体讨论完善表格内容。 （2）、讲解练习题，检测学习效果 投影教材练习题第2题：“关于电压表的使用，下列说法中错误的是（ ）”，选项如下： A. 电压表要并联在被测电路两端 B. 被测电压不能超过电压表的量程 C. 电流从正接线柱流入电压表，从负接线柱流出 D. 绝对不允许不经过用电器把电压表直接接在电源两极上 让学生独立判断，然后提问：“D选项错在哪里？”引导学生明确：“电压表可以直接接在电源两极测量电源电压，这是允许且常见的做法。”再出示图15-46，让学生判断哪种接法正确测量灯泡L两端电压，强化并联概念。 （3）、总结本节课核心要点 师生共同回顾：电压是形成电流的原因，单位是伏特（V）；电压表必须并联使用，注意正负极性和量程选择；学会了测量电源和用电器两端的电压。强调：“规范操作不仅是获得准确数据的前提，更是保护仪器和人身安全的基本要求。” 1. 参与对比表格填写，系统整理两类仪表的异同点。 2. 独立完成选择题，辨析常见误区。 3. 观察电路图，判断电压表连接正误。 4. 跟随教师总结，梳理本节课知识脉络。 通过对比归纳构建知识网络，防止概念混淆；通过典型习题检测理解程度，及时纠正错误观念；课堂总结帮助学生形成完整认知结构。 【作业设计】 1、 基础巩固 1. 我国家庭电路的电压是______V，一节干电池的电压大约是______V。 2. 电压表应与被测用电器______联，电流应从______接线柱流入，从______接线柱流出。 3. 如图15-47所示为一电压表的表盘，若使用0～3V量程，此时电压表的示数为______V；若改用0～15V量程，指针位置不变，则示数为______V。 二、能力提升 4. 如图15-48所示电路，请用笔画线表示导线完成电路连接。要求：两灯L₁、L₂串联，电压表测量L₁两端的电压，导线不能交叉。 三、拓展探究 5. 查阅资料回答：为什么测量电压时电压表必须与被测电路并联？如果错误地将其串联在电路中，会发生什么现象？请结合电压表内部结构特点进行解释。 （注：以上题目均源自教材PXX页练习题，学生需在作业本上作答） 【板书设计】 第四节 测量：用电压表测量电压 一、电压（U）   ● 定义：电压是形成电流的原因   ● 单位：伏特（V），kV、mV   ● 常见值：干电池1.5V，家庭电路220V，安全电压≤36V 二、电压表   ● 符号：Ⓥ   ● 结构：负接线柱（-），正接线柱（3, 15）   ● 使用规则：     ① 并联在被测电路两端     ② 电流“+”进“-”出     ③ 被测电压 ≤ 量程     ④ 可直接测电源电压 三、实验：测量电压   ● 测电源电压 → 直接连两端   ● 测灯泡电压 → 并联跨接   ● 读数步骤：看量程 → 看分度值 → 看指针位置 【教学反思】 本节课整体达到了预期教学目标，学生通过类比理解了电压的物理意义，大部分小组能够独立完成电压表的规范操作，实验兴趣浓厚，课堂参与度高。特别是在测量小灯泡电压的环节，学生亲眼看到电压表指针偏转并与灯泡发光状态关联，增强了对“电压驱动电流”这一核心概念的感性认识。然而，仍有少数学生在连接实物电路时将电压表误接为串联，导致灯泡不亮，反映出对“并联”概念的空间想象能力不足，今后可在课前增加虚拟仿真软件预演环节加以弥补。另外，关于电压表内阻极大的特性及其为何必须并联的深层原理，虽已简要提及，但受限于课时未能深入展开，建议在后续课程中结合欧姆定律进一步阐释，帮助学生建立更完整的电学认知框架。总体而言，实验探究环节的设计有效促进了知识的内化与技能的掌握，体现了“做中学”的教学理念。 学科网（北京）股份有限公司 $