内容正文:
第1节 电压 教学设计(第1课时)
课题
电压
课时
第1课时
授课类型
新授课
授课教师
授课时间
教材
分析
本节是第十六章《电压 电阻》第1节(1课时)。教材类比水流的情形引入:抽水机把低水位容器中的水抽到高水位容器以保持水压,与此类似,电源的作用就是给用电器两端提供电压,从而形成持续的电流;建立电压概念(用字母U表示,单位伏特,符号V)及千伏、毫伏的换算,借助"常见的电压"小资料(干电池1.5 V、家庭电路220 V、特高压输电1 000 kV及以上等)形成量感;重点结合"直流电压表使用说明书"学习电压表的使用——与被测元器件并联、标"-"的接线柱靠近电源负极、正确选择测量范围(3 V、15 V);通过"实验 用电压表测量电压"得出: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。
电压是电学的基本物理量之一,本节为下一节探究串、并联电路中电压的规律和后续学习欧姆定律、电功率奠定基础。课标对应3.4.2"知道电压、电流和电阻"、3.4.3"会使用电流表和电压表"、4.1.8"用电压表测量电压"。
电压概念与电压表的正确使用是本课时的重点;电压表量程的选择(先大后小)与读数方法、把电压表正确并联接入电路是本课时的难点。
学情
分析
1. 知识储备分析:学生已会规范使用电流表(上一章),认识电路的构成与串、并联电路的连接特点,具备读数和连接电路的基本技能;生活中知道"220 V"等说法,但没有建立电压概念。(依据教材前置章节推断)
2. 思维能力分析:电压概念的建立依赖"水压类比电流",类比只相似不尽相同,学生易把电压等同于"水压"或"电流";电压表"并联接入"与电流表"串联接入"容易混淆。(常见情形,待你确认)
3. 学习态度分析:学生已具备一定的电学实验经验,对使用第二件测量仪表兴趣浓厚,但易受电流表使用定势影响而接错,需对比辨析。
核心素养
教学目标
物理观念:知道电压的作用是使电荷定向移动形成电流,电源是提供电压的装置;知道电压用字母U表示,单位是伏特(V),知道千伏、毫伏与伏的换算;了解常见的电压值(一节干电池1.5 V、家庭电路220 V等)。
科学思维:经历"水压类比电压"的类比推理过程,体会类比法在建立抽象概念中的作用;对比电压表与电流表的使用规则,通过比较归纳深化对测量仪表使用共性与个性的认识。
科学探究:通过阅读说明书归纳电压表的使用方法,会用电压表测量用电器和电源两端的电压,规范连接、选择量程并按分度值读数。
科学态度与责任:由我国特高压输电工程(世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远)增强民族自豪感与科技强国责任感;养成先阅读说明书、再规范操作仪器的习惯。
教学重点
1. 电压的概念、单位及换算,常见的电压值;
2. 电压表的连接规则、量程选择与读数方法。
教学难点
1. 电压表与电流表使用规则的辨析(并联与串联、量程与分度值)(常见难点,待你确认);
2. 电压表读数:0~3 V量程分度值0.1 V、0~15 V量程分度值0.5 V的对应。
教学方法
类比导入法、说明书研读法、实验操作法、讲授法
学习方法
观察模仿法、对比归纳法、分组实验法
教学准备
教师:多媒体课件(含教材图16.1-1~图16.1-6);演示器材——电压表、电池盒(两节干电池)、小灯泡(带座)、开关、导线若干。
学生:分组器材——电压表、电池盒(两节干电池)、小灯泡(带座)、开关、导线若干(每组一套);每人一份电压表说明书(或课本说明书节选)。
教学过程
二次备课
导入新课(5分钟)
【类比设疑】(教材图16.1-1)容器A中的水位高于容器B,打开阀门,就会形成由A经过水管流向B的水流。要想让水连续不断地流动,就必须保持A、B之间的水压——用抽水机不断地把水抽到高水位容器中去。
(教材截图:图16.1-1 用抽水机保持水压)
【迁移类比】(教材"方法点拨")水压使水定向运动形成水流;电流和水流都可以看作某种物质的"流动",由此推测:电压使电荷定向移动,从而形成电流。
【提出问题】电路中谁给电荷的定向移动提供"动力"呢?——电源的作用就是给用电器两端提供电压(图16.1-2),从而形成持续的电流。
(教材截图:图16.1-2 电源给用电器提供电压)
【设计意图】用水压类比电压,化抽象为直观,自然引出课题并渗透类比方法。
新课讲授(28分钟)
一、电压及其单位(8分钟)
【教师讲解】电压用字母U表示,它的单位是伏特,简称伏,符号是V。电压较高时用千伏(kV),电压较低时用毫伏(mV):1 kV=1 000 V=10³ V,1 mV=0.001 V=10⁻³ V。
【形成量感】(教材"小资料"表16.1-1)常用干电池1.5 V、铅蓄电池2 V、手机电池3.7 V、电子手表用氧化银电池1.5 V、我国的家庭电路220 V、大型发电机6.3~18 kV、特高压输电1 000 kV及以上、闪电时云层间可达10⁶ V。
【我国科技成就】2018年我国建成从新疆昌吉至安徽古泉的特高压直流输电工程,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术最先进的工程。
【随堂换算】220 V=0.22 kV;1.5 mV=0.001 5 V。
二、认识和使用电压表(10分钟)
【观察电压表】(出示图16.1-3)学生用电压表有两个测量范围:"-"和"3"接线柱接入时最大测量值3 V,按表盘下排刻度读数;"-"和"15"接线柱接入时最大测量值15 V,按表盘上排刻度读数。
(教材截图:图16.1-3 电压表)
【研读说明书】学生阅读"直流电压表使用说明书(节选)",师生共同归纳使用规则:①测某元器件两端电压时,电压表应与这个元器件并联;②应使标有"-"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;③所选测量范围的最大测量值必须大于被测电路两端的电压;④预先不知道被测电压大约值时,若判定不超过15 V,先选用15 V的测量范围,若测得不超过3 V,为提高读数的准确性,最好改用3 V的测量范围(先大后小)。
【对比辨析】电压表与电流表使用有何异同?(相同:都要选择合适量程、都要让电流从正接线柱流入;不同:电流表串联接入且绝不能直接接电源两极,电压表并联接入且可以直接接在电源两端测电源电压。)
【练习读数】(出示图16.1-4)读数步骤:第一步明确使用的测量范围;第二步确定分度值(0~3 V每小格0.1 V,0~15 V每小格0.5 V);第三步数指针偏转的小格数算出示数。
(教材截图:图16.1-4 练习读电压)
三、实验:用电压表测量电压(10分钟)
【分组实验】(教材图16.1-5)①先将电压表接在小灯泡两端,接通电路,读取数据;②再将电压表接在电源两端,接通电路,读取数据。比较两次示数是否相同。
(教材截图:图16.1-5 测量电压)
【归纳结论】实验结果表明,电压表两次的示数是相同的,即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。
【想想议议】(出示图16.1-6)电压表已与小灯泡并联,如果要把这三个串联着的小灯泡与电源连接,哪端应该接电源的正极?——电压表标"-"的接线柱一侧应接电源负极,据此标出电流的方向。
(教材截图:图16.1-6 将电源正确接入电路)
【设计意图】以说明书研读落实仪表使用规则,以对比辨析防混淆,以动手测量得出"用电器两端电压等于电源电压"的结论,为下一节探究做铺垫。
课堂小结(4分钟)
【师生共同梳理】①电压的作用——使电荷定向移动形成电流,电源是提供电压的装置;②电压U,单位伏特(V),1 kV=10³ V、1 mV=10⁻³ V;常见电压——干电池1.5 V、家庭电路220 V;③电压表使用规则——并联接入、"-"接线柱靠近电源负极、量程先大后小;④读数三步——看量程、定分度值(0.1 V或0.5 V)、数小格;⑤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。
课堂练习
课堂练习(8分钟)
1.(课本"练习与应用"第1题)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中制成一个电池,用电压表测量这个自制电池的电压。这个电池的电压是多少?哪个金属片是电池的正极?(答案要点:铜锌盐水电池电压约零点几伏,以电压表实测为准;电压表指针正向偏转时,与"+"接线柱相连的铜片是电池的正极。)
2.(课本第2题)在图16.1-8中,用笔画线表示导线连接实物图,使小灯泡能够发光,并且电压表能够测出小灯泡两端的电压(估计为2~3 V)。(答案要点:两节干电池、开关、小灯泡串联组成电路;电压表并联在小灯泡两端,选用0~3 V量程,标"-"的接线柱靠近电池负极一侧。)
3.(课本第3题)图16.1-9中,两个电压表的示数各是多少?(答案要点:先由接线柱判断测量范围——接"3"按0~3 V、分度值0.1 V读数,接"15"按0~15 V、分度值0.5 V读数,再数指针偏转的小格数。)
板书设计
第1节 电压
一、电压U:使电荷定向移动形成电流;电源——提供电压;单位伏特(V);1 kV=10³ V,1 mV=10⁻³ V
二、常见的电压:干电池1.5 V;家庭电路220 V
三、电压表:并联接入;"-"靠近电源负极;量程3 V(分度值0.1 V)、15 V(分度值0.5 V);先大后小
四、结论:只有一个用电器时,用电器两端电压=电源两端电压
作业设计
作业设计
1.(课本第4题)图16.1-10是一位同学所连的电路,他要测量小灯泡L₂两端的电压,图中有一根导线接错了。(1)找出这根接错的导线,画"×"并用笔画一根正确连接的导线;(2)画出正确连接的电路图。(答案要点:检查电压表是否与L₂并联、电流是否从正接线柱流入;把接在L₂两端之外的电压表导线改接到L₂两端,注意"-"接线柱靠近电源负极。)
2. 完成本节分组实验报告:记录电压表两次测量的数据,写出实验结论。
教学反思
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