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2019-2020年九年級物理全冊 第16章 第1節(jié) 電壓教案 （新版）新人教版 ●教學目標 一、知識與技能 1.初步認識電壓，知道電壓的作用.電源是提供電壓的裝置. 2.知道電壓的單位,能對電壓的不同單位進行換算. 3.記住干電池、家庭電路及人體安全電壓的電壓值. 4.知道電壓表的用途及符號,會正確使用電壓表,能正確地讀出電壓表的示數(shù). 二、過程與方法 1.通過實驗觀察小燈泡亮度的變化,獲得電路中電流的強弱信息,使學生具有初步的觀察能力、分析和推理的能力. 三、情感態(tài)度與價值觀 1.通過對學生正確使用電壓表技能的訓練使學生學會閱讀說明書,養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和工作作風. ●教學重點 建立電壓的初步概念;通過實驗觀察理解電壓的作用. ●教學難點 電壓表的正確選擇、連接及讀數(shù). ●教學方法 實驗法、觀察法. ●教具準備 干電池若干、燈座、小燈泡、開關、導線若干、電壓表、電流表、投影儀、家用手電筒. ●課時安排 1課時 ●教學過程 一、引入新課 ［師］電與我們的生活息息相關.“電壓”這個詞聽起來也不陌生.同學們知道哪些知識與電壓有關呢? ［生］手電筒里電池有電壓,電壓值是1.5 V. ［生］電子表和電動玩具車里用的電池也有電壓. ［生］高壓線上有電壓,人不能靠近. … ［生］到底什么是電壓?電壓是哪來的? ［師］同學們說得都很好.下面我們一起來探究什么是電壓. 二、進行新課 ［探究］什么是電壓? ［師］請兩位同學在黑板上畫出串聯(lián)電路圖并利用干電池、小燈泡及導線、開關連接串聯(lián)電路.電路檢查無誤后,閉合開關,請同學們觀察. ［生］小燈泡發(fā)光. ［師］取走干電池,補上一段導線,再閉合開關,請同學們觀察. ［生］小燈泡不亮. ［師］導線和燈絲都是金屬制成的,不是有大量自由移動的電子嗎?為什么燈不發(fā)光呢? ［生］只有電子產(chǎn)生了定向移動,才能形成電流,小燈泡才會發(fā)光. 取走電源,換上導線,導線中雖然有大量的自由電子,但不發(fā)生“定向”移動,所以沒有電流,小燈泡不亮. ［生］電路中必須有電源,才能使電路中的自由電子產(chǎn)生定向移動,電路中才會有電流. ［師］也就是電源的兩極間存在著某種“力量”迫使整個電路中的電子產(chǎn)生了定向移動.我們就把電源兩極間的這種作用稱為“電壓”. ［板書］電壓是使電路中形成電流的原因,而電源是提供電壓的裝置. ［想想做做］ ［師］改變電路中接入的電池的多少,請同學們仔細觀察,燈泡的亮度相同嗎? ［生］接入電路中的電池不同時,燈泡的亮度不同. ［生］接入兩節(jié)電池時比用一節(jié)電池時燈亮. ［師］這樣的現(xiàn)象說明了什么問題呢? ［生］用一節(jié)電池做電源和兩節(jié)電池做電源的電壓不同,不同的電壓產(chǎn)生的效果不同. ［生］電源的電壓越大,電路中的電流就越大,燈泡就越亮. ［師］同學們精彩的回答,說明大家對電壓的概念已有所掌握.哪位同學還知道電壓的代表符號及單位是什么? ［生］電壓的符號是“U”. 電壓的單位是“伏特”，簡稱為“伏”，單位符號是“V”.電壓常用的單位還有：“毫伏（mV）”“微伏（μV）”“千伏（kV）”它們之間的換算關系是：1 kV=103 V 1 mV=10-3 V 1 μV=10-6 V. ［師］請同學們打開課本P5，閱讀書中小數(shù)據(jù)，了解常見電壓值，記住干電池的電壓值.人體安全電壓值及家庭電路的電壓值.將數(shù)據(jù)中以千伏、毫伏為單位的數(shù)值化成以伏特為單位，以伏特為單位的數(shù)值化成以千伏或毫伏為單位. ［同學們練習，教師巡視］ ［師］同學們已經(jīng)知道電池有電壓，在閃電的云層間也會有很高的電壓，以前的學習中大家還了解過“生物電”，生物體內也會產(chǎn)生電壓嗎？ ［投影］ ●電鰩 ●電鰻 ［師］同學們在課后也可以查閱有關的資料了解相關的內容. ［師］通過大家的努力,我們對電池及電壓已有所了解.如果老師現(xiàn)在有幾節(jié)不同的電池,由于不小心將電池上標稱的電壓值磨掉了看不清楚,但必須知道其電壓值是多少,大家可以幫助我嗎? ［生］找到和老師的電池相同的電池,看看上面標的值是多少. ［生］用電壓表測量電池的電壓. ［師］大家的主意不錯.電路中電流的大小用電流表測量，電壓的大小可以用電壓表來測量.但是,什么樣的表是電壓表呢? 出示幾種電表,讓同學們分辨. ［師］請一位同學從這幾塊表中選出電壓表，并說出選擇的依據(jù). ［生］表盤上標有字母“V”的就是電壓表.因為電流的單位是安培（A），標有“A”的是電流表.電壓的單位是伏特（V），標有“V”的就是電壓表. ［師］肯定學生的回答，并進一步向同學們介紹電壓表的分類，如演示用表、學生用表等. ［師］同學們一定還記得電流表在電路圖中的符號，電路中電壓表又該如何表示呢？ ［生］電路中電流表符號是，電壓表符號應該是. ［投影］“電壓表” 請同學們觀察如投影所示的電壓表，根據(jù)以前學過的電流表的知識，認識電壓表. ［生］①該電壓表的零刻度線在表盤的最左端. ②該電壓表有三個接線柱，兩個量程.一個公共的“-”接線柱和兩個“+”接線柱. ③使用“-”和“3”兩個接線柱時，量程是3 V，刻度盤上每一大格表示“1 V”，每一小格表示“0.1 V”；使用“-”和“15”兩個接線柱時，量程是15 V，刻度盤上每一大格表示“5 V”，每一小格表示“0.5 V”. ④電壓表中間的旋鈕可以調零. ［師］同學們已經(jīng)認識了電壓表.該怎樣用它來測量，如何使用電壓表呢？請同學們仔細閱讀教材P6“使用說明書”，回答書中提出的問題，總結出電壓表使用的一般規(guī)則. 教師指導學生閱讀“使用說明書”，提醒同學們不需要讀懂說明書中的所有內容. 問題（1）：電壓表應該和被測用電器怎樣連接？具體接法是什么？ ［生］用直流電壓表測量某元件兩端電壓時應與這個元件并聯(lián).具體的接法是：標有“+”號的接線柱應靠近電源的正極，標有“-”號的接線柱要靠近電源的負極. 教師通過引導應使學生明白：雙量程電壓表的三個接線柱中有一個是公共的接線柱標有“+”或“-”.如公共接線柱標出的是“+”則剩下的兩個接線柱皆為“-”接線柱；如果公共接線柱標出的是“-”，則剩下的兩個接線柱皆為“+”接線柱. 問題（2）：如何確定電壓表要使用的量程？ ［生］電壓表的量程必須大于被測電路兩端的電壓. ［生］如果能判定被測電壓不超過15 V，可以先用“0~15 V”的量程測；如果測出的電壓不超過3 V，可以改接“0~3 V”的量程，提高測量的準確性. ［師］同學們知道了怎樣使用電壓表.現(xiàn)在請兩位同學將電壓表接入我們開始連接的串聯(lián)電路，測量小燈泡兩端的電壓.另兩位同學一起在原來畫出的電路圖上加入電壓表，并在圖中標出電壓表的“+、-”接線端. ［投影］接入電壓表后的電路. 全體同學認真檢查.電路無誤后合上開關，觀察電壓表的示數(shù). ［師］電壓表的示數(shù)是多少？如何讀數(shù)呢？ ［生］電壓表的指針向右偏得越多，表示電壓越高. ［生］讀數(shù)時，首先應該看清選用了電壓表的哪個量程，知道滿刻度表示的電壓值.第二，要看清該量程下一大格表示的電壓值是多少？每一大格又分成了幾個小格，每一小格表示的電壓值是多少？第三，看清測量時，指針停在哪個大格，哪個小格上.然后讀出來. ［師］如果指針沒有指在刻度線上，而是指在兩刻線之間，該如何讀數(shù)呢？ 電流表、電壓表都不需要估讀.測量時，指針的位置離哪條刻線近，就按哪條刻線算. ［投影］練習題 1.讀數(shù)練習：利用指針能活動的刻度盤. （1）量程已知且不變：指針在不同位置時電壓表的讀數(shù)是多少？ （2）指針的位置不變，接不同的量程時，電壓表的讀數(shù)分別是多少？ 2.一名同學使用學生用電壓表測電壓.這只電壓表有兩個量程：0~3 V，0~15 V.經(jīng)判斷選用0~3 V這一量程連入電路.但是0~3 V的刻度盤上的數(shù)字模糊不清，無法準確讀出實驗數(shù)據(jù)，于是他從0~15 V刻度盤上看到指針在12.5 V處，從而判斷出實驗測得電壓是_________V. 通過思考此題，引導學生總結得出：指針指在同一位置時，從0~15 V刻度盤上讀出的電壓值是從0~3 V刻度盤上讀出的電壓值的5倍. ［師］電壓表、電流表不僅外形相似，構造也相似.因此，在使用上它們有相同的地方，但它們測量的又是兩個不同的物理量，同學們要注意區(qū)分. 同學們一起歸納電壓表的使用規(guī)則： 板書：二要、一不、二看清 二要：電壓表要并聯(lián)在被測電路的兩端，要使電流從電壓表的“+”接線柱流入，從電壓表的“-”接線柱流出. 一不：被測電壓不能超過電壓表的量程. 二看清：讀數(shù)時一要看清電壓表所用的量程；二要看清每一小格所表示的數(shù)值. ［想想議議］ ［師］電壓表的接線柱旁都標有“+、-”號.使用規(guī)則要求電流必須從電壓表的“+”接線柱通入，從“-”接線柱流出；還要求被測電壓值不能超過電壓表的量程.請同學們思考： ［投影］ 1.如果正、負接線柱接反了，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 2.如果被測電壓超過了電壓表的量程會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 3.如果事先不能估計被測電壓的大小，應怎樣選擇量程？ ［生］如果正、負接線柱接反了，指針會反向偏轉，即向沒有刻度的方向偏轉. ［生］如果被測電壓超過了電壓表的量程，電壓表的指針可能會超出刻度盤上的刻度線. 經(jīng)過大家的討論并結合演示（注意不允許學生效仿），肯定同學們的回答.強調這兩種情況的后果是不僅測不出電壓值，電壓表的指針還會被打彎甚至損壞電表. 在事先不能估計被測電壓的情況下，可以用“試觸”的辦法來選擇量程.連接好電路后，在合上開關時輕輕接觸一下就斷開，同時觀察電壓表指針的偏轉情況.如偏轉過激，指針超出了表盤刻度線，則電壓表量程太小，應換用較大量程;如果電壓表指針偏轉角度太小，則電壓表量程太大，應換用小量程. “試觸”的方法在電學中很重要，利用試觸的方法不僅可以選擇電壓表的量程，還可以判斷電源的正負極；判斷電壓表正、負接線柱連接是否正確. ［想想做做］ 出示家用手電筒及干電池若干節(jié). ［師］請一位同學將干電池裝入手電筒，并能使手電亮起來.同學們仔細觀察，怎樣裝電池，才能使手電發(fā)光？ ［生］第一節(jié)電池正極朝前，第二節(jié)電池的正極和第一節(jié)電池的負極接在一起，第三節(jié)電池的正極和第二節(jié)電池的負極連在一起. ［師］同學們觀察得非常仔細.請同學們將剛才的實物連接圖和電路圖畫出來. 學生畫圖，教師巡視，指導學生畫出正確的圖形，并請一位同學將正確的圖畫在黑板上. ［師］（結合學生畫出的正確的電路及電路圖）說明：像這樣將電池的正極和負極依次連接起來就叫電池的串聯(lián).這幾個電池合在一起叫電池組.余下的一個正極和一個負極就是電池組的正極和負極.根據(jù)以前學過的知識，同學們可以探討什么是電池的并聯(lián). ［師］請同學們分組測量每節(jié)電池的電壓和電池組的電壓，并找出它們之間的關系. ［生］用電壓表測電池的電壓，就要把電壓表并聯(lián)在電池兩端.電壓表可以不經(jīng)用電器直接連到電源的正負極上嗎？ ［師］這位同學的問題非常好.這種認真的態(tài)度很值得我們大家學習.電壓表可以直接連接在電源的兩極上.這也正是電壓表與電流表使用中的一個區(qū)別. 學生操作，教師巡視指導，操作完畢，各組匯報實驗結果. 第一組：用兩節(jié)電池，每節(jié)電池電壓是1.5 V，電池組電壓為3 V. 第二組：用三節(jié)電池，每節(jié)電池電壓是1.5 V,電池組電壓是4.5 V. 第三組：… ［師］根據(jù)各組的實驗結論，誰能總結出電池電壓和電池組電壓之間的關系？ ［生］串聯(lián)電池組的電壓，等于各個電池電壓之和. ［師］同學們的表現(xiàn)非常棒.課后同學們還可以再比較電池的倒接和順接究竟有什么不同，電池“并聯(lián)”成電池組電壓會怎樣變.現(xiàn)在請同學們一起來小結本節(jié)內容. 三、小結 利用投影儀投影如下的表格，請同學們填寫. 四、動手動腦學物理 1.連接圖如下： 連接過程中要注意電壓表的正、負接線柱以及量程的選擇要正確. 也可以換用其他電器進行練習. 2.如下圖，將圖中連接正（或負）接線柱的導線松開，將電壓表正（或負）接線柱的塑料帽扭下來露出接線的金屬柱.用導線（線芯的金屬絲）迅速碰撞電壓表的金屬柱，觀察電壓表指針偏轉情況.若電壓表反偏，說明電壓表正接線柱接的是電源的負極，電壓表負接線柱接的是電源的正極.若電壓表正偏，說明電壓表正負接線柱連著的分別是電源的正負極.這就是用“試觸”法判電源極性.也可以用“試觸”法來判斷電表接入量程的大小是否合適，這種方法在實驗中經(jīng)常要用到. 3.如圖：甲連接的是0~3 V的量程，最小刻度是0.1 V，所以甲的讀數(shù)為2 V；乙中連接的是0~15 V的量程，最小刻度是0.5 V，因此乙讀數(shù)為12.5 V；丙中連接著小量程，其讀數(shù)為0.1 V6=0.6 V. 4.這位同學連接的電路，測量的是兩只燈泡的總電壓，而不是左邊燈泡的電壓.正確的連接如下圖： 五、板書設計