第五節(jié)怎樣認(rèn)識和測量電壓設(shè)計說明本節(jié)主要內(nèi)容有：電壓及其單位，電壓表的使用。 電壓是電學(xué)中的重要物理量，電壓表是電學(xué)實驗的基本儀器。因此電壓和電流一樣，在中學(xué)物理課程中具有同等重要的基礎(chǔ)地位。教學(xué)中先認(rèn)識電壓及其單位，再學(xué)習(xí)電壓表。從電流的定義出發(fā)，首先提出問題：是什么原因使得電荷定向移動形成電流的呢？由于電流是看不見的，為了讓學(xué)生對其有一個形象的了解，可用水流類比電流，用壓力差類比電壓，讓學(xué)生理解“電壓是一段電路中產(chǎn)生電流的原因”。知道了電壓、電源的作用后，接著介紹電壓的單位和生活中常見的電壓值，使學(xué)生感覺到“電壓”就在我們身邊。既然電壓是有大小的物理量，那么怎樣測量電壓呢？先讓學(xué)生閱讀電壓表的說明書，再讓學(xué)生實踐練習(xí)使用電壓表，通過動腦、動手，最后形成操作技能。教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】1.知道電壓及其單位，知道電源是提供電壓的裝置。2.會使用電壓表測量電壓?！具^程與方法】通過閱讀電壓表的使用說明書和實際操作，學(xué)會使用電壓表。【情感態(tài)度和價值觀】通過了解電源的使用，增強(qiáng)環(huán)保意識。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)認(rèn)識電壓，學(xué)會正確使用電壓表。教學(xué)難點(diǎn)利用類比法引入電壓概念。教學(xué)方法實驗探究、觀察、討論、分析相結(jié)合的教學(xué)方法。教具、學(xué)具多媒體課件、小燈泡、開關(guān)、電源、電壓表、導(dǎo)線、鐵架臺、連通器等。授課時數(shù)1課時教學(xué)過程導(dǎo)入新課世界上最早的化學(xué)電池是由意大利科學(xué)家伏特設(shè)計并制成的。他把銅和鋅作為兩個電極插入食鹽溶液中，制成了最簡單的化學(xué)電池。如果在銅片和鋅片之間連接一只靈敏電流表，會發(fā)現(xiàn)電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明有電流通過電流表。與之相似的是水果電池，水果(蘋果、梨子、橙子、橘子和西紅柿等)中含有大量的水果酸。如果在水果中插入兩個電極，同時連接一只靈敏電流表，我們看到電流表指針同樣會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，就像化學(xué)電池一樣能產(chǎn)生電流。那么，電路中電流是怎樣產(chǎn)生的呢？通過本節(jié)的學(xué)習(xí)你就會明白這個道理。講授新課一、電源與電壓【教師提問】通過前面的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道，電路中的電荷沿一定方向移動，就會形成電流。那么是什么原因使電路中的電荷沿一定方向移動形成電流呢？【演示實驗】教師出示如圖所示的實驗裝置，引導(dǎo)學(xué)生與水流進(jìn)行類比，如前面學(xué)習(xí)的連通器，當(dāng)連通器兩端管子中水面相平時，管子兩端沒有壓力差，打開夾子，管子中水就不會流動；如果往其中一邊管子加水，使兩端管子中水面不相平，管子兩端有壓力差，打開夾子，管子中水會從水面高的管子向水面低的管子流動?！窘處熖釂枴繛槭裁丛谶B通器里的水面相平時，水不發(fā)生流動，而水面不相平時，管子中水會從水面高的管子向水面低的管子流動呢？【教師點(diǎn)撥】根據(jù)壓強(qiáng)的知識引導(dǎo)學(xué)生分析思考。如圖甲所示，A容器中的水位高于B容器中的水位，則A、B產(chǎn)生水壓，所以EF的兩邊——左邊與右邊受到水的壓強(qiáng)不相等，左邊的壓強(qiáng)大。所以，當(dāng)閥門K打開時，CD段就有水流。但是這一水流是暫時的，因為當(dāng)A、B的水位相同時，水便不再流動了?！舅伎肌磕敲丛鯓硬拍塬@得持續(xù)的水流呢？甲乙丙如圖乙所示，如果在A、B兩容器間安裝一抽水機(jī)，將B容器中的水不斷抽到A中，保持A、B兩容器中水的高度不同，即存在水壓，那樣就可以得到持續(xù)的水流?！究偨Y(jié)】水位差(又叫水壓)是使水發(fā)生定向移動形成水流的原因。【教師點(diǎn)撥】如圖丙所示，當(dāng)電路中不接電池時，燈泡不發(fā)光，這表明沒有電源，電路中沒有電流；當(dāng)把電池接入電路中時，燈泡就發(fā)光，這說明電路中有了電流。由此現(xiàn)象可知：電源eq\o(→,\s\up7(保持))電壓eq\o(→,\s\up7(形成))電流?！窘處燑c(diǎn)撥】我們可以用類比的方法，水壓使水管中的水定向移動，形成了水流；電源使導(dǎo)體中的自由電荷在電路中定向移動，形成了電流?！究偨Y(jié)】電源是提供電壓的裝置，電壓是使電路中的自由電荷定向移動形成電流的原因?！窘處燑c(diǎn)撥】電壓是形成電流的原因，但并不是存在電壓就一定有電流，還要看電路是否是通路。電壓不能說成哪一點(diǎn)的電壓，表述電壓時，必須指明是“哪一個用電器兩端的電壓”或“哪兩點(diǎn)間的電壓”。讓學(xué)生閱讀教材第63～65頁內(nèi)容后，歸納總結(jié)?！疽龑?dǎo)總結(jié)】1.如果電路兩端保持一定的電壓，就能形成持續(xù)的電流，電壓通常用字母U表示。2.電源的作用就是提供電壓，不同的電源在電路兩端提供的電壓不同。3.電壓的單位：在國際單位制中，電壓的單位是伏特，符號是V。電壓的單位還有千伏(kV)、毫伏(mV)。換算關(guān)系是：1kV=103V4.生活中常見的電壓值電視天線接收的信號電壓約0.1mV維持人體生物電流的電壓約1mV一節(jié)干電池的電壓1.5V手機(jī)鋰電池的電壓約3.6V對人體安全的電壓≤36V家庭生活用電的電壓220V工廠生產(chǎn)用電的電壓380V電視機(jī)顯像管的工作電壓>雷電的電壓可達(dá)10【教師提問】電壓是形成電流的原因，那么什么儀器能夠測量電壓的大小，如何測量呢？二、怎樣測量電壓測量電壓大小的儀表叫電壓表?；顒?：認(rèn)識電壓表：由學(xué)生觀察電壓表后回答相關(guān)問題。【引導(dǎo)總結(jié)】1.認(rèn)識電壓表（1）電壓表的圖形符號是_________。()（2）實驗室常用的電壓表有兩個量程，分別是_________、_________。它們的分度值分別是_________、_______。(0～3V、0～15V，0.1V、0.5V)2.電壓表讀數(shù)（1）讀數(shù)方法：先觀察量程，再認(rèn)出每一大格和每一小格表示的電壓值，最后確認(rèn)指針表示的是多少。（2）練習(xí)讀數(shù)：利用小黑板，用筆畫上放大的電壓表的表盤刻度和三個接線柱，用有色紙板做成指針，接線柱和指針?biāo)鶎潭瓤梢匀我鈹[放，讓學(xué)生練習(xí)讀數(shù)。也可以給出電壓值，讓學(xué)生擺放指針和接線柱對應(yīng)的位置練習(xí)讀數(shù)。3.電壓表的正確使用（1）測量前，應(yīng)檢查指針是否對準(zhǔn)零刻度線。如果有偏差，需先“校零”。（2）測電壓時，電壓表必須并聯(lián)在被測電路的兩端，并使電流從電壓表的“＋”接線柱流入，從“－”接線柱流出。（3）各種電壓表都有一定的量程(允許測量的最大電壓)，被測電壓不能超過它的量程。如圖所示，電壓表有兩個量程，分別是“0~3V”和“0~15V”，兩個量程共用一個“－”接線柱。因此，電壓表的刻度盤上也有兩擋對應(yīng)的刻度值。測量前應(yīng)根據(jù)被測電壓的大小，選擇合適的量程。（4）在不能估計被測電壓大小的情況下，應(yīng)選用最大的量程，并用試觸法判斷電壓的大小，然后再根據(jù)判斷結(jié)果，選用合適的量程。4.電壓表與電流表的異同電壓表電流表不同點(diǎn)作用測量電壓測量電流符號表盤上標(biāo)有“V”(即電壓表的單位為伏特)表盤上標(biāo)有“A”(即電流表的單位為安培)連接方式必須并聯(lián)接入待測電路兩端必須串聯(lián)在待測電路中連接電源可以直接接在電源兩極上，此時示數(shù)即為電源電壓絕對不允許將電流表的兩個接線柱直接接在電源的兩極上，否則會燒壞電流表、損壞電源相同點(diǎn)接線柱的連接規(guī)則相同，都是使電流“＋”進(jìn)“－”出；量程的選擇規(guī)則相同，都不能讓待測值超過量程，測量前應(yīng)進(jìn)行估計或試觸；讀數(shù)程序相同，都應(yīng)先看清量程和分度值，再讀數(shù)?！窘處熖釂枴课覀円呀?jīng)知道如何正確使用電壓表，那么能不能用電壓表進(jìn)行實際操作呢？活動2:用電壓表測量電壓1.提出問題：怎樣用電壓表測干電池的電壓？2.制訂計劃與設(shè)計實驗：（1）請同學(xué)們測一測1節(jié)1號干電池、1節(jié)5號干電池、1節(jié)7號干電池和一個電子表上紐扣電池的電壓。（2）分別測一測2節(jié)干電池串聯(lián)，3節(jié)干電池串聯(lián)后的總電壓，看看電池串聯(lián)后的電壓跟各節(jié)電池的電壓之和有什么關(guān)系.（3）連接電路分別如圖甲、乙、丙所示。甲乙丙3.實驗器材：1號干電池3節(jié)；5號、7號干電池各1節(jié)；開關(guān)1只；導(dǎo)線若干；1個紐扣電池；電壓表。4.進(jìn)行實驗與收集數(shù)據(jù)：（1）將電壓表的正接線柱通過開關(guān)分別與1節(jié)1號干電池，1節(jié)5號干電池，1節(jié)7號干電池，1個紐扣電池的正極相連，負(fù)接線柱與各電池的負(fù)極相連，合上開關(guān)，這時電壓表的示數(shù)表示各電池的電壓，如圖甲所示，并記錄數(shù)據(jù)。（2）取2節(jié)干電池，分別測出每節(jié)的電壓，再將這兩節(jié)干電池串聯(lián)起來，測出串聯(lián)總電壓，如圖乙所示，并記錄測得數(shù)據(jù)。（3）取3節(jié)干電池，分別測出每節(jié)的電壓，再將這3節(jié)電池串聯(lián)起來，測出串聯(lián)電壓，如圖丙所示，并記錄測得數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)：電池型號1節(jié)1號干電池1節(jié)5號干電池1節(jié)7號干電池2節(jié)干電池串聯(lián)3節(jié)干電池串聯(lián)電壓U1.51.51.53.04.55.分析論證：通過對上述數(shù)據(jù)分析可知,常用的各種型號干電池的電壓是1.5V；2節(jié)干電池串聯(lián)的總電壓等于每節(jié)干電池電壓之和；3節(jié)干電池串聯(lián)的總電壓等于各節(jié)干電池電壓之和。6.得出結(jié)論：（1）常用各種干電池的電壓是1.5V；（2）幾節(jié)電池串聯(lián)后的總電壓等于各節(jié)電池電壓之和。課堂小結(jié)1.電壓使電路中形成了電流電源是提供電壓的裝置2.電壓的符號：U電壓的單位：國際單位伏特(V)常用單位：千伏(kV)、毫伏(mV)換算關(guān)系：1kV=1033.常見電壓值：一節(jié)干電池的電壓：1.5V家庭電路的電壓：220V工廠生產(chǎn)用電的電壓：380V對人體安全的電壓：≤36V4.電壓的測量工具：電壓表當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1.下列說法中正確是（）A.電路中有電流不一定有電壓B.電壓是電路中形成電流的原因C.電路兩端有電壓，電路中就一定有持續(xù)的電流D.導(dǎo)體中有大量自由電荷，只要構(gòu)成通路就會有電流產(chǎn)生2.小明將插入稀硫酸的銅片和鋅片分布接在電壓表的小量程后觀察到如圖所示的現(xiàn)象，則燒杯中的整個裝置接入電路時可看做是（）ABCD3．如圖所示，要使電壓表測燈L2兩端的電壓，正確的電路圖是（）ABCD4．一只電壓表有0～3V和0～15V兩個量程，某次實驗中用的是0～3V量程，而從0～15V量程的刻度盤上發(fā)現(xiàn)指針?biāo)傅碾妷呵『檬?.5V，則實際電壓值是（）A．8.5VB．2.7VC．1.7VD．1.5V5．某同學(xué)在用電壓表測電壓前，已將指針調(diào)到零刻度線上，第一次將電壓表接入電路時，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖甲所示，這是因為_________________；糾正后第二次把電壓表接入電路時，指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示，這是因為_____________________。甲乙6．如圖所示，是學(xué)校實驗室里常用的電壓表，請你用簡短明確的文字為其寫一份使用說明（或使用規(guī)則）______________________________。參考答案1.B2.A3.D4.C5.電壓表正負(fù)接線