13.5　怎样认识和测量电压【教学目标】一、知识与技能1．知道电压的作用；知道电源是提供电压的装置．2．知道电压的单位；会进行电压单位的换算．3．会正确使用电压表测量电压．4．训练连接电路和使用电压表的技能．二、过程与方法1．细心体会利用类比的方法学习电压概念．2．通过对实物的观察认识电压表，掌握电压表的正确使用方法．三、情感、态度与价值观1．通过电压的学习，体会类比方法在学习中的运用，掌握研究问题的方法．2．通过使用电压表测量电压，培养学生爱护仪器、实事求是的科学态度．【教学重点】电压的作用．电压表的正确使用．【教学难点】1．利用类比法引入电压概念．2．用电压表测量电压.┃教学过程设计┃教学过程设计意图一、新课引入教师讲解：世界上最早的化学电池是意大利物理学家伏特设计并制成的．他把铜和锌作为两个电极插入食盐溶液中，制成了最简单的化学电池．如果在铜片和锌片之间连接一只灵敏电流表，会发现电流表指针会发生偏转，说明有电流通过电流表．与之相似的是水果电池，水果(苹果、梨子、橙子、橘子和西红柿等)中含有大量的水果酸．如果在水果中插入两个电极，同时连接一只灵敏电流表，我们看到电流表指针同样会发生偏转，就像化学电池一样能产生电流．那么，电路中电流是怎样产生的呢？通过本节的学习你就会明白这个道理.　　二、新课教学(一)电源与电压1.电压使电路形成了电流(1)提问：通过前面的学习我们已经知道，电路中的电荷向一定方向移动就会形成电流，那么是什么原因使电路中的电荷向一定方向移动形成电流呢？通过水果电池的奇妙现象，激发学生的探究欲望.通过演示实验，让学生感到惊奇，激发学生的探究欲望.,演示实验：教师出示如图13－5－1所示的实验装置，引导学生与水流进行类比，如前面学习的连通器，当连通器两端管子中水面相平时，管子两端没有压力差，打开夹子，管子中水就不会流动；如果往其中一边管子加水，使两端管子中水面不相平，管子两端有压力差，打开夹子，管子中水会从水面高的管子向水面低的管子流动.(2)提问：为什么在连通器里的水面相平时，水不发生流动，而水面不相平时，为什么管子中水会从水面高的管子向水面低的管子流动呢？根据上期学过的知识引导学生分析思考可知：水位差(又叫水压)是使水发生定向移动形成水流的原因.(3)利用多媒体课件展示，以加深学生对下列问题的理解：如图13－5－2甲所示，A容器中的水位高于B容器中的水位，则AB产生水压，所以EF的两边——左边与右边受到水的压强不相等，左边的压强大．所以，当阀门K打开时，CD段就有水流．但是这一水流是暂时的，因为当A、B的水位相同时，水便不再流动了，那么怎样才能获得持续的水流呢？(4)教师继续引导学生找出解决问题的办法：如图13－5－2乙所示，如果在A、B两容器间安装一抽水机，将B容器中的水不断抽到A中，保持A、B两容器中水的高度不同，即存在水压，那样就可以得到持续的水流.如图13－5－2丙所示，当电路中不接电池时，灯泡不发光，这表明没有电源，电路中没有电流；当把电池接入电路中时，灯泡就发光，这说明电路中有了电流.由此现象可知：电源电压电流.由此可见“电源是提供电压的装置”.培养类比思维，掌握物理学习方法.,(5)启发分析：我们可以用类比的方法，水压使水管中的水定向移动，形成了水流；电源使导体中的自由电荷在电路中定向移动，形成了电流．所以说，电压是使电路中的自由电荷定向移动形成电流的原因.(6)注意：电压是形成电流的原因，但并不是存在电压就一定有电流，还要看电路是否是通路．电压不能说成哪一点的电压，表述电压时，必须指明是“哪一个用电器两端的电压”或“哪两点间的电压”.2.电压的符号和单位让学生阅读课本第63～65页内容后，让学生归纳总结，教师订正.(1)如果电路两端保持一定的电压，就能形成持续的电流，电压通常用字母U表示.(2)电源的作用就是提供电压，不同的电源在电路两端提供的电压不同.(3)电压的单位：在国际单位制中，电压的单位是伏特，符号是V.电压的单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)，他们间的换算关系是：1kV＝103V，1V＝103mV.(4)生活中常见的电压值电视天线接收的信号电压约0.1mV维持人体生物电流的电压约1mV1节干电池的电压1.5V手机锂电池的电压约3.6V对人体安全的电压≤36V家庭生活用电的电压220V工厂生产用电的电压380V电视机显像管的工作电压>10kV雷电的电压可达103kV教师提问：电压是形成电流的原因，那么什么仪器能够测量电压的大小，如何测量呢？(二)怎样测量电压1.教师讲解：测量电压大小的仪表叫电压表.2.[活动1]认识电压表：由学生观察电压表后回答相关问题.学生回答后，教师订正：(1)认识电压表①电压表的图形符号是________．()②实验室常用的电压表有两个量程，分别是________、________．它们的分度值分别________、________．(0～3V、0～15V，0.1V、0.5V)(2)电压表读数①读数方法：先观察量程，再认出每一大格和每一小格表示的电压值，最后确认指针表示的是多少.②练习读数：利用小黑板，用笔画上放大的电压表的表盘刻度和三个接线柱，用有色纸板做成指针，接线柱和指针所对刻度可以任意摆放，让学生练习读数．也可以给出电压值，让学生摆放指针和接线柱对应的位置练习读数.(3)电压表的正确使用培养学生自主学习、归纳总结的能力.,①测量前，应检查指针是否对准零刻度线．如果有偏差，需先“校零”.②测电压时，电压表必须并联在被测电路的两端，并使电流从电压表的“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出.③各种电压表都有一定的量程(允许测量的最大电压)，被测电压不能超过它的量程．电压表有两个量程，分别是“0～3V”和“0～15V”，两个量程共用一个“－”接线柱．因此，电压表的刻度盘上也有两挡对应的刻度值．测量时应根据被测电压的大小，选择合适的量程.④在不能估计被测电压大小的情况下，应选用最大的量程，并用试触法判断电压的大小，然后再根据判断结果，选用合适的量程.(4)电压表与电流表的异同电压表电流表不同点作用测量电压测量电流符号表盘上标有“V”(即电压表的单位伏特)表盘上标有“A”(即电流表的单位安培)连接方式必须并联接入待测电路两端必须串联接入待测电路两端连接电源可以直接接在电源两极上，此时示数即为电源电压绝对不允许将电流表的两个接线柱直接接在电源的两极上，否则会烧坏电流表、损坏电源相同点接线柱的连接规则相同，都是使电流“＋”进“－”出；量程的选择规则相同，都不能让待测值超过量程，测量前应进行估计或试触；读数程序相同，都应先看清量程和分度值再读数.教师讲解：我们已经知道如何正确使用电压表，那么能不能用电压表进行实际操作呢？3.[活动2]用电压表测量电压(1)提出问题：怎样用电压表测干电池的电压？(2)制订计划与设计实验：①请同学们测一测1节1号干电池、1节5号干电池、1节7号干电池和一个电子表上纽扣电池的电压.②分别测一测2节干电池串联，3节干电池串联后的总电压，看看电池串联后的电压跟各节电池的电压之和有什么关系.③连接电路分别如图13－5－3甲、乙、丙所示.让学生亲身体验科学探究的实验过程，既可活跃课堂氛围，又能培养学生的自主探究能力.培养学生总结归纳、分析对比的能力.让学生亲身体验科学探究的实验过程，既可活跃课堂氛围，又能培养学生的自主探究能力.,(3)实验器材：1号干电池3节；5号、7号干电池各1节；开关1只；导线若干；1个纽扣电池；电压表.(4)进行实验与收集数据：①将电压表的正接线柱通过开关分别与1节1号干电池，1节5号干电池，1节7号干电池，1个纽扣电池的正极相连，负接线柱与各电池的负极相连，合上开关，这时电压表的示数表示各电池的电压，如图13－5－3甲所示，并记录数据.②取2节干电池，分别测出每节的电压，再将这两节干电池串联起来，测出串联总电压，如图13－5－3乙所示，并记录测得数据.③取3节干电池，分别测出每节的电压，再将这3节电池串联起来，测出串联电压，如图13－5－3丙所示，并记录测得数据.记录数据：电池型号1节1号干电池1节5号干电池1节7号干电池2节干电池串联3节干电池串联电压U/V1.51.51.53.04.5　　(5)分析论证：通过对上述数据分析可知：常用各种型号电池干电池的电压是1.5V；2节干电池串联总电压等于每节干电池电压之和；3节干电池串联总电压等于各节电池电压之和.(6)得出结论：①常用各种干电池的电压是1.5V；②几节电池串联后的总电压等于各节电池电压之和.培养学生分析论证、总结归纳的能力.┃教学小结┃【板书设计】13．5　怎样认识和测量电压1．电压使电路中形成了电流电源是提供电压的装置2．电压的符号：U电压的单位：国际单位伏特(V)常用单位：千伏(kV)、毫伏(mV)换算关系：1kV＝103V，1V＝103mV3．常见电压值：一节干电池的电压：1.5V家庭电路的电压：220V工厂生产用电的电压：360V对人体安全的电压≤36V4．电压的测量工具：电压表【教学反思】本节的主要概念是电压，它对初中学生来说是一个不易理解抽象的概念，因此在教学中采用类比的方法，使问题简单化，便于学生理解．电压表是电学实验中的重要仪表之一，学生通过实验，掌握了其正确的使用方法．但个别同学对电压表两个量程的读数容易混淆，在下节课的教学中还要加强.,