第十六章《电压电阻》教案
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1、第十六章 电压 电阻1让学生初步了解电压的作用、知道电压的单位,能记住一些常见的电压值。2知道电压表的使用规则,能正确地将电压表接入电路并正确读数。3通过亲自动手实验,学会测量串、并联电路中电压的大小,归纳出串、并联电路电压的关系。4知道电阻是导体本身的一种性质,知道电阻的单位。5理解决定电阻大小的因素。6了解滑动变阻器的构造,理解滑动变阻器的工作原理。7知道正确使用滑动变阻器的方法。电压是电路中形成电流的原因,而电阻是导体对电流的阻碍作用,这两个概念是后继学习的基础,因为在初中物理学习的知识体系中,欧姆定律是一个处于核心地位的基本规律,而电压、电阻是理解欧姆定律的基础。因此电压、电阻是初中物
2、理中必须认真理解的内容。本章学习过程中需要掌握两个主要概念电压、电阻;两个重要规律串联电路中电压规律、并联电路中电压规律;两种仪器的使用方法电压表的使用方法和滑动变阻器的使用方法;一个因素决定电阻大小的因素;一个探究实验探究串、并联电路电压的规律。新课改以来,各种中考题中有关电压、电阻的考点较多,特别是与其他章节的知识点的联系密切,易出综合性的考查题。本章主要围绕电压表的使用、串、并联电路的电压规律,影响电阻大小的因素、滑动变阻器的使用等有关知识命题。本章的单独考查,一是考查电压表的使用、滑动变阻器的使用等,二是对探究式实验的考查。学生在前一章的学习中,已经了解了电流、电路的一些基础知识,也掌
3、握了一些学习物理的方法。但在本章的学习中,还可能有以下几方面困难:(1)学生对复杂电路中电流表、电压表测量对象的识别存在不足。(2)部分学生对理解滑动变阻器在电路中接入电阻的变化存在问题,对构造、操作稍复杂一点的滑动变阻器,不易掌握其使用方法。(3)电阻概念可能会有错误理解;有些学生会认为电阻在通电时才有,不通电时就没有。实质上这种理解是完全错误的。(4)比较电阻大小时易忽略其中的某个因素。 (5)实验时出现的电路故障,不能及时排除。1本章在教学设计上要尽量“从生活走向物理” ,注意在日常生活中体验物理概念、物理规律。我们每天都能用到电,通过生活中的电现象来认识电学知识,培养学生主动学习的习惯
4、,激发学习兴趣。避免把基本概念、基本规律过于学术化、概念化。2本章可用到类比的方法:电流及电压的理解可以通过与水流、水压类比,使抽象的概念变得浅显,易于接受。3要重视实验探究过程,能够对探究问题作出大胆猜想或假设,并能设计出合理的实验方案,注意操作过程的规范性,力求使实验现象更直观,更具有说服力,能够对实验数据分析、总结、概括出规律,培养学生动手操作能力、观察能力和科学探究的意识。4关于滑动变阻器在电路中是如何改变电流的,对学生来说是难点,教师可根据实际情况, 灵活设计,但一定要有学生实验,探究过程要体现教师的指导作用,注意教会学生如何在复杂的情形中,通过分类法,使思路清晰,逐步总结出规律来志
5、。第 1 节 电 压教材首先从学生熟悉的“电压”一词说起,让学生回忆与电压有关的现象,在回忆的过程中引起学生思考,进而提出“电压在电路中的作用是什么?”引入电压的教学。教材接着用实验让学生通过亲自动手,了解电压可以影响电流的大小以及电源的作用,教师再进行讲解,让学生知道电压是形成电流的原因。在学生初步知道电源、电压、电流的作用后,介绍了电压有高低、电压的单位及电压的测量,介绍了生产、生活中的用电器的电压值,使学生感觉到“电压”就在我们身边。充分发挥学生的主体作用,教师引领学生在已有的生活经验和知识基础上进行实验探究,形成交流与合作的教学氛围,让学生在学习过程中,体验探究的愉悦,感知探究方法,体
6、验通过探究获得知识后的快乐,从而获得知识并树立足够的学习信心。学生对电路中为什么会有电流充满疑问,电路两端需要有电压,才能有电流,通过大量实例介绍,学生可以理解;有使用电流表的经验,电压表的使用难度不大。知识与技能1初步认识电压,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,能对电压的不同单位进行换算。3记住干电池、家庭电路的电压值。4知道电压表的用途及符号,会正确使用电压表,能正确地读出电压表的示数。过程与方法通过实验观察小灯泡亮度的变化,获得电路中电流的强弱信息,从而了解电压概念,使学生具有初步的观察能力、分析和推理的能力。情感、态度与价值观通过对学生正确使用电压表技能的训练
7、使学生学会阅读说明书,养成严谨的科学态度和工作作风。重点1建立电压的初步概念,通过实验观察理解电压的作用。2电压表的正确使用。难点电压表的正确选择、连接及读数。实验法、观察法。一、新课引入师:在第十五章,我们学习了电流与电路,我们首先来回顾一下第十五章的相关知识。师:电路的基本组成有哪些?生:电路由电源、用电器、开关、导线组成。师:电流是如何形成的?生:电流是电荷的定向移动形成的。师:电荷为什么会定向移动呢?今天我们就来解决这个问题,一起来探究电压。二、新课教学(一)电压探究什么是电压师:请同学们回忆电路中各部分的作用,思考一下,是电路中哪一部分使电路中出现电流的?为什么?生:可能是电源。因为
8、没有电源或者电池没有电,电路中就没有电流,用电器不工作。师:很好,我们来验证一下,电路中缺了电源行不行。演示电源(电压)的作用师:请两位同学在黑板上画出两个小灯泡串联的电路图。教师评讲电路图。演示教师利用干电池、小灯泡及导线、开关连接起来, 电路检查无误后,闭合开关,请学生们观察现象。生:小灯泡能发光。演示取走干电池,补上一段导线,再闭合开关,请同学们观察。生:小灯泡不亮。师:导线和灯丝都是金属制成的,不是有大量自由移动的电子吗?为什么灯不发光呢?生 1:没有电池了。生 2:取走电源,换上导线,导线中虽然有大量的自由电子,但不发生“定向”移动,所以没有电流,小灯泡不亮。师:从实验中,我们发现,
9、电路中必须有电源,才能使电路中的自由电子产生定向移动,电路中才会有电流。原因是电源的两极间存在着某种“力” ,使整个电路中的电子产生了定向移动,我们就把电源两极间的这种作用(力) 称为“ 电压” ,所以电源的作用是提供电压,而电压的作用是使电路中的电荷做定向移动形成电流。板书电压是使电路中形成电流的原因,而电源是提供电压的装置。想想做做师:现在我改变电路中接入的电池的多少,请同学们仔细观察,灯泡的亮度相同吗?生:不同,接入两节电池时比用一节电池时灯亮。师:这样的现象说明了什么呢?生 1:用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同,不同的电压产生的电流不同。生 2:电源的电压越大,电路中的电流就
10、越大,灯泡就越亮。师:很好,说明电流的大小受电压的影响,那么,物理学中电压的符号及单位是什么?学生阅读,回答。生 1:电压的符号是“U ”。生 2:电压的单位是“伏特” ,简称为“伏” ,单位符号是“V”。电压常用的单位还有:“毫伏(mV)” 、 “微伏(V)” 、 “千伏(kV)” ,它们之间的换算关系是:1 kV10 3 V 1 mV10 3 V 1 V10 6 V师:请同学们打开课本第 56 页,阅读书中小资料,了解常见电压值,记住干电池的电压值和家庭电路的电压值。将数据中以千伏、毫伏为单位的数值化成以伏特为单位,以伏特为单位的数值化成以千伏或毫伏为单位。常见的电压电视信号在天线上感应的
11、电压约 0. 1 mV维持人体生物电流的电压约 1 mV干电池两极间的电压 1.5 V电子手表用氧化银电池两极间的电压 1.5 V手持移动电话的电池两极间的电压 3.6 V对人体安全的电压不高于 36 V家庭电路的电压 220 V无轨电车电源的电压 550600 V电视机显像管的工作电压 10 kV 以上发生闪电的云层间电压可达 103 kV学生练习,教师巡视。提示应该记住的电压值。师:同学们已经知道电池有电压,在闪电的云层间也会有很高的电压,以前的学习中大家还了解过“生物电” ,生物体内也会产生电压吗?投影电鳐与电鳗教师介绍:电鳐身体扁平,胸鳍和头部、胸部愈合形成一个又宽又扁的体盘。在体盘的
12、前部两侧区域从外观可以看到许多蜂窝样的结构,连成一片,这就是它的发电器官。发电器是由许多特殊的肌肉组织薄片组成的,这些薄片之间有结缔组织间隔着,有无数神经与薄片肌肉相连。由神经将兴奋传导至肌肉,肌肉收缩产生电压,可达 200 伏特。在我国沿海也有电鳐分布。同学们在课后也可以查阅有关的资料了解相关的内容。(二)怎样连接电压表师:如果现在有几节不同的电池,电池上标称的电压值看不清楚,但必须知道其电压值是多少,有什么办法吗?生 1:找其他相同的电池,看看上面标的值是多少。生 2:用电压表测量电池的电压。师:很好,两种方法都可以。电路中电流的大小用电流表测量,电压的大小可以用电压表来测量。1认识电压表
13、出示几种电表。请一位同学从这几块表中选出电压表,并说出选择的依据。生:表盘上标有字母“V”的就是电压表。因为电流的单位是安培(A) ,标有“A”的是电流表。电压的单位是伏特(V),标有“V”的就是电压表。教师介绍电压表的分类,如演示用表、学生用表等。师:同学们一定还记得电流表在电路图中的符号,电路中电压表又该如何表示呢?生:电路中电流表符号是 ,电压表符号应该 。投影电压表图片请同学们观察如投影所示的电压表,根据以前学过的电流表的知识,说说你从图片上得到哪些信息?生 1:该电压表的零刻度线在表盘的最左端。生 2:该电压表有三个接线柱,两个量程。一个公共的“”接线柱和两个“”接线柱。生 3:使用
14、“”和“3”两个接线柱时,量程是 03 V , 刻度盘上每一大格表示“1 V” ,每一小格表示“0.1V”;使用“ ”和“15”两个接线柱时,量程是 015 V,刻度盘上每一大格表示“5 V”,每一小格表示“0.5 V”。生:电压表中间的旋钮可以调零。师:与电流表相同,使用前要注意观察什么?生:首先观察可选择的量程,再看分度值(每一小格表示的电压值) ,还要看指针是否指在零刻度线。师:很好,现在我们来看如何连接电压表。2连接电压表师:如何使用电压表呢?请同学们仔细阅读教材第 57 页“使用说明书” ,回答书中提出的问题,总结出电压表使用的一般规则。教师指导学生阅读“使用说明书” 。学生阅读,同
15、时思考问题:(1)电压表应该和被测用电器怎样连接?具体接法是什么?用电压表测量某段电路两端电压时应与这段电路并联,同时让电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出。教师说明:双量程电压表的三个接线柱中有一个是公共的接线柱标有“”或“” ,如公共接线柱标出的是“”则剩下的两个接线柱皆为“”接线柱;如果公共接线柱标出的是“” ,则剩下的两个接线柱皆为“”接线柱。(2)测量电压时,如何确定电压表要使用的量程?生 1:电压表的量程必须大于被测电路两端的电压。生 2:如果能判定被测电压不超过 15 V,可以先用“015 V”的量程测;如果测出的电压不超过 3 V,可以改接“ 03 V”的量程,尽可能使用小量
16、程,这样可以提高测量的准确程度。师:现在请两位同学将电压表接入我们开始连接的串联电路,测量小灯泡两端的电压。同时在原来画出的电路图上加入电压表,并在图中标出电压表的“” 、 “一”接线端。投影接入电压表后的电路。学生检查电路,电路连接无误后合上开关,观察电压表的示数。(三)怎样在电压表上读数师:电压表如何读数呢?生:读数时,首先应该看清选用了电压表的哪个量程,知道满刻度表示的电压值。第二,要看清该量程下一大格表示的电压值是多少,每一大格又分成了几个小格,每一小格表示的电压值是多少。第三,测量时,看清指针停在哪个大格、哪个小格上,然后读出来。教师指出:电流表、电压表都不需要估读,测量时,指针的位
17、置离哪条刻线近,就按哪条刻线算。投影练习题1读数练习:利用指针能活动的刻度盘。(1)量程已知且不变:指针在不同位置时电压表的读数是多少?(2)指针的位置不变,接不同的量程时,电压表的读数分别是多少?2一名同学使用学生用电压表测电压,这只电压表有两个量程:03 V,015 V。经判断选用 03 V 这一量程连入电路。但是 03V 的刻度盘上的数字模糊不清,无法准确读出实验数据,于是他从 015 V 刻度盘上看到指针在 12.5 V 处,从而判断出实验测得电压是_。(答案:2.5 V)通过此题,引导学生总结得出:指针指在同一位置时,从 015 V 刻度盘上读出的电压值是从 03 V 刻度盘上读出的
18、电压值的 5 倍。师:电压表、电流表不仅外形相似,构造也相似。因此,在使用上它们有相同的地方,但它们测量的又是两个不同的物理量,同学们要注意区分。与同学们一起归纳电压表的使用规则:板书:一不、二要、二看清一不:被测电压不能超过电压表的量程。二要:电压表要并联在被测电路的两端;要使电流从电压表的“”接线柱流入,从电压表的“”接线柱流出。二看清:看清电压表所用的量程;看清每一小格所表示的数值。想想议议师:电压表的接线柱旁都标有“” 、 “”号。使用规则要求电流必须从电压表的“”接线柱流入,从“”接线柱流出;还要求被测电压值不能超过电压表的量程。请同学们思考:投影1如果电压表正、负接线柱接反了,会出
19、现什么现象?2如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象?3如果事先不能估计被测电压的大小,电压表 应怎样选择量程?生 1:如果正、负接线柱接反了,指针会反向偏转,即向没有刻度的方向偏转。生 2:如果被测电压超过了电压表的量程,电压表的指针可能会超出刻度盘上的刻度线。教师强调这两种情况的后果是不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯甚至损坏电表。教师说明:在事先不能估计被测电压的情况下,可以用“试触”的办法来选择量程。做法是:连接好电路后,在合上开关时轻轻接触一下就迅速断开,同时观察电压表指针的偏转情况。如偏转过快,指针超出了表盘满刻度,则电压表量程太小,应换用较大量程;如果电压表指针偏转角
20、度太小,则电压表量程太大,应换用小量程。 “试触”的方法在电学中很重要,利用试触的方法不仅可以选择电压表的量程,还可以判断电源的正负极;判断电压表正、负接线柱连接是否正确。想想做做教师出示家用手电筒及干电池若干节。师:请一位同学将干电池装入手电筒,并能使手电亮起来。同学们仔细观察怎样装电池,才能使手电发光。生:第一节电池正极朝前,第二节电池的正极和第一节电池的负极接在一起,第三节电池的正极和第二节电池的负极连在一起。师:同学们观察得非常仔细。请同学们将刚才的实物连接图和电路图画出来。学生画图,教师巡视,指导学生画出正确的图形,并请一位同学将正确的图画在黑板上。教师说明:像这样将电池的正极和负极
21、依次连接起来就叫电池的串联,这几个电池合在一起叫电池组,余下的一个正极和一个负极就是电池组的正极和负极。师:请同学们分组测量每节电池的电压和电池组的电压,并找出它们之间的关系。生:用电压表测电池的电压,就要把电压表并联在电池两端。电压表可以不经用电器直接连到电源的正负极上吗?师:电压表可以直接连接在电源的两极上,这也正是电压表与电流表使用中的一个区别,其原因以后再解释。学生操作,教师巡视指导操作完毕,各组汇报实验结果。第一组:用两节电池,每节电池电压是 1.5 V,电池组电压为 3 V。第二组:用三节电池,每节电池电压是 1.5 V,池组电压是 4.5 V。师:根据各组的实验结论,谁能总结出电
22、池电压和电池组电压之间的关系?生:串联电池组的电压,等于各个电池电压之和。师:好。电池的其他连接方式,请同学们课后探究。现在请同学们一起来小结本节内容。三、典型例题例 1 如图所示,当开关 S 闭合后,L 1 两端的压约为 3.8 V,L 2 两端的电压约为 2.2 V,要用电压表测量 L1 两端的电压 ,那么线头 A 和 B 该接在何处?解析 本题用于考查电压表的使用规则和电路的连接, 考查电压表量程的选择。解题时考虑电压表的各项使用注意事项,在连接电路的过程中,开关应处于断开状态。本题易错点是没有掌握电压表的使用规则,不能同时考虑电压表的各项使用注意事项,将电压表并联在 L1或电源的两端,
23、或是正、负接线柱接反。由于不知道电压表量程的选择,错选03 V 的量程。答案 因为电压表测量某一部分电路两端的电压时,电压表必须与该部分电路并联 ,所以 A 和 B 两线头应分别接在 L1两端的两个接线柱上,且必须使电流从“”接线柱流入电压表,从“”接线柱流出,已知 L1两端的电压 3.8 V 左右,应选的量程为 015 V。所以线头 A 应接在 L1左接线柱上,线头 B 应接在 L1右接线柱上。例 2 如图所示,现要用电流表测量 L 中的电流,用电压表测量 L 两端的电压,请在图中圆圈内标明哪一个是电流表,哪一个是电压表,并标明电表的正负接线柱。解析 本题用于考查电流表、电压表使用方法的区别
24、。确定某电路中是接电流表,还是接电压表,关键是从两表使用方法的区别着手。答案 假设 a 为电压表,b 为电流表,开关 S 合上后, 可以发现:灯将不亮,电流表无示数,这是因为电流表和电压表的内部构造不同所造成的。我们可以这样认为:电流几乎不能通过电压表(如同开路 ),而电流几乎不受到电流表的阻碍 (如同导线)。从图可以看出,b 是与灯 L 并联的,故应该为电压表,a 是串联在电路中的,应该为电流表。如图所示。例 3 在如图所示的电路中,闭合开关 S,电压表的示数将( )A不变 B增大C减小 D无法确定解析 本题用于考查电压表的使用规则和电路的判断。当 S 断开时,灯泡 L1和 L2串联,电压表
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