沪科版九年级全册第五节 测量电压教学ppt课件

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第五节  测量电压设计说明本节主要内容有：电压及其单位，电压表的使用，探究串联电路中电压的规律，探究并联电路中电压的规律。教学中先认识电压及其单位，再学习电压表。那么怎样测量电压呢？先让学生阅读电压表的使用说明，再让学生实践练习使用电压表，通过动脑、动手，最后形成操作技能，本节是在学生知道了串、并联电路中电流的规律，学习了电压和电压表的基础上，探究串、并联电路中电压的规律。可以说，知识和方法上的“铺垫”都已具备，本节课的探究是“水到渠成”。本节教学仿照“探究串、并联电路中电流”的思路，先探究串联电路中电压的规律，再探究并联电路中电压的规律，让学生自行设计实验、进行实验、观察记录、分析论证、得出结论。学生对这样的探究过程有浓厚的兴趣，有利于培养学生的创造性思维能力和科学实践能力。教学目标【知识与技能】1.知道电压及其单位，知道电源是提供电压的装置。2.会使用电压表测量电压。3.会使用电压表测量串、并联电路中的电压，训练连接电路的基本技能。【过程与方法】1.通过阅读电压表的使用说明和实际操作，学会使用电压表。2.通过实验，探究串、并联电路中电压的规律，进一步熟悉定量研究物理问题的科学方法。【情感、态度和价值观】在探究串、并联电路中电压关系的活动中，有探究物理问题的好奇心，养成学生合作交流的习惯和实事求是的科学态度。重点难点教学重点1.认识电压，学会正确使用电压表。2.串、并联电路中的电压的规律。教学难点串、并联电路中电压表的正确连接。教学方法实验探究、观察、讨论、分析相结合的教学方法。教具、学具多媒体课件、小灯泡、开关、电源、电压表、导线等。授课时数3课时 第1课时  电压和电压表教学过程导入新课一道电光像把利刃刺破了黑色的天幕，大地也被闪电照得通亮。紧接着，震耳欲聋的巨雷在耳边炸响……自然界真是奇妙无穷。你想知道雷电有多么强大吗？雷电的电压能达到多高？雷电和家里用的电在本质上一样吗？让我们一起探索这些有趣的问题吧！讲授新课一、电压【教师提问】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？【投影展示】酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢！几只水果提供的电力足以点亮一排发光二极管！水果在这里扮演了“电源”的角色：它为发光二极管提供了“电压”，使自由电荷在电路中定向运动起来。【实验探究】活动1  试试看，在如图所示的电路中先后接入一节和两节干电池时，小灯泡的亮度一样吗？你看到的现象对我们有什么启示？【说明】实验说明电路中电流的强弱与电源有关。活动2  如图所示电路。实验过程：（1）闭合开关，观察实验现象。（电路中有电流产生）（2）将电源取下，用一段导线连接在电源的位置，闭合开关，观察实验现象。（电路中没有电流产生）【讨论分析】（1）电流是怎样形成的？（导线和灯泡中的自由电子定向移动）（2）电源的作用是什么？（形成电流）【拓展】类比法理解电源的作用。甲               乙              丙如图乙所示，如果在两容器间安装一抽水机，将容器中的水不断抽到中，保持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。【总结】水位差(又叫水压)是使水发生定向移动形成水流的原因。【教师点拨】如图丙所示，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。【教师点拨】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。【总结】电源是提供电压的装置，电压是使电路中的自由电荷定向移动形成电流的原因。【教师点拨】电压是形成电流的原因，但并不是存在电压就一定有电流，还要看电路是不是通路。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”。让学生阅读课本第81～82页电压的内容后，让学生归纳总结。【引导总结】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。电压的单位还有千伏()、毫伏()。换算关系是：，。4.生活中常见的电压值电视天线接收的信号电压约维持人体生物电流的电压约1节干电池的电压手机锂电池的电压约对人体安全的电压≤家庭生活用电的电压工厂生产用电的电压雷电的电压可达【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、怎样使用电压表测量电压大小的仪表叫电压表。活动3  认识电压表：由学生观察电压表后回答相关问题。【引导总结】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_________、_________。它们的分度值分别是_________、_________。(、，、)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：两个表的读数各是多少？答案：  3.电压表的正确使用（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“”和“”，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。（5）电压表可以直接接在电池的两极上，这时它测的是电池的电压。4.对照实物及使用方法，总结电压表与电流表的异同点  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【教师提问】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？活动4  用电压表测量各个型号的电池电压。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。实验步骤：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，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1个纽扣电池电压1个纽扣电池电压电压1.51.51.51.53得出结论：常用各种干电池的电压是，纽扣电池的电压不同，有的是，有的是。【练一练】连接电路，使小灯泡发光并且用电压表测量小灯泡两端的电压，并画出对应的电路图。答案： 【做一做】（1）将电压表接在小灯泡两端，接通电路，读取的数据是＿＿＿＿；（2）将电压表接在电源两端，接通电路，读取的数据是＿＿＿＿。实验结果表明：电压表两次的示数是相等的，即在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源电压相等。（3）若电压表与用电器串联，则用电器能工作吗？电压表有示数吗？实验结果表明：若电压表与用电器串联，则用电器不能工作，电压表示数接近电源电压。因为电压表对电流的阻碍作用很大，电路相当于开路。课堂小结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：电压的单位：国际单位伏特()常用单位：千伏()、毫伏()换算关系：，3.常见电压值：一节干电池的电压：。家庭电路的电压：。工厂生产用电的电压：。对人体安全的电压≤。4.电压的测量工具：电压表。5.电压表的使用规则：正进负出、不要超量、并联入电路。当堂达标1.下列说法中正确是（    ）A.电路中有电流不一定有电压B.电压是电路中形成电流的原因C.电路两端有电压，电路中就一定有持续的电流D.导体中有大量自由电荷，只要构成通路就会有电流产生答案：B2.小明将插入稀硫酸的铜片和锌片分别接在电压表的小量程后观察到如图所示的现象，则烧杯中的整个装置接入电路时可看成（    ）答案：A3.如图所示，要使电压表测灯L2两端的电压，正确的电路图是（    ）      A               B               C              D答案：D4.一只电压表有和两个量程，某次实验中用的是量程，而从量程的刻度盘上发现指针所指的电压恰好是，则实际电压值是（    ）A.     B.     C.     D.答案：C5.某同学在用电压表测电压前，已将指针调到“0”刻度线上，第一次将电压表接入电路时，指针偏转情况如图甲所示，这是因为_________________；纠正后第二次把电压表接入电路时，指针偏转情况如图乙所示，这是因为_____________________。      甲                     乙答案：电压表正负接线柱接反了  被测电压超过了电压表的量程6.如图所示，是学校实验室里常用的电压表，请你用简短明确的文字为其写一份使用说明（或使用规则）______________________________。答案：电压表与被测电路并联；连接时使电流从“”接线柱流入，从“”接线柱流出；被测电压不要超过电压表的量程板书设计第五节  测量电压第1课时  电压和电压表一、电压：是形成电流的原因，电源是提供电压的装置。二、电压的单位：伏特()常用单位：千伏()、毫伏()换算关系：，三、电压表的使用方法：1.并联在被测电路的两端；2.电流从电压表的正接线柱流进，从负接线柱流出；（正进负出）3.不要超过电压表的量程；4.电压表可以直接接到电源的两极上。第2课时  探究串、并联电路中的电压教学过程导入新课家用电器通常都要并联后接在电路中，而节日小彩灯常常既有串联、又有并联，它们为什么不像家用电器那样，全部并联起来呢？要想了解其中的原因，我们需要研究串、并联电路的电压规律。讲授新课一、测串联电路的电压活动1  探究串联电路中电压的规律：1.提出问题：在如图所示的电路中，L1、L2是两只规格不同的小灯泡，灯泡L1、L2的电压、跟它们串联两端的总电压之间有什么关系？2.猜想与假设：（1）电源两端的电压大于用电器两端的电压；（2）串联电路中电源两端的电压和用电器两端的电压都相等。3.设计实验与制订计划：分别画出测量灯泡L1、L2的电压及L1和L2串联两端的总电压的电路图，如图所示。再用电压表分别测出图中、、之间的电压，然后进行比较，验证我们的猜想是否正确。         4.实验器材：2节干电池、开关1个、规格相同和规格不同的灯泡各2个、电压表1个、若干导线。【交流讨论】实验前先找一位同学说说，实验时应注意哪些问题？待学生回答后进行订正。5.注意事项：（1）连接电路时，开关应断开。（2）电压表应并联在电路中。（3）应从电源正极或负极按电路图将电源、灯泡、开关逐个顺次连接起来，最后将电压表与所测电路并联。（4）连接好电路后，要先用开关试触，观察电压表的指针偏转情况，确认连接无误后，再闭合开关，观察示数。（5）正式接通电路前必须先用电压表最大量程试触，即手持开关、眼看电压表指针，若发现指针反偏则应调换正、负接线柱，若超过量程则要更换更大量程的电压表，若偏转角度过小则应改用小量程。（6）读数时，要客观公正、实事求是，不测量时要及时断开开关，以延长电池的使用寿命。（7）实验结束后，要整理好实验器材。6.进行实验与收集数据：（1）按照上述设计的电路图连接电路；（2）选择合适量程把电压表接在、、两点之间，并记下测量结果，填入事先设计好的表格中；（3）换用两只规格相同的灯泡重复步骤（2）；（4）换用两只规格不同的灯泡重复步骤（2）；（5）测量数据记录表格：实验序号间电压间电压间电压1237.分析与论证：从实验过程和实验记录数据中可以看出，两灯泡的规格相同时，；当两灯泡的规格不相同时，，但都满足。8.实验结论：串联电路两端的总电压等于串联各部分电路两端的电压之和，即。【教师点拨】学生进行实验操作时，教师巡回指导，观察学生操作中是否出现意外问题，如电压表无示数、电压表指针反偏、电压表指针偏转角度过小或超出量程等。引导学生分析原因，指导学生正确操作，待学生操作完毕，师生共同总结得出结论。【做一做】生活中常常把一节电池的负极和另一节电池的正极连在一起组成电池组。用这样的办法可以把两节、三节或更多的电池串联起来使用。分别测量每节电池两端的电压，然后测量这个电池组两端的电压。它们之间有什么关系？实验结论：串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，即。【练一练】如图甲所示电路，电源电压为，当闭合时，电压表的读数如图乙所示，则两端的电压为＿＿＿，两端的电压为＿＿＿。      甲                   乙答案：1.5   4.5【教师提问】刚才同学们通过实验探究已经知道，串联电路两端的总电压等于串联各部分电路两端的电压之和，那么在并联电路中情况又怎样呢？二、探究并联电路中电压的规律活动2  探究并联电路中电压的规律1.提出问题：两个灯泡并联在电路中，电路的电压有什么规律？2.猜想与假设：（1）并联电路两端电压可能与各支路两端电压相等；（2）并联电路两端电压可能等于各支路两端电压之和。3.设计实验与制订计划：分别画出测量灯泡L1、L2两端的电压及L1和L2并联两端的总电压的电路图。再用电压表分别测出图中L1、L2，L1和L2两端的总电压，然后进行比较，验证我们的猜想是否正确。       4.进行实验与收集数据：（1）按照上述设计的电路图连接电路；（2）选择合适量程把电压表接在L1、L2，L1和L2两端，记下测量结果，并填入事先设计好的表格中；（3）改变电源电压重复步骤（2）；（4）测量数据记录表格：实验序号L1两端电压L2两端电压L1和L2两端总电压125.分析与论证：通过对实验数据的分析可以得出结论：。6.实验结论：并联电路两端电压等于各支路两端的电压，即。【实验评估】（1）实验中只做一次实验，凭一组实验数据得出结论可以吗？提示：不可以，仅凭一组实验数据得出结论具有偶然性，是不可靠的。（2）探究串联电路时，发现两个灯泡两端的电压相等，原因是什么？提示：两个灯泡的规格相同。（3）若电压表的指针偏转到最右端无刻度的地方，原因是什么？提示：电压表所用量程太小。【易错警示】（1）若几个用电器两端的电压都相等，不能判断这几个用电器一定并联，如几个完全相同的灯泡串联，每个灯泡两端的电压都相等。（2）若几个用电器两端的电压都不相等，则可断定这几个用电器一定是串联的。【练一练】如图甲所示的电路中，开关闭合后，电压表V1、V2的指针指示位置如图乙所示，下列说法中正确的是（    ）A.电压表V1、V2的读数一定不同B.电压表V1和V2用的量程分别是和C.电压表V1和V2用的量程分别是和D.电压表V1、V2用的都是量程    答案：C课堂小结一、串联电路中电压的规律1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。2.表达式：。二、并联电路中电压的规律1.并联电路中，各支路两端的电压相等。2.表达式：。当堂达标1.如图所示，在“研究串联电路中电压的规律”时，小雨同学用电压表测出、、两端的电压分别为，，，在表中记录数据后，下一步应该做的是(    )A.整理器材，分析数据，得出结论B.对换L1和L2的位置，再测出一组电压值C.改变电源电压，再测出几组电压值D.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 答案：D  2.在如图所示的电路中，S闭合时，电压表的示数为，S断开时，电压表的示数为，则这时灯L1及L2两端的电压分别为（    ）A.、   B.、   C.、   D.、答案：C3.如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，则下列说法中正确的是（    ）A.灯L1和灯L2并联B.灯L1和灯L2串联C.通过灯L1和灯L2的电流一定相等D.灯L1和灯L2两端的电压一定不相等答案：A4.在图甲所示的电路中，闭合开关后电压表V1的示数为，电压表V2的示数应为________，电压表V的示数应为_______。在图乙所示的电路中，闭合开关后电压表V1的示数为，电压表V2的示数为，电压表V的示数应为_______。     甲                  乙答案：2.5  2.5  6.35.根据甲所示的电路图，闭合开关后，读出图乙中V1的示数为_____，图丙中V2的示数为_____，则通过灯L1的两端的电压是_____。          甲                 乙                    丙答案：6  2.5  3.56.如图所示，在探究“并联电路电压的关系”时，小明想把两个灯泡并联起来，用电压表测量并联电路的总电压，请你用笔帮他画出连接的电路。答案：如图所示。板书设计第2课时  探究串、并联电路中的电压一、串联电路中电压的规律1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。2.表达式：。二、并联电路中电压的规律1.并联电路中，各支路两端的电压相等。2.表达式：。第3课时  习题课教学过程题型一  探究串、并联电路的电压规律例1  “探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示。（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择______（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡。         甲                      乙实验小组两端的电压/V两端的电压/V串联总电压/V11.43.14.523.01.34.431.11.72.941.81.23.0（2）小明根据图甲连接好电路，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使实验结果更准确，接下来他应该_____________________________。（3）测出两端的电压后，小明断开开关，准备拆下电压表，改接在之间。小聪认为小明的操作太麻烦，只需将与点相连的导线改接到点即可。小聪的办法是否正确？答：_________。（4）测量完成后，进行小组交流讨论。上表选录了四个小组的数据，你认为这些数据是否合理，请说明理由。答：_____________________________________________________。解析：（1）为了使实验的结论具有普遍性，应该选用不相同的小灯泡进行多次实验才能得出结论。（2）题图中电压表的指针偏转太小，说明量程选择太大，应该换用小量程测量。（3）这样的做法是错误的，因为这样做正负接线柱会接反，电压表指针反转，不能正确地测量电压值。（4）这些数据是合理的，因为它们在误差范围内都符合“串联电路中电路两端的总电压等于电路中各部分的电压之和”的规律，与我们的实验结论是相符的。答案：（1）不相同  （2）断开电路，把电压表改接小量程重新测量  （3）不正确  （4）合理；各组数据在误差范围内，与串联电路的电压规律是相符的，都符合“串联电路中电路两端的总电压等于电路中各部分的电压之和”的规律【实验拓展】（1）连接或改接电路时，开关必须__________。（2）图中，如果两个小灯泡都不亮，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡___________。（3）我们要用不同的灯泡完成多次实验才得出结论而不是通过一次实验就得出结论，这是为了_______________________。（4）如图所示，小明和小聪继续探索“并联电路中电压有什么关系”。按照电路图连接电路，进行实验测量，记录实验数据，测得两个小灯泡、以及电源两端的电压均为，得到并联电路中的电压规律为：_______________________。解析：（1）连接或改接电路时，开关必须断开；（2）两小灯泡都不亮，说明电路有开路情况，电压表有示数，说明从电源两极到电压表两端是通路，不会开路，所以开路；（3）一次实验数据具有偶然性，多次测量的结论具有普遍性；（4）由题意可知，两个小灯泡、以及电源两端的电压均为，所以并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等。答案：（1）断开  （2）开路  （3）使实验的结论具有普遍性  （4）并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等跟踪训练1.在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时，小明同学想用图甲中的器材组成电路，其中一个电压表测量电源两端的电压、一个电压表测量某一个灯泡两端的电压，请你帮助他完成下述工作(电源电压不超过)。（1）在实线框内画出电路图。（2）用笔画线表示导线，将实物图连成实验电路。甲（3）正确操作后，测量电源两端电压和灯泡两端电压的两电压表示数分别如图乙所示，则电源两端的电压为________，被直接测量的灯泡两端的电压为________。（4）根据串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系得：另一个灯泡两端的电压为________。         a                         b乙答案：（1）如图甲所示  （2）如图乙所示        甲                        乙（3）2.8  1.6  （4）1.2题型二  串、并联电路电压规律的应用例2  如图所示，电源电压为，闭合开关后，电压表的示数为，下列描述不正确的是（    ）A.两端电压为B.两端电压为C.两端电压为D.和2两端电压之和为解析：因为电压表测两端的电压，所以两端的电压，又因为、串联，则和两端电压之和为，所以两端的电压为。答案：B跟踪训练2.小明按图甲的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表      和的指针偏转角度完全一样，如图乙所示，则两端的电压为_______，两端的电压为_______。      甲                 乙答案：8  2当堂达标1.在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得的示数是，的示数是，的示数应为（    ）A.     B.    C.    D.答案：A2.如图甲所示，电源电压未知，在开关S断开和闭合的情况下，电压表分别采用了不同的量程，但指针偏转角度相同（如图乙所示），则S闭合时，和两端的电压分别为（    ）        甲                    乙A.                  B.  C.                  D.  答案：B3.在“探究串联电路电压的特点”实验中：某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压和灯泡、两端的电压、数据如下表：/V/V/V2.61.31.3（1）该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是_______（用题中物理量符号表示）。（2）实验过程中，若灯丝断了，观察到电压表示数为_______，电压表示数为________。（3）该实验还有待改进，请写出其中一点：_______________________。答案：（1）  （2）    （3）换不同规格的小灯泡再进行多次实验教学反思