初中科学浙教版（2024）八年级上册第4章 电路探秘第5节 电压的测量第1课时教案设计

这是一份初中科学浙教版（2024）八年级上册第4章 电路探秘第5节 电压的测量第1课时教案设计，共11页。教案主要包含了电压，电压的测量等内容，欢迎下载使用。
年级
八年级
授课时间
课题
4.5 电压的测量（第1课时）
教学
目标
科学观念：认识电压，知道电压的作用及其单位；知道干电池、家庭电路等的电压值；知道用电压表测量电压的方法。
科学思维：用水压理解电压，培养学生类比与模拟的思维能力，总结单位换算关系，对比电流表使用学习电压表使用，学会知识迁移方法。
探究实践：通过用电压表测量电压掌握电压表的使用方法并能正确读取数据。
态度责任：培养学生使用电学仪器的技能和良好实验素养；通过学习电池的发展过程，树立社会进步需要科技创新的意识。
教学
重难点
重点：正确使用电压表测量电压
难点：电压表的使用
学情
分析
本节内容选自浙教版八上第四章第5节，本节主要内容：电压、电压的测量。教材直接从学生身边情景入手，降低对电压概念理解上的难度使学生对电压有比较形象和感性的认识，同时又激发学生学习电压的兴趣。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，介绍了生产、生活中的用电器的电压值，是学生感觉到“电压”就在我们身边电压的连接方法和读数方法的建立过程都是通过类比电流表使用和读数，把新学的知识和已有的知识联系归纳比较使学生更容易理解。
本节内容拟用2课时完成。第1课时主要内容是电压和电压的测量；第2课时主要内容是探究串、并联电路电压规律。
教学
准备
课件、课本、活动器材等
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
我们用手触摸干电池的两极，没有什么感觉，但如果触碰家庭电路中的导线金属部位却非常危险，会触电！同样是电源，触摸后为什么会产生不同的结果呢？
根据生活中的现象，引入电压的概念
新 知 讲 授
一、电压
电流是怎样形成的？观察下图，电路中若没有电源，小灯泡能发光吗？
电荷定向移动形成电流，若没有电源，电荷无法定向移动形成电流。那么电源的有什么作用呢？
类比水流理解电流的形成
水流的形成：抽水机给水流提供能量，使水路存在一个稳定的水压，从而保证水流得以持续。
电流的形成：电源的作用是给电路中的电流提供能量，使电路存在一个稳定的电压，从而保证电流得以持续。
我们知道河流中水的流动是因为上下游之间有高度差。上下位置之间存在的高度差给水提供了一种“动力”，它“推动”水的流动。同样，在电路中要使电流持续，也需要一种使电流流动的“动力”，这就是电源提供的电压。电压可给电流提供推动作用。
电压
电源的作用：提供电压
电压的作用：电路中形成电流的原因
电压的单位
电压用字母U表示。它的单位是伏特，简称伏，符号为V；更大的单位是千伏（kV），更小的单位有毫伏（mV）和微伏（μV）。
1千伏=103伏（V） 1伏（V）= 103毫伏（mV） 1毫伏（mV）= 103微伏（μV）
电压的单位伏特是为了纪念意大利著名物理学家伏打（Alessandr Vlta）而命名的。伏打于1800年制成了世界上第一个电池——伏打电堆，如图4-44。在铜板和锌板中间放置一层浸过食盐水的湿布就可组成一个简易的电池。多层极板相当于多个电池串联而成，伏打电堆因此而得名。
常见电压值
思考与讨论：由上表内容，你知道为什么我们用手触摸干电池的两极，没有什么感觉，但如果触碰家庭电路中的导线金属部位却非常危险，会触电吗？
人体安全电压≤36V，干电池电压仅为1.5V，故我们用手触摸干电池的两极，没有什么感觉；而家庭电路电压为220V，远超安全电压，故触摸电线金属部位会触电。
电 池
电池是将化学能转化成电能的一种装置。将一块铜片和一块锌片同时插入稀硫酸，就可以组成一个电池，铜片和锌片就是电池的两个电极，如图4-46所示。因为水果中含有果酸，因此在水果中插入铜片与锌片，就可制成水果电池。几个水果电池连接起来，可使发光二极管发光，如图4-47所示。干电池的原理也与此类似，它的轴线上是一根碳棒（为正极），包围整个电池的锌筒作为电池的负极，中间是二氧化锰、炭黑和氯化铵等的糊状混合剂（因此叫干电池），如图4-48所示。
科技发展使电池的种类越来越多。有适用于各种电器的发电效率达45%~60%的燃料电池，有储电量相对较大的可重复充电的轻便的锂离子电池等。手机电池大多是锂离子电池。
二、电压的测量
在生活中，我们使用家庭用电器时，必须了解其电压值，若使用不匹配的电压，轻则用电器无法正常工作，重则出现危险，那么在实验室我们一般怎样测量电压值呢？
测量电压的仪表是电压表
电压表的结构
电压表的符号：
活动：如图所示电压表，表用0~3V和0~15V挡时，最小刻度所表示的电压值分别是 0.1V 和 0.5V 。若采用的是0~3V挡，则图中电压表指针所表示的读数为 2.4V 。若采用0~15V挡，则读数为 12V 。
电压表读数
①明确所选电压表的量程；
②确定电压表的最小刻度；
③由指针位置读出示数。
电压表的使用规范
（1）测量电压时，必须正确选择电压表的量程。
在不能预先估计被测电压大小的情况下，应先拿电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱，如果指针偏转角度太小，再使用较小的量程。
在被测电压值不超过其最大测量值的情况下尽可能选择小量程，以减小测量误差。
量程过大；量程过小
（2）测量某一部分电路的电压时，必须把电压表与这部分电路并联。
电压表的内阻非常大，串联在电路中相当于断路，此时电压表的示数为电源电压，电路中电流几乎为0。
（3）把电压表的“+”接线柱接在与电源正极相连的那端，“-”接线柱接在与电源负极相连的那端。
如果“＋”“－”接线柱接反，电压表的指针会反向偏转，不仅测不出电流，而且也容易损坏电流表。
活动：按照图4-51和图4-52连接电路，并测出灯泡两端的电压。
判断电压表测量对象
电压表与谁并联，就测量谁的电压，但要注意电压表与电源和用电器一起并联的情况，如图D，电路中电源提供电压，故电源的电压最大，电路中不可能出现比电源更大的电压。此时电压表测量的是其他用电器的电压（即L1的电压）。
根据电路图连接实物图
以A电路图为例，连接实物图时要注意先按照电流路径将元件串联起来，再观测电压表测量对象，将电压表两个接线接在元件两端，注意正负接线柱不要接反。
电压表和电流表的对比分析
电表
电流表
电压表
不同点
用途
测电流
测电压
符号
连接方式
串联
并联
与电源连接
不能直接与电源连接，电源短路，容易烧毁电源
可以直接连接电源，测量电源电压
相同点
①确定合适的量程，可拭触；
②电流正进负出；
③读数方法。
回顾电流的形成，类比水流理解电流的形成，理解电源和电压的作用。
了解电压的单位及换算。
了解常见电压值。
了解电池的原理
了解电压表的结构及符号
了解电压表读数方法
了解电压表使用规范
学会判断电压表测量对象
知道如何根据电路图画实物图
对比电压表和电流表异同
课
堂
练
习
典例1 在学习电学知识时，小明结合图甲和图乙作出以下类比，其中不正确的是（ ）
A.开关的作用类似于阀门，可以控制电路通断
B.电源的作用类似于水泵，使电路两端形成电压
C.水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
D.电流类似于水流，电源外部电流方向是从电池负极流出经用电器和导线回到正极
【答案】D
【解析】A.阀门可以控制水的流动，开关类似于阀门，可以控制电路通断，故A正确，A不符合题意；
B.水泵使两边水出现水压，电源的作用类似于水泵，使电路两端形成电压，故B正确，B不符合题意；
C.水压使水管中水流动形成水流，类似地，电压使电路中电荷定向移动形成电流，故C正确，C不符合题意；
D.电流类似于水流，在电源外部，方向从电池正极经用电器到负极，故D错误，D符合题意。
故选D。
典例2 如图所示电路，当闭合开关后，电压表测量的是（ ）
A.电源电压
B.灯L1两端的电压
C.灯L2两端的电压
D.灯L1和L2两端的电压的总电压
【答案】C
【解析】由图知道，两个灯是依次连接的，即两灯串联连接；因为电压表并联在L2两端，所以电压表测量L2两端的电压，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
典例3 如图所示，在电路中，若甲、乙两处分别装入电表，当开关闭合后，两灯均能正常发光，则下列判断正确的是（ ）
A.甲、乙都是电流表
B.甲、乙都是电压表
C.甲是电压表，乙是电流表
D.甲是电流表，乙是电压表
【答案】D
【解析】电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于开路，由图知，假设乙为电流表，则右边的灯泡会被短路不能满足两灯均能发光的要求，所以乙只能为电压表；而如果甲为电压表，则会造成右边灯泡开路，不能满足两灯均能发光的要求，所以甲应是电流表；因此甲为电流表，乙为电压表，此时两灯并联，故D正确，ABC错误。
故选D。
典例4 （1）如图所示，是实验室中常见电流表的示意图，请你写出从图中得到的两条信息：
①电流表选择的量程是 ；②电流表的示数为 ；
（2）如图的电压表，若选0~3V的量程，读数为 V；若选0~15V的量程，读数为 V。
【答案】（1）0-3A；1.5A（2）2.6；13
【解析】（1）通过表盘上的“A”标志可知，这是一个电流表；电流表选择的量程是0~3A；电流表使用的分度值为0.1A，电流表的示数为1.5A。
（2）电压表的量程是0~3V，每一个大格之间代表0.1V，每一个大格之间有10格小格，所以电压表的分度值为0.1V；此时电压表的指针所在位置比2V多了6小格，故示数为2.6V；
电压表的量程是0~15V，每一个大格之间代表5V，每一个大格之间有10格小格，所以电压表的分度值为0.5V；此时电压表的指针所在位置比10V多了6小格，故示数为13V。
课
堂
小
结
1.电压
（1）电压的作用：使电荷定向移动形成电流。（电路中电压是电路中形成电流的原因；它是由电源提供的，使电路中自由定荷定向移动形成电流。）
注意：某段电路中有电流，则该电路两端就一定有电压。但电路两端有电压，电路中却不一定有电流，还取决于电路是不是通路。
（2）电压用字母U表示。它的单位是伏特（Vlt），简称伏，符号为V；更大的单位是千伏（kV），更小的单位有毫伏（mV）和微伏（μV）。
1千伏=103伏（V） 1伏（V）=103毫伏（mV） 1毫伏（mV）=103微伏（μV）
（3）常见电压
一节普通干电池、纽扣电池电压：1.5V；一只蓄电池电压：2V；一般情况下，对人体的安全电压：≤36V；我国家庭照明电路电压：220V；工厂动力用电电压：380V。
2.电压的测量
（1）电压表：测量电压的仪表是电压表，其符号是；一般学校实验室用的电压表有三个接线柱，两个量程（“0-3V”、“0-15V”）。
（2）电压表的使用规范
①测量电压时，必须正确选择电压表的量程。
②测量某一部分电路的电压时，必须把电压表与这部分电路并联。
③把电压表的“+”接线柱接在与电源正极相连的那端，“-”接线柱接在与电源负极相连的那端。
注意：电压表内阻非常大，可看作断路。
板
书
设
计
作
业
设
计
反
思
评
价