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物理

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16.1《电压》教学设计  

2015-12-21 21:36:41|  分类: 教学设计 |  标签: |举报 |字号 订阅

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16.1《电压》教学设计  

  一、教学目标

(一)知识与技能

1.初步认识电压,知道电压的作用及电源是提供电压的装置。

2.知道电压的单位及其换算关系,记住干电池及家庭电路电压值。

3.认识电压表,了解电压表的用途与符号,会正确使用电压表测量电压。

(二)过程与方法

会利用类比的方法认识电压;通过阅读电压表的使用说明书,了解电压表的使用方法,学会使用电压表测量电路两端的电压。

(三)情感态度和价值观

通过学习使用电压表测量电路两端电压,掌握电压表的使用方法,尝试使用电压表研究电路中的电压。

二、教学重难点

本节内容由“电压”和“电压的测量”两部分构成的,电压是电路中一个重要的物理量,它是后面欧姆定律以及电功率的基础。电压是电路中形成电流的原因,电流是由自由电荷的定向移动形成的,电压使电荷发生定向移动,使用类比的方法来认识电压是本节教学的重点。电路两端电压的大小可以使用电压表来测量,电压表应该和被测电路并联,可以直接接在电源两端测电源电压。由于电压表与被测电路并联,虽然对于并联电路的连接学生已经多次训练,但由于电路复杂、电压表连接要注意接线柱的选择等,学生在连接电路时还存在一定的难度,所以连接含有电压表的实物图、画电路图是本节教学的难点。在一些复杂电路中,学生对于电压表的测量对象的判断也存在一定难度,即不易判断电压表的测量对象。

重点:利用类比的方法认识电压;会使用电压表测电路两端的电压。

难点:会连接含有电压表的电路,判断电压表的测量对象。

三、教学策略

利用学生熟悉的水果电池引出电压的概念,水果电池是电源,使电路中形成了持续的电流,利用类比的方法得出电压的概念。介绍电压的单位及各单位间的换算,了解生活中一些常见的电压值。通过电池串联改变灯泡亮度,利用电池串联可以改变电压,使电路中的电流大小发生改变,知道电压是形成电流的原因。电压的测量可以先让学生自学,阅读电压表的使用说明书,了解电压表的一些参数及使用方法,在实验室测量中,电压值较小,不存在烧坏电压表的风险,可以让学生自主设计电路图,连接实物进行测量,练习使用电压表,在使用的过程中发现问题,总结出电压表的使用方法。通过电路的变换,练习使用电压表测不同电路两端的电压值。

四、教学资源准备

多媒体课件整合网络、电压表、灯泡、水果电池(柠檬或橙子)、开关、导线若干、电压表的使用说明书等。

五、教学过程


教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景

(5分钟)

展示雷电、高压标志图。

你想知道雷电有多强大吗?雷电的电压能达到多高?

这个标志什么意思?

学生观察图片,了解生活中图片的意思。

创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。

引入新课

(5分钟)

演示:水果电池可以使一排发光二极管发光。

水果不仅可以给人提供能量,也能给电路提供能量。水果在此相当于电路中哪个组成部分?

如果使用导线代替水果,此时二极管可以发光吗?演示实验。

水果在这里为二极管提供了“电压”,使自由电荷在电路中定向运动起来。

 

 

学生回答:

水果在此电路中相当于电源,提供电能。

 

学生观察演示实验。

 

 

利用水果电池引入本节课。

新课内容(25分钟)

电压

◆活动(一):

1.展示连接的最简单的电路。闭合开关,观察实验现象,灯泡发光,说明电路中有电流。

2.把电源取下,用一段导线连接在电源的位置,闭合开关,观察实验现象。

思考:1.电路中的电流是如何形成的?

2.电源的作用是什么?

3.电源为什么会使电路中形成电流呢?

◆活动(二)

为了说明电流形成的原因,先用水流作类比,看看水流是怎样形成的。

1.在图甲的U形管内注入一定量的水,用夹子夹住底部,两个容器中的水位相平。打开阀门,观察水管中的水是否会流动?

16.1《电压》教学设计 - 物理 - 物理

2.如图乙,向左管中加水,使左容器中的水位比右容器的高,打开夹子,观察水管中的水是否会流动?如果会流动,水流动的方向如何确定?此实验还可观察到哪些现象?

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思考:在水管中形成水流的条件是什么?如何得到持续的水流?

当A、B两容器中的水位不同时,在水管中出现水压使水流动。在此装置中加入一个抽水机,就可以在A、B两端形成水压差,进而形成持续的电流。

16.1《电压》教学设计 - 物理 - 物理

水压会使水管中的水发生定向的移动形成水流;那么是谁使电路中形成电流的呢?(如图丁)

16.1《电压》教学设计 - 物理 - 物理

对比丙、丁两图类比分析电路中电流的形成。电路各元件与“水路”各元件进行类比。

通过图中用水流类比电流,阀门类比开关,水轮机类比电灯,抽水机类比电源,那么水位差(水压)类比电压,“水压是形成水流的原因”类比“电压是形成电流的原因”,用“抽水机是提供水位差的装置”类比“电源是提供电压的装置”。

水的流动是因为有水压,电荷做定向移动是因为有电压。电压是电路中形成电流的原因,电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流,电源是提供电压的装置。要在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压。

小结:1.抽水机提供水压形成水流;电源提供电压形成电流。

2.电压是形成电流的原因。

讨论:电路中要有持续电流的条件。

在一段电路中有电流,则电路两端一定有电压;电路两端有电压,电路中不一定就有电流。

通常用字母U表示电压,它的单位是伏特,简称伏,符号是V。

常用的单位还有千伏(kV),毫伏(mV),它们的换算关系是:

1kV=1000V=103V,

1mV=0.001V=10-3V。

阅读课本“小资料”,了解常见的电压。

 

 

 

学生观察两个实验并思考。

 

 

 

 

学生回忆前面的内容,结合实验现象回答:

1.电路中的电流是由自由电荷的定向移动形成的。

2.电源在电路中的作用是形成电流。

 

 

 

观察图片和视频,发现A、B两个容器中的水位相平时,水管内水不会流动,涡轮不转动。

 

 

 

 

 

 

 

 

当A、B两容器中出现水位差时,水管内的水开始流动,涡轮转动,有水流。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生讨论:只有当A、B两容器中的水位出现一个持续的水位差才能形成持续的水流。

 

 

 

 

学生观察图片和视频,了解水流的形成。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生对比分析两张图,利用类比的思想分析两图中相似之处,“水路”和电路中各元件的作用。

抽水机使“水路”保持一定水压;电源使电路两端保持一定电压。

水管在“水路”中传输水流;导线在电路中传输电流。

水轮机是利用水能的设备;灯泡是利用电能的设备,即用电器。

阀门控制水流的通断;开关控制电流的通断。

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

学生讨论:

电路中要有持续电流的条件有两个:(1)电路中有电源,给电路两端提供电压;(2)电路必须是通路。

 

 

 

 

学生阅读课本,了解常见的一些电压值,如干电池、手机电池、蓄电池、家庭电路及人体的安全电压等。

 

 

 

 

 

 

 

 

培养学生观察实验、分析实验的能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

利用类比的方法得出电压的概念。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

培养学生利用归纳法得出结论的能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

培养学生的总结和分析能力。

电压的测量

电压是有大小的,如何知道电路两端电压的大小呢?

测量电压的工具是电压表。展示电压表。

阅读课本上的“小资料”,学习电压表的使用说明书,了解电压表的使用环境,规格参数等。

通过阅读初步了解电压表的使用方法。思考下列问题:

(1)你如何从电表的外部结构知道这是一只电压表?

(2)电压表的作用是什么?用什么符号表示?

(3)电压表使用“—”和“3”或“—”和“15”的接线柱,表示什么意思?它们的分度值分别为多少?

(4)电压表如何正确地连接在电路中?

◆实验:练习使用电压表

现在有一电路(如图),需要使用电压表测出小灯泡两端的电压如何进行测量呢?

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阅读课本“练习使用电压表”的实验,尝试用电压表测小灯泡两端的电压。

在学生分组实验的过程中,教师巡视,对学生实验中出现的问题进行指导。

实验总结:

1.电压表如何连接到电路中?

2.电压表如何选择量程?

3.电压表如何读数?

再利用电压表测出上图中电源两端的电压,比较灯泡两端电压和电源两端电压的关系。

利用电压表测出一节电池两端电压和两节电池串联时两端电压,比较实验数据,得出电池串联的电压关系。

 

学生自学,了解电压表的参数。

学生通过自学,介绍电压表的使用方法:

(1)电表表盘上的“V”表示此表为电压表。

(2)电压表测电路两端电压,在电路图中用16.1《电压》教学设计 - 物理 - 物理表示。

(3)常用电压表是双量程电压表,接入电路时,应把“3”和“15”两个接线柱中的一个与“—”接线柱接入电路。如果接“3”表示选择的是0~3V的量程,其分度值为0.1V;接“15”表示接的是0~15V的量程,分度为0.5V。

(4)电压表应和被测量的电路并联。使标有“—”号的接线柱靠近电源的负极,另一个接线柱靠近电源的正极。

学生结合前面自学的电压表的使用说明书,说说测量方法。

学生分组进行实验。

学生结合实验总结电压表的使用方法:

1.电压表要和被测用电器并联,电压表的“—”接线柱靠近电源负极。

2.电压表要选择合适的量程,如果无法预估电压大小,可以先使用大量程进行“试触”,如果电压值小于3V,需要换用小量程。

3.电压表读数分三步:首先明确所选量程;其次确定电流表的分度值;最后接触电路后,看看表针向右总共偏过了多少个小格,得出电流的大小。

学生分组进行实验,对比实验数据可以得出在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源两端的电压相等。

学生分组进行实验,电池串联时的电压等于各电池电压之和。

 

 

 

 

 

 

培养学生的自学能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

培养学生的动手能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

为后面不同电路中电压的规律作铺垫。

测不同电路两端电压

◆分组实验:利用电压表测灯泡L1两端的电压

1.灯泡L1、L2串联,用电压表测出灯L1两端的电压,请设计出电路图,在图中画出电压表的位置,并标出电压表的正、负接线柱。

分组连接实物,测量灯L1两端的电压。

2.灯泡L1、L2并联,用电压表测灯L1两端电压,请设计出电路图,在图中画出电压表的位置,并标出电压表的正、负接线柱。

分组连接实物,测量灯L1两端的电压。

 

学生设计电路图,并交流。

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学生分组实验。

学生设计电路图,进行交流。

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学生分组实验。

 

 

 

 

培养学生设计实验和动手的能力。

课堂反馈

1.在如图所示的电路图中,能用电压表正确测出灯Ll两端电压的是(    )

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2.如图所示的四个电路图或实物图中,闭合开关,电压表测量的分别是_______、_______、_______、_______两端电压。

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学生分析回答。

 

培养利用物理知识解决实际问题的能力。

 

 

 

 

 

 

 

 

掌握电压表测量对象的判断方法。

总结(5分钟)

课堂小结:

1.通过这节课你学到了什么?

2.电压的符号、单位及常用单位间的换算。

3.电压表的使用方法。

 

学生梳理本节课知识内容。

1.本节主要学习了电压及电压的测量。

2.电压用字母U表示,它的单位是伏特,用V表示,常用单位有千伏和毫伏。1kV=103V,1mV=10-3V。

3.电压表是测量电压的工具,在测量某段电路两端电压时,电压表要和电路两端并联;“—”接线柱靠近电源负极;可以使用“试触法”确定电压表的量程。

培养学生总结归纳的能力。

作业布置

1.完成《动手动脑学物理》第1~4题。

2.对比电压表和电流表的使用方法的异同。

按要求完成。

 

知识巩固。

培养学生的动手能力。


 

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