电压 电压表
教学目的
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。能对电压的不同单位进行变换。
3.记住干电池、家庭电路的电压值。 教具
U形管连通器一个,干电池一节,小灯泡一个,开关一个,导线若干条。 教学过程
1.复习
(1)把一节干电池、小灯泡、开关放在示教板上,请一位同学按所画电路图,用导线将电路连接起来(连接电路之前,开关应当是断开的)。
(2)提问:什么叫电路,它由哪几部分组成?
2.引入新课
演示:闭合示教板上电路中的开关,灯泡亮了,说明电路中产生了电流。
提问:电流是怎样形成的?
取下电路中的干电池,闭合开关,灯泡不发光。
提出问题:在这种情况下,为什么电路中不能形成电流,电源的作用是什么?
3.进行新课
为了说明在什么情况下才能形成电流,我们先用水流作比喻,看看水流是怎样形成的?
提问:将装有水的U形管连通器的底部用止水钳夹住,两管内水面相平。打开止水钳,两管内的水会不会发生流动?
演示:向U形管左管内加水,使左管水面高出右管水面(图1)。(提问:打开止水钳,两管内的水会不会发生流动,如果发生流动,水怎样流动?)打开止水钳,水从左管向右管流动。
提出问题:为什么在连通器里的水面相平时,水不发生流动,而在左管水面高时,水从左管流向它的右管?U形管中的水能不能持续不断地流动?
(利用投影幻灯片或电脑设计程序表现出连通器水流的动态过程,反映出在这一过程中,水位的变化和连通器底部液片受到的压强变化的情况。见图2所示。)
可见,水位差(又叫水压)是使水定向流动形成水流的原因。
下面我们再来看一看如图3所示的复合投影幻灯片(或用电脑设计程序表示出它的动态过程)。
甲图中A处的水位高于B处的水位,打开阀门,管中的水从A处通过涡轮向B处流动,水的流动使涡轮转动。A处的水面下降,B处的水面上升,当A、B两处水面相平时,水位相同,水停止流动,涡轮不再转动,幻灯片要显示上述过程。可见,水位差(水压)使水管中形成水流。
现在,我们用一台抽水机不断地把水从B处抽到A处(如图3乙所示,将抽水机置入,同时表现出抽水的动态情况)、使A处的水总比B处的水位高,由于水管两端总保持一定的水位差(水压),于是水管内就有持续的水流。
下面我们来看看图4所示的电路(示数板上接好的简单电路)的情况。
电源的正极聚集有大量的正电荷,负极聚集有大量的负电荷,在电源的正、负极之间就产生了电压。这个电压使电路中电荷发生定向流动,使正电荷从正极流向负极,或者使负电荷从负极流向正极,于是在电路中产生了电流。
可见,电压是使电路中形成电流的原因。
在电路中,电源在工作时不断地使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,保持电路两端有一定的电压,使电路中有持续的电流。电源是提供电压的装置。
板书:
在图3所示装置中,不同的抽水机可以在水管两端产生不同的水位差,即大小不同的水压。同理,不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压,为此,首先要确定电压的单位。在国际单位制里,电压的单位是伏特,简称伏(V)。此外,常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。介绍它们的换算关系。
板书:
看课本几种电压值的图。
要求记住的电压值有:
一节干电池电压:1.5伏。
家庭电路的电压:220伏。
对人体安全的电压:不高于36伏。
练习题:
(1)电压使电路中形成______,______是提供电压的装置。
(2)220伏=______千伏=______毫伏。
4.小结
这节课讲授的电压是电学中又一个重要的物理量。由于知识所限,我们用水流作比喻讲述了电压使电路中形成电流。电源是提供电压的装置。要知道电压的单位,会进行单位变换。此外,还要记住干电池和家庭电路电压值。
(四)说明
1.“电压”这堂课既是重点,又是难点,不易被学生掌握。对于初学电学的学生来说,只要求知道电压是电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置和电压的单位。至于电压的定义、公式和电压的单位──伏特的物理意义留待高中再讲,在这节课内不要出现这些内容,否则因难度过大使学生不能接受。
2.用水流作比喻来讲电压,对于学生来说形象、生动,容易被学生所接受。在这里利用水压引出电压,从而认识电压使电路中形成电流。
3.为了使学生便于理解,在讲水流的形成时,最好用复合幻灯片模拟出它的动态过程。有条件的,用电脑设计出程序,将有更好的效果。
实验:用电压表测电压
教学目的
1.会按照电压表使用规则正确使用电压表,会选择电压表的量程和试触,会正确读出电压表的示数。
2.会用电压表测量电池的电压。通过实验研究串联电池组和并联电池组的电压跟每节电压的关系。
3.通过实验研究串联电路、并联电路中的电压关系。 实验器材
学生实验:每组一个学生电源(或三节干电池),一只学生电压表,两个阻值不同的小灯泡,一个开关,导线若干。
演示实验:教学电压表一只,电源一个,开关一个。 教学过程
1.复习
提问:
(1)怎样区分电压表和电流表?
(2)电压表和电流表在使用规则上,有哪些不同之处?有哪些相同之处?
2.引入新课
演示实验:将教学电压表通过开关与电源的正、负极相连,见图①。
提问:
(1)这种接法行不行?测出的是哪个元件两端的电压?
(2)在接线过程中要注意哪些问题?(注意:开关断开;并联在被测电路两端,电流从电压表“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出;量程的选择和试触。)
(3)读出电压表的示数。
这个示数就是电源的电压。
3.进行新课
介绍这堂课的实验目的和所研究的内容。
实验的目的是:
(1)练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压。
(2)研究干电池串联和并联时的电压关系;串联电路、并联电路中的电压关系。
这次实验分两个部分进行。
第一部分:测干电池电压,研究干电池串联、并联时的电压关系。
一、先取三节干电池,分别测出每节电池的电压。再将这三节干电池按图②串联成电池组,测出串联电池组的电压,将测得的数据记到表1内。分析串联电池组的电压跟各节干电池电压之间的关系,写出结论。
二、将两节相同的干电池按图③并联组成电池组,用电压表测这个并联电池组的电压,将测量数据填入表2内。分析并联电池组的电压跟每节电池的电压之间的关系,写出结论。
表1:串联电池组的电压
结论:________________。
表2:并联电池组的电压
结论:__________________。
第二部分:研究串联电路和并联电路的电压关系
一、按图④将L
1、L2组成串联电路,用电压表分别测出:灯泡L1两端的电压U1,灯泡L2两端的电压U2,灯泡L1与L2串联的总电压U。要求:
先在作业本上画出将电压表接入电路的三幅电路图,并标出电压表的“+”、“-”接线柱。学生自己设计记录表格,做好记录后,分析实验结果,写出结论。
二、按图⑤,将L
1、L2组成并联电路,用电压表分别测出灯泡L1两端的电压U1,灯泡L2两端的电压U2,A、B两点之间的总电压U。要求:
先在作业本上画出将电压表接入电路的三幅电路图,并标出电压表的“+”、“-”接线柱。学生自己设计记录表格;做好记录后,分析实验结果,写出结论。
实验完毕,断开电源,整理仪器,进行讲评。
4.小结
由学生汇报实验数据和所得到的结论。
(1)串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。并联电池组的电压等于每节电池的电压。
(2)串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。在并联电路里,各支路两端的电压相等,并且总电压等于各支路两端的电压。
练习题:(1)一个小电动机工作时,要求电源电压是6伏,要用几节干电池,怎样连接?
(2)在图⑥甲中,VA=6伏,VB=______,VC=______,在乙图中,V1=2伏,V=6伏,V2=______。
(四)说明
用电压表测电压的实验,对于大多数学生来说,并不困难。教师在教学中应注意:
1.严格要求学生按电压表使用规则进行实验操作。
2.培养能力,其中包括:按要求画电路图,自己设计记录表格,分析归纳得出结论。