四、电压和电压表的使用教学设计初中物理苏科版九年级上册-苏科版2012

四、电压和电压表的使用教学设计初中物理苏科版九年级上册-苏科版2012课题XXX课时1课程基本信息一、课程基本信息1.课程名称：电压和电压表的使用。2.教学年级和班级：九年级（1）班。3.授课时间：2023年10月16日第3节课。4.教学时数：1课时（45分钟）。核心素养目标培养学生的物理观念，理解电压的概念及其在电路中的作用；发展科学思维，通过实验分析电压的规律；提升科学探究能力，掌握电压表的使用方法和实验操作技能；培养科学态度与责任，养成严谨的实验习惯，认识到物理知识在日常生活和技术应用中的重要性。教学难点与重点三、教学难点与重点1.教学重点：电压的概念理解及电压表的使用方法。电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置，如一节干电池的电压为1.5V，家庭电路电压为220V，需明确电压的作用。电压表的使用规则是核心，必须并联在被测用电器两端，例如测量小灯泡两端电压时，电压表应与小灯泡并联；正确选择量程（0-3V或0-15V），根据被测电压大小选择，如被测电压约2.5V时选0-3V量程；正负接线柱接法要正确，电流从正接线柱流入，负接线柱流出，避免指针反偏。2.教学难点：电压概念的抽象理解及电压表连接的实践操作。学生对“电压是形成电流的原因”较难直观理解，易与电流、电阻混淆，例如误认为电流就是电压。电压表连接时易出现串联错误，如将电压表串联在电路中，导致小灯泡不亮却误以为电路故障；读数时易忽略量程对应的分度值，如0-3V量程分度值0.1V，0-15V量程分度值0.5V，导致读数错误，如将0-3V量程下的2.5V误读为12.5V。教学资源软硬件资源：电压表、干电池、导线、小灯泡、多媒体投影仪；课程平台：学校教学管理系统；信息化资源：PPT课件、电压表使用教学视频、模拟实验软件；教学手段：演示实验、分组实验、小组讨论教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对电压概念的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，手电筒发光、手机充电时，是什么让电流在电路中流动的？为什么电池有新旧之分？”

展示生活场景：描述手电筒变暗、电池更换后亮度恢复的现象，引导学生思考“推动电荷定向移动的原因”。

简短介绍电压的基本概念：电压是形成电流的原因，电源提供电压，类比水压推动水流，为后续学习奠定基础。

2.电压基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生掌握电压的定义、单位及电压表使用规则。

过程：

讲解电压定义：电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因，符号为U，单位伏特（V），常用单位kV、mV。

介绍电压表使用规则：①必须并联在被测用电器两端；②正确选择量程（0-3V或0-15V）；③电流从正接线柱流入，负接线柱流出。

实例演示：用电压表测量一节干电池电压，强调量程选择（电压约1.5V选0-3V量程）和接线柱正负极。

3.电压规律探究案例（20分钟）

目标：通过实验分析串联、并联电路电压规律，深化对电压的理解。

过程：

实验案例1：串联电路电压规律

步骤：①两节干电池串联（总电压3V）；②用电压表分别测量总电压U、L1两端电压U1、L2两端电压U2；③记录数据并比较。

结论：串联电路总电压等于各部分电压之和（U=U1+U2）。

实验案例2：并联电路电压规律

步骤：①两节干电池并联（总电压1.5V）；②用电压表分别测量总电压U、L1两端电压U1、L2两端电压U2；③记录数据并比较。

结论：并联电路各支路电压相等（U=U1=U2）。

小组讨论：结合实验数据，思考家庭电路中多个电器并联工作时，电压是否变化？

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养合作能力，解决电压表使用中的实际问题。

过程：

分组任务：每组讨论“电压表使用常见错误及后果”，如：

错误1：电压表串联在电路中→导致电路中电流几乎为零，用电器不工作。

错误2：量程选择过小（如测3V电压用0-3V量程）→可能烧坏电压表。

错误3：正负接线柱接反→指针反偏，损坏表头。

每组总结解决方案，推选代表准备展示。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼表达能力，巩固电压表使用要点。

过程：

小组展示：各组代表上台汇报讨论结果，结合实例说明错误原因及改进方法。

师生互动：

学生提问：“若电压表指针偏转角度过小，应如何调整？”

教师解答：说明量程选择过大，应换用小量程（如0-3V）。

教师总结：强调电压表“并联、选量程、正进负出”三大核心规则，纠正“电压表可串联测量电流”等错误认知。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾核心内容，强化电压概念及电压表应用。

过程：

知识梳理：

①电压是形成电流的原因，单位伏特（V）；

②电压表使用规则：并联、选量程、正进负出；

③串联电路U总=U1+U2，并联电路U支=U总。

价值升华：联系生活实例，如安全用电提示“勿用湿手触碰电器”，强调电压知识对安全用电的重要性。

课后作业：设计实验方案，用电压表验证“电池串联后电压相加”的结论，撰写简短报告。知识点梳理1.电压的定义与作用

电压是电路中形成电流的原因，符号为U，单位是伏特（V），简称伏。常用单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）。1kV=1000V，1V=1000mV。电源是提供电压的装置，如干电池提供1.5V电压，家庭电路提供220V电压。电压的作用是推动自由电荷定向移动形成电流，类比水压推动水流。

2.电压的测量工具——电压表

（1）电压表符号：

（2）量程与分度值：

-0~3V量程：分度值0.1V，指针偏转1格表示0.1V。

-0~15V量程：分度值0.5V，指针偏转1格表示0.5V。

（3）使用规则：

-必须并联在被测电路两端，测量用电器两端电压时，电压表与用电器并联。

-电流从电压表正接线柱流入，负接线柱流出，避免指针反偏。

-被测电压不超过电压表量程，无法预估时选用大量程试触。

3.电压表的操作步骤

（1）观察电压表：确认量程和分度值。

（2）连接电路：

-电压表并联在待测电路两端。

-正接线柱靠近电源正极，负接线柱靠近电源负极。

（3）选择量程：

-若被测电压约2V，选用0~3V量程；若约12V，选用0~15V量程。

（4）读数：

-根据量程确定分度值，读取指针所对刻度值。

-示例：0~3V量程指针指在2.5格，读数2.5×0.1V=0.25V。

4.串联电路电压规律

（1）实验结论：串联电路总电压等于各部分电压之和。

-公式：U总=U₁+U₂+...+Uₙ

（2）实例：两节干电池串联（每节1.5V），总电压U总=3V；测量L₁两端电压U₁=1.2V，L₂两端电压U₂=1.8V，验证U总=U₁+U₂。

5.并联电路电压规律

（1）实验结论：并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压。

-公式：U₁=U₂=...=Uₙ=U总

（2）实例：两盏灯并联在3V电源两端，测量L₁和L₂两端电压均为3V。

6.电压表与电流表的对比

|项目|电压表|电流表|

|------------|-----------------------|-----------------------|

|符号|||

|连接方式|并联|串联|

|量程|0~3V、0~15V|0~0.6A、0~3A|

|分度值|0.1V、0.5V|0.02A、0.1A|

|内阻|极大|极小|

7.电压表使用常见错误及后果

（1）串联接入电路：导致电路中电流几乎为零，用电器不工作。

（2）正负接线柱接反：指针反向偏转，可能损坏电压表。

（3）量程选择过小：电压过大时烧坏电压表。

（4）量程选择过大：测量误差增大，如测2V电压用0~15V量程时读数不精确。

8.电压在生活与技术中的应用

（1）安全用电：人体安全电压不高于36V，高压电危险需远离。

（2）电子设备：手机电池电压3.7V，电动车电池组电压约60V。

（3）技术检测：用电压表判断电路故障，如某用电器两端电压为零则可能短路。

9.电压与电流、电阻的关系

（1）电压是形成电流的必要条件，没有电压就没有电流。

（2）在电阻一定时，电压越大，电流越大（欧姆定律I=U/R）。

（3）电压与电阻无直接比例关系，但影响电流大小。

10.电压表的扩展功能

（1）判断电源正负极：电压表指针正向偏转时，与正接线柱相连的为电源正极。

（2）检测电路通断：电压表有示数说明电路通路，无示数可能断路。

11.电压测量实验注意事项

（1）连接电路前必须断开开关。

（2）电压表量程应大于被测电压最大值。

（3）读数时视线与刻度盘垂直，避免视差。

（4）多次测量取平均值减小误差。

12.电压单位的历史背景

伏特（V）为纪念意大利物理学家亚历山德罗·伏特命名，他发明了第一个电池——伏打电堆。

13.电压表读数练习要点

（1）先确认量程，再确定分度值。

（2）指针位置未满量程时，按实际刻度读数。

（3）示例：0~15V量程指针指在8格，读数8×0.5V=4V。

14.电压与能量的关系

电压表示每库仑电荷通过用电器时消耗的电能，单位焦耳/库仑（J/C）即伏特（V）。

15.电压表在复杂电路中的使用

（1）测量总电压：电压表并联在电源两端。

（2）测量部分电压：电压表并联在待测用电器两端。

（3）区分串联与并联电路：若电压表测多个用电器电压且示数相等，则为并联。

16.电压表的安全保护

（1）电压表内阻极大，相当于断路，不会烧毁电路。

（2）禁止超过量程测量，否则可能烧毁电压表。

17.电压表与示波器的区别

电压表只能测量直流或交流电压有效值，示波器可显示电压随时间变化的波形。

18.电压在自然界中的现象

（1）闪电：云层间电压可达数亿伏。

（2）生物电：人体神经传导信号涉及微伏级电压变化。

19.电压表校准方法

（1）使用标准电压源校准电压表刻度。

（2）定期检查指针是否归零，防止零点误差。

20.电压测量在科学实验中的意义

通过电压测量验证电路规律，如探究影响电流大小的因素时，需控制电压不变。课后作业七、课后作业1.简答题：电压是形成电流的原因，请结合生活实例说明电源在电路中的作用，并写出电压的国际单位和常用单位换算关系。答案：电源是提供电压的装置，如干电池为电路提供1.5V电压，推动电荷定向移动形成电流；国际单位是伏特（V），常用单位有千伏（kV）、毫伏（mV），1kV=1000V，1V=1000mV。2.实验操作题：某同学用电压表测量小灯泡L1两端的电压，请写出正确的连接步骤及注意事项。答案：步骤：①电压表并联在L1两端；②选择0~3V量程（若电压约2.5V）；③电流从正接线柱流入，负接线柱流出；④闭合开关读数。注意事项：不能串联；量程合适；正负接线柱正确。3.分析计算题：两节干电池串联成电源，总电压为3V，将L1和L2串联接入电路，测得L1两端电压U1=1.2V，L2两端电压U2=1.8V，验证串联电路电压规律并写出公式。答案：验证：U总=3V，U1+U2=1.2V+1.8V=3V，符合U总=U1+U2；公式：U总=U1+U2。4.生活应用题：人体安全电压不高于36V，若某同学用电压表测量一节干电池电压，应选择什么量程？若误用0~15V量程测量，读数会是多少？答案：选择0~3V量程；一节干电池电压1.5V，0~15V量程分度值0.5V，读数1.5÷0.5=3格，实际电压1.5V，读数仍为1.5V（正确读数时需按量程计算）。5.故障判断题：电路中两灯并联，电压表测总电压示数为3V，测L1两端电压示数为0，测L2两端电压示数为3V，判断电路故障并说明原因。答案：故障：L1短路；原因：并联电路各支路电压相等，L1两端电压为0说明被短路，L2仍正常工作，总电压不变。课堂1.课堂评价：通过课堂提问检测学生对电压概念的理解，如“电压的作用是什么”“电压表应如何连接电路”；观察学生分组实验操作，重点检查电压表并联接法、量程选择及正负接线柱接法是否正确；设计课堂小测，包括电压表读数（如0~15V量程指针指在8格应读4V）、串联电路电压计算（已知U总=6V，U1=2V，求U2）等基础题型，即时反馈学生掌握情况。

2.作业评价：批改时关注学生实验步骤的规范性（如是否说明电压表并联在用电器两端）、电压规律应用（如并联电路各支路电压相等的验证）及故障分析能力（如判断电压表示数为零的原因）；对操作步骤描述不完整的学生标注修改建议，对正确应用电压表规则的学生给予“操作规范”等评语；通过作业分析普遍错误（如量程选择不当），次日课堂集中讲解，强化“并联、选量程、正进负出”三大核心规