电压和电压表的使用教学设计

——《电压和电压表的使用》教学设计

常州市武进区郑陆初中陶翔 138********

教学目标：

1.采用Flash动画将电路与水路进行类比。学生自制课件等方式让学生主动建构、主动获取电压概念；

2.观察电压表，通过与电流表的正确使用的作比较，学会正确使用电压表；

3.通过探究，知道把电池串联成电池组可以增加电源电压；

4.通过合作学习小组课后查找资料，制成PPT课件、科技小报、小制作等方式，培养学生的科学精神，提高学生的综合素质.

实验内容：

认识电压：所需资源是Flash动画及由学生自主设计完成的课件；

正确使用电压表：每一学习小组所需器材有，电压表一只、电池盒一个、干电池三节、开关一只、导线若干；

废干电池污染与安全处理：课件、学报、视频新闻等.

实验设计思路：

构建电压概念是本节课的教学难点.由于电学知识比较抽象，教材中用电路与水路进行了类比，按照教程的示图，整个过程的讲解比较困难.本节课通过Flash动画的方式逐步呈现出来，利用“问题串”的形式，层层设问，便于学生有层次的理解，同时，用动态的电流与水流的类比，学生更容易建立电压和电流的概念.再根据学习小组制作的“电源种类与电压”、“伽伐尼、伏特与伏打电堆”课件，由学生讲给学生听，锻炼了一部分同学的语言表达能力，增强自信心，同时听课的同学能更有效的记住不同电源的电压.

正确使用电压表是本节课的教学重点之一.首先由学习小组展示“各种电压表”图片，让学生认识电压表，再通过观察桌面上的实验室用双量程电压表，进一步认识本节课所用的电压表.通过与电流表的对比，认识电压表的量程、分度值、使用方法，找到两者使用中的异同点.通过探究“用电压表测量电压”，学会正确使用电压表测电压，并知道只有把电池串联成电池组才可以增加电源电压.通过“自制水果电池”实验，让学生进一步理解电源电压与水果种类、接触面积、电极材料等的关系，了解电源的正负极，通过将水果电池串联使小灯泡发光的实验，增强学生合作的意识，激发学生的学习兴趣，提高学生的科学素养.

废干电池污染与安全处理是本节课的人文教育重点.物理的基本知识，基本技能学习只建立了学科的知识框架，如何将物理知识运用到社会呢！通过学习小组收集、制作的课件、科技小报让学生进一步认识到电池污染对环境的影响，再通过设计“干电池是否需要回收”的辩题，让更多的学生参与到环境保护的课题讨论中，体会多学科渗透对环境保护的积极作用.

实验教学过程：

（一）电压

探究：形成电流的原因是什么？（Flash动画投影）

现象：闭合电路中的开关，灯泡发光.

问题串：

（1）闭合开关，灯泡为什么会亮起来？

（2）电路中为什么会形成电流？

（3）水轮机为什么会转起来，为什么又会停下来？

（4）怎样才能使水轮机持续转动？

（5）怎样使电灯能够持续工作？

电流

思维来理解的概念感到比较困惑.因此运用多媒体则能模拟常规教学手段难以完成的演示实验，从而变复杂为简单，变抽象为直观，为化解本节课的难点提供了新的有效途径.

1．电压是形成电流的原因.

2．电源是维持正负极间有一定的电压的装置.

“电源的种类与电压”（学习小组课件展示）

干电池电压

等等；

电源种类

? 1.一次电源

?把其他能量转换成电能，例如水力、火力、风力及核能发电。

?即供应电源（俗称电网或市电）。

? 2. 二次电源

?即对巳有的电源进行控制

?在电能传输过程中，在供电电源与负载之间对电能进行变换或稳定处理。?举例说明：

? a. AC－AC（交流－交流）。例：稳压器、不断电系统、交流电源供应器。? b. AC－DC（交流－直流）。例：整流器、直流电源供应器。

? c. DC－AC（直流－交流）。例：逆流器。

? d. DC－DC（直流－直流）。例：直流电源供应器。

?e. 特种电源。或称工业电源。

?输入量多为交流市电。

?输出量有直流、交流、脉冲等形式。

?如电镀、电解、电焊、激光、高压等类型电源

? 3. 化学电源(DC-DC)

?平时把能量以某种形式储存起来，使用时再变成电能供给负载。?如各种蓄电池。一次电源：

二次电源：如：高压电源

电压值：1kV ~150kV

如：水力发电

电压值：

400V，6.3kV,10.5kV

如：干电池

电压值：1.5V

化学电源：

等等；

学习小组在课前通过网络共同收集电源的种类与电压大小，通过插入图片形象的了解每种电源的特点及电压大小，制成课件，拓展了学习内容，克服了学习的时空限制，培养了小组的合作精神.由学生讲给学生听，锻炼了一部分同学的语言表达能力，增强自信心，同时听课的同学能更形象、有效的记住不同电源的电压，提高了课堂效率.

诞学习医学和哲学。年从医，开展解剖学研究，还在大学开设医学讲座。

1766

1786 年有一天，伽伐尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做

对，他指出，伽伐尼电在本质上是两种不同金属和湿的动物体连在一起引起的，不是动物电而是金属电。伏打的异议，促使伽伐尼进行更加严密的实验，很快修正了自己的解释，并从实验中获得了动物体内确实存在动物电的新证据，从而为一门全新的学科

理学的建立奠定了基础。要贡献。伏打从

（静电起电机），

现了两种不同金属接触时产生电势差的现象，发明了伏打电池。

然地发现蛙腿的痉挛，伽伐尼将这一现象归因于

伐尼的发现，做了许多动物电实验。

提出了闻名的电的接触学说。他以不同金属联成的环接触蛙腿及其背，从而成功地使活青蛙痉挛。他还观察到由两种金属联成的弯杆，一端放到眼睛附近，当另一端与嘴接触的瞬间有光亮感等。伏打由此猜测，这些实验中最根本的是不同金属的接触。并且通过进一步的实验断言，伽伐尼电产

让学生知道重大的科技史实，

动、感悟，从而培养他们的科学态度和科学人文精神，形成了顽强的科学品质.

法拉第的生平与发电机

(MichaelFaraday,1791—

最伟大的实验物理学家。他于1791年9月22

父亲是铁匠。由于家境贫苦，他只在

童，

件，读了许多科学书籍，并动手做了一些简单的化学实验。

年，法拉第从实验得出了电解定律，这是电荷不连续性的最早的有力证据。

法拉第的另一贡献是提出了场的概念。他反对超距作用的说法，设想带电体、磁体周围

空间存在一种物质，起到传递电、磁力的作用，他把这种物质称为电场、磁场。

年，他引入了电力线

磁力线形状。场的概念和力线的模型，对当时的传统观念是一个重大的突破。

在公元

流流过电线，法拉第因此了解到电和磁场之间有某种紧密的关连，他建造了

第一座发电机原型，其中包括了在磁场中迥转的铜盘，此发电机产生了电力。

在此之前，所有的电皆由静电机器和电池所产生，而这二者均无法产生巨大

力量。但是，法拉第的发电机终于改变了一切。

二个以上的磁场间迅速旋转的电磁铁，当二个磁场相互交错，就产生了电，

由电线从发电机中导出。电子工程师依发电机线绕的方式和磁铁的安排，而

获得交流电（

直流电更易由传输线作长距离的传送。

通过介绍法拉第的事迹，让学生了解另一种电源的起源，完善对电源的认识.

3．学生通过自学认识以下概念：

电压：用符号U表示.它的国际单位：伏特，简称：伏，用符号V表示.

电压的常用单位：千伏（KV）和毫伏（mV）.1KV=103V=106mV.

记住常用电源的电压值：

（1）一节干电池的电压：1.5V；

（2）照明电路的电压：220V；对人体安全的电压：不高于36V；

（3）一组（3只）蓄电池的电压：6V；

设问1：手机电池的电压多少？USB接口的电压多少？

设问2：如果我想知道一个电源的电压，该用什么工具测量呢？

通过对现代通讯中使用到的手机电压和USB接口的电压的设问，让学生自然想到用电压表测量电压，同时拓展了新的知识.

（二）电压表：

1.展示由学习小组收集到的“各种电压表”图片：

利用PPT 呈现精选图片将学生带入生活，感知电就在身边，电的世界真奇妙，激发学生进一步探索和了解电的热情.并使学生认识到生活、物理、社会三者密不可分的关系.

2.测量电路两端电压的仪器，它的元件符号是：___________.

3.观察双量程电压表：每组一个电压表，如图

把标有“-”和“3”的接线柱接到电路中，表示选用0-3V 的量程，测量的最大电压为3V ，读数时应读刻度盘下排（上排/下排）的数值为准，电压表的分度值为0.1V.

把标有“-”和“15”的接线柱接到电路中，表示选用0-15V 的量程，测量的最大电压为15V ，读数时应读刻度盘上排（上排/下排）的数值为准，电压表的分度值为0.5V.

4．电压表的读数：

1.4V 9.5V

5．讨论：正确使用电压表的注意事项，找出与电流表的不同点.

通过讨论、交流、比较，使学生认识到电压表与电流表使用的异同.

6．探究：用电压表测量电压

（1）用电压表分别测三节干电池电压，把所测得的数据填入设计的表格中：

（2）将两节干电池串联后，用电压表测量两节电池串联的总电压，把所测得的数据填入上面的表格中：

（3）将三节干电池串联后，用电压表测量三只干电池串联后的总电压，如图所示，把所测得的数据填入上面的表格中：

（4）将两节、三节干电池并联后，用电压表测量两只干电池并联后的总电压，如图所示，把所测得的数据填入上面的表格中：

（5）根据以上三次实验记录的数据，归纳出结论：

A．串联电池组的电压等于各个电池的电压之和，即U总= U1+U2+U3.

B．并联电池组的总电压等于一节电池两端的电压.

因此，把电池串联起来才可以增大电池组的电压.

由于这是一个探究性实验内容，如果小组6人全员参与，那么有很多人会滥竽充数，动手能力得不到培养.因此，每次合作小组的6个人中，有两个人参与动手实验，两个人记录实验数据，另外两人指导实验，分析实验中出现的问题.人人做到细心认真、实事求是、合作探究.实验前注意引导学生归纳实验结论.对完成实验较快的小组实行加分制，并要求多次测量，以达到实验结论的准确性和普遍性.

5.自制水果电池（学生小制作）

通过“自制水果电池”实验，让学生进一步理解电源电压与水果种类、接触面积、电极材料等的关系，了解电源的正负极，培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度.通过将水果电池串联使小灯泡发光的实验，增强学生合作的意识，激发学生的学习兴趣，体验物理问题解决的喜悦，提高学生的科学素养. （三）生活·物理·社会

1.废干电池污染与安全处理（学习小组课件展示）

废干电池污染与危害

的同时，也带来了很大的危害，人们也逐渐察觉到这一问题，但人们对解决这一问题却一直都做得不够好，许多人也不知自身正在遭受废旧干电池污染的危害。在为科技进步高兴的同时我们也要关注自身的健康。关注废旧干电池产生的危害，并学会如何处理废旧干电池污染环境问题。

废干电池的危害

废干电池中含有的重金属主要有镉、铅、汞、镍、锌、锰等。镉、汞、铅是对环境和人体有较大危害的物质；锌、镍等在一定浓度范围内是有益的，但在环境中超过极限，也将对人体构成危害；废酸、废碱等电解液可能污染土地，使得土地酸化或碱性化。废电池在收集、储存、运输过程中也应格外小心。因为有些废电池中还残存有能量，运输中可能引起爆炸。由于机械磨损或腐蚀作用，废电池可能渗漏，因此对环境的危害性会较为严重。

等等；

2.教师视频展示“水银污染”的新闻：

3.学生展示新型电池：

太阳能电池板Solar panel 分类：晶体硅电池板：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。非晶硅电池板：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。化学染料电池板：染料敏化太阳能电池。发电系统太阳能电池板

太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V 或110V ，还需要配置逆变器。纸电池Paper battery

纸电池，是用纸张作为载体的电池。科研人员将由银和碳纳米材料制成的特殊墨水，涂在纸张上制成“纸电池”，为轻型、高效的新型能源存储带来希望之光。美国加州斯坦福大学2009年成功研制了“纸电池”，用硅纳米线做成的电池是锂离子电池功效的10倍。

等等.

（四）作业设计：

围绕“干电池是否需要回收”这一论题，收集资料，下节课分两组进行答辩. 物理的基本知识，基本技能学习只建立了学科的知识框架，如何将物理知识运用到社会呢.通过学习小组收集、制作的课件、科技小报让学生进一步认识到电池污染对环境的影响，再通过设计“干电池是否需要回收”的辩题，将课堂知识延伸到课外，让更多的学生参与到环境保护的课题讨论中，体会多学科渗透对环境保护的积极作用.

说明:

本节课是在小组合作学习的课堂教学模式下设计的实验教学.在教学中，共分成七个合作学习小组，每个学习小组六人.在安排学习任务时，考虑到每个小组的特色，分别安排不同内容形式，充分发挥学生所长，分工合作，使每位学生都能参与到实验教学中来.如在实验过程中，小组长会安排两个人参与动手实验，两个人记录实验数据，另外两人指导实验，并分析实验中出现的问题，做到人人细心认真、实事求是、合作探究，从而提高学生的综合素养.

电学知识比较抽象，而以电学理论为基础的信息技术可以为学生带来更加具体、直观、动态的体验过程.同时，为了充分发挥学生的主体性，培养学生的合作意识，激发学生的学习兴趣，提高课堂效率，设计了如学生课件制作、学生讲解、学生小制作及辩论比赛等环节.让信息技术进入中学物理课程，促进教师教学方式和学生学习方式的改变，帮助学生熟悉信息化环境，加强物理课程内容与现实世界的联系，促进学生成为适应时代步伐的创新人才.