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    初中物理第1节 电压导学案

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    这是一份初中物理第1节 电压导学案,共9页。学案主要包含了学习目标,学习重点,学习难点,自主预习,合作探究,分析论证,用类比法分析,学生实验等内容,欢迎下载使用。

    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的电压值。
    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。
    【学习重点】电压表的正确使用。
    【学习难点】对电压概念的理解。
    【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
    1. 电压
    (1)电压是形成电流的原因,用符号 U 表示。电源是提供电压的装置,它可以将其他形式的能转化为电能.
    (2)电压的单位是 伏特 ,简称伏,用符号 V 表示。常用的电压单位还有kV和mV,单位换算为1kV=103V 1V=103mV.
    (3)一些常见的电压:一节干电池是1.5 V,手机电池是3.7V,人体安全电压是不高于36 V,家庭电路电压是220V.
    2. 电压表的使用
    (1)作用:测量电压的高低,在电路图中的符号是 .
    (2)电压表的量程:电压表有“-”、“3”、“15”三个接线柱, 2 个量程。小量程为0~3 V,分度值是0.1 V;大量程为0~15 V,分度值是0.5V。
    (3)电压表的使用规则:
    ①电压表必须和被测的元件或用电器并联;
    ②电压表的“+”接线柱靠近电源正极, “-”接线柱靠近电源负极;
    ③被测电压不得超过电压表的量程.
    【合作探究】
    探究一、电压
    1. 电压
    【做一做】实验探究电流的形成原因
    (1)实验器材:两节干电池、一个小灯泡、一个开关和一些导线。
    (2)实验过程:把实验器材连接为图所示形式,进行探究。第一次用一节干电池做电源,第二次用二节干电池做电源,观察小灯泡的亮度。
    (3)实验现象:小灯泡用一节电池时发光暗,两节电池时发光亮。
    【分析论证】没有电池时,导线中虽然有大量的自由电子,但不发生“定向”移动,没有电流,所以小灯泡不亮。当接上电池时,小灯泡发光,表明金属导体中的自由电子发生了定向移动形成电流。也就是电源的两极间存在着某种“力量”迫使整个电路中的电子产生了定向移动。电源两极间的这种作用称为“电压”。
    【归纳】
    ①电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流。物理学中常用字母U表示电压。
    ②电源的作用:是给用电器两端提供电压。
    【用类比法分析】可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
    ①水流的形成过程:抽水机提供水压(水位差)→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。
    ②电流的形成过程:电源提供电压(电位差)→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。
    【读一读】课本P56“电压单位及其常见的电压”。
    2. 电压的单位
    国际单位制:伏特,简称伏,符号是V ;常用单位:千伏(kV)、 毫伏(mV);
    换算关系:1kV=103V 1V=103mV
    (3)常见的电压/V
    维持人体生物电流
    约10-3
    手机电池
    3.7
    干电池
    1.5
    我国的家庭电路
    220
    电子手表用氧化银电池
    1.5
    无轨电车电源
    550~600
    铅蓄电池
    2
    闪电时云层间
    可达106

    【例题1】下列常见的电压,电压值最大的是( )
    A.一节干电池 B.无轨电车电源 C.手机电池 D.闪电时云层间
    【答案】D。
    【解析】一节干电池的电压为1.5V,无轨电车的电源的电压为600V,手机电池的电压为3.7V,发生闪电时云层间的电压可达到106V,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
    【例题2】在学习电学时,小明结合图甲和乙作出了以下类比,其中不合理的是( )
    A.电流类似于水流,方向从电池负极经用电器到正极
    B.灯泡的作用类似于水轮机,有电流流过会发光
    C.电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压
    D.开关类似于阀门,可以控制电路通断
    【答案】A.
    【解析】A.电流类似于水流,方向从电池正极经用电器到负极 ,故A符合题意;B.水轮机有水流过就会转动,灯泡的作用类似于水轮机,有电流流过会发光,故B不符合题意;C.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C不符合题意;D.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D不符合题意。故选A。
    探究二、电压的测量
    1. 认识电压表
    【观察电压表,进行以下归纳】
    (1)作用:测量电压的高低。
    (2)电压表的电路符号: 。
    (3)电压表的构造:三个接线柱(两个红色的为正接线柱、一个黑色的为负接线柱)、表盘、指针、调零螺丝等。
    2. 电压表的量程与分度值
    有三个接线柱,两个量程:①使用“-”与“3”接线柱时,量程为0~3V,分度值为0.1V。②使用“-”与“15”接线柱时,量程为0~15V,分度值为0.5V。
    电压表的构造 电压表的示数
    3. 电压表的读数
    明确所选电压表的量程;确定电压表的分度值;由指针位置读出示数,先大格后小格。如图所示,电压表的量程:0~15V;分度值:0.5V;示数为:2.5V。
    4. 电压表的使用
    【阅读】 “直流电压表使用说明书”。
    【归纳】(1)使用前进行调零。使用电压表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,若不指在零刻度线,则调零旋钮使指针指在零刻度线。
    (2)电压表与被测用电器并联。
    (3)电压表的“+”接线柱靠近电源的正极,“-”接线柱靠近电源的负极。
    (4)被测电压不能超过电压表的最大量程。
    【学生实验】 用电压表测量电压

    (1)实验过程:如图,先将电压表接在小灯泡两端,接通电路,读取电压表的示数;再将电压表接在电源两端,接通电路,读取电压表的示数。
    (2)实验现象:电压表两次的读数相等。
    (3)实验结论: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。
    6. 电压表与电流表的异同



    电压表
    电流表
    用途
    测量电路两端的电压
    测量电路中的电流
    连接
    方式
    并联在被测电路两端
    串联在被测电路中
    相同点
    ①使用前要调零,弄清分度值、量程。
    ②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
    ③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;
    ④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。

    7. 干电池的串联
    几节干电池串联后组成新的电源,其电源电压为U=1.5V×n(n为电池节数)
    【例题3】下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
    【答案】D.
    【解析】A.图中电流表并联在电路中,把R2、电压表短路,故A错误;B.图中电压表串联在电路中,电流表并联在了电路中,故B错误;C.图中R1、R2两电阻串联,电压表测R1两端的电压,故C错误;D.图中R1、R2两电阻串联,电压表测R2两端的电压,故D正确。
    【例题4】在图示电路中,用笔画线代替导线把电压表接入电路,使电压表测小灯泡L2两端的电压。
    【答案】见右图。
    【解析】电压表测小灯泡L2两端电压时,电压表并在L2两端,电源电压为两节干电池的电压即3V,所以电压表量程选0~3V。电流从正接线柱流入,负接线柱流出。
    【例题5】如图,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和铝片插入盐水中,这样就制成了一个电池.观察电压表指针的偏转与接线可知,这个电池的电压是_____V;,其中_____片是它的电池正极(选填“铝”、“铜”)。
    【答案】0.3,铜。
    【解析】因为电压表将“﹣”和“3”两个接线柱接入电路,所以电压表的量程为3V,且电压表的示数为0.3V,因此这块电池的电源为0.3V;因为与电压表正接线柱相连的为电源的正极,所以铜片是电源正极。
    【精讲点拨】
    1. 在理解电压的概念时,可将电压与水压进行对比来理解电压的作用。电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。
    2. 知道电源的作用是给用电器两端提供电压。
    3.电压表的使用可以和电流表对照,比较电流表和电压表的异同。
    【归纳整理】
    第1节 电压
    电压表
    的使用
    ①电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流。
    ②电源的作用:是给用电器两端提供电压。
    ③电压的单位
    Ⅰ. 国际单位制单位:伏特,简称伏,符号是V
    Ⅱ. 常用单位:千伏(kV)、 毫伏(mV)、微伏(µV)
    Ⅲ. 换算关系:1kV=103V 1V=103mV 1mV=103µV
    ①电压表与被测用电器并联。
    ②电压表的“+”接线柱靠近电源正极,
    “-”接线柱靠近电源负极。
    ③被测电压不能超过电压表的最大测量值。
    电压
    电压
    【课堂练习】
    1. 下列关于电压的叙述正确的是( )
    A.手机电池的电压是220V
    B.在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
    C.电压只能使自由电子发生定向移动
    D.电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因
    【答案】D.
    【解析】A.家庭电路的电压是220V,手机电池的电压约3.7V,故A错误;
    B.一节新干电池的电压为1.5V,用久之后电压会下降。故B错误;
    CD.电压能使自由电荷发生定向运动,而不仅仅是自由电子发生定向移动,如:酸、碱、盐水溶液中的正负离子。故C错误,D正确。
    2. 恰当运用“类比法”可深刻理解物理现象。如图所示,我们可以将电路中_____类比为水路中的水流,电路中_____类比为水路中的水压,而抽水机在“水路”中的作用相当于电路中的______。

    【答案】电流,电压,电源。
    【解析】水的定向移动形成水流,电荷的定向移动形成电流,通过这种相似性将无形的电流类比于有形的水流,理解就容易了。
    水之所以能定向移动,是因为有水压,电荷之所以定向移动是因为有电压,因此将电压类比于水压就容易理解电压和电流之间的关系了。
    水压是抽水机不断抽水形成水位差即产生水压,而电压则是由电源提供,所以抽水机在水路中的作用相当于电路中的电源。
    3. 同学们在实验室中利用电压表测量小灯泡电压时,下面的几种电路图,正确的是( )
    【答案】C。
    【解析】电压表在测量电压时,应并联接入电路中;电流要从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,故C正确,ABD错误。所以选C.
    4.如图所示电路,①、②是电压表或电流表。闭合开关S,下列判断正确的是( )
    A.若①、②是电流表,则灯L1、L2并联
    B.若①、②是电压表,则灯L1、L2串联
    C.若①是电流表,②是电压表,则只有灯L1发光
    D.若①是电压表,②是电流表,则只有灯L2发光
    【答案】B.
    【解析】A.若①、②是电流表,闭合开关后,电源被短路,故A错误;
    B.若①、②是电压表,电路的路径只有一条,灯L1、L2串联,故B正确;
    C.若①是电流表,②是电压表,电源会被短路,故C错误;
    D.若①是电压表,②是电流表,灯L2被短路,只有灯L1发光,故D错误。
    5. 小明同学用灯泡L1和L2组成了串联电路,他连接的电路如图所示.
    (1)闭合开关,观察到的现象是________;出现这种现象的原因是_______.
    (2)请你在实物图上只改动一根导线,使电压表能够测出L1两端的电压.(要求:在需要改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)

    【答案】(1)电压表的指针向分度盘的左边偏转;(2)电压表的正、负接线柱接反;(3)见右图。
    【解析】由图可知,电压表的“-”接线柱接靠近电源正极,而“3”接线柱靠近电源负极.此时闭合开关将会出现电压表指针反偏的现象(电压表的指针向分度盘的左边偏转).电压表指针反偏是因为其正、负极接线柱接反.要使电压表能够测出L1两端的电压,则电压表要与L2并联,并注意“正进负出”.所以应将原来L2右端到电压表“-”的导线打“×”,将电压表“-”接线柱连接到L1右端.如图。
    6. 在如图所示的a、b两个圆圈内填上电流表或电压表的符号,使开关闭合后两盏灯并联。电压表用字母V表示,电流表用字母A表示。
    【答案】见右图.
    【解析】根据图示可知,使闭合开关后,两灯并联,b与灯泡L2并联,为电压表;a与灯泡L2串联,为电流表,如图所示。
    7.根据实物图画出电路图。
    【答案】见右图。
    【解析】实物图中两灯泡串联,电流从正极出发,经开关S、灯泡L1和L2后回到电源负极,电压表并联在L2两端,测L2两端电压,由此画出电路图如图所示。
    8. 按照图甲的电路图,在图乙中连接实物电路,要求选择正确量程,导线不得交叉。

    【答案】见右图。
    【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压;根据电路图连接实物图如右图所示。
    【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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