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(共34張PPT)
第2節(jié) 電壓
第四章　電流、電壓和電阻
學(xué)習(xí)目標(biāo)
01
02
03
04
物理觀念
①初步認(rèn)識電壓的概念，知道電壓的作用，了解電壓與電流的關(guān)系；②知道電壓的單位及換算關(guān)系，記住常見電壓值；③會正確使用電壓表測量電壓。
科學(xué)思維
培養(yǎng)學(xué)生運用物理學(xué)知識解決實際問題的能力，提高學(xué)生的邏輯思維和分析問題的能力。
科學(xué)探究
通過自主學(xué)習(xí)、合作交流，讓學(xué)生掌握探究電壓的方法，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究精神。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、勇于實踐的態(tài)度，增強學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識和社會責(zé)任感。引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進(jìn)行創(chuàng)新性實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。
重點難點
電壓的概念、電壓與電流的關(guān)系。
教學(xué)重點
電壓的測量方法、電路中電壓的分布規(guī)律。
教學(xué)難點
課堂導(dǎo)入
　　在公園里的假山旁，常常有一條人造瀑布從山頂流下，如果在瀑布下安裝一臺水輪機，水流會推動著水輪轉(zhuǎn)動......
探究新知一　認(rèn)識電壓
讓我們類比水流的情形來認(rèn)識這個問題。
　　
電流是怎么形成的呢？你能從水流的形成中得到一些啟示嗎？
抽水機不斷地把水從低處抽到高處，保持水壓，從而形成連續(xù)不斷地水流。
電源類似抽水機，能推動電荷定向流動。電源的作用就是給用電器兩端提供電壓，從而能形成持續(xù)電流。
電源類似抽水機，電壓類似水壓。
抽水機提供水壓，形成水流。
電源提供電壓，形成電流。
什么是電壓呢？
電流的形成
水流的形成
探究新知一　認(rèn)識電壓
電壓
電壓是形成電流的原因，能推動電荷定向流動。物理學(xué)中常用字母 U 表示。
電源是提供電壓的裝置。
電流的方向
有電壓，有電流
沒有電壓，沒有電流
1.電壓的概念：
【學(xué)習(xí)任務(wù)一】電壓的作用
電流、電壓是電學(xué)中重要的物理量。下列說法中，正確的是（　　）
A．電路中有電壓一定有電荷的定向移動
B．電路中有持續(xù)電流，兩端一定有電壓
C．金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子定向移動方向相同
D．絕緣體不容易導(dǎo)電，是因為絕緣體內(nèi)沒有電子
解：AB、電路中有電壓且電路是通路時，電路中的電荷定向移動形成電流，故A錯誤，B正確；
C、自由電子帶負(fù)電，自由電子定向移動方向與金屬導(dǎo)體中電流的方向相反，故C錯誤；
D、絕緣體不容易導(dǎo)電，是因為絕緣體內(nèi)幾乎沒有自由電荷，故D錯誤。
故選：B。
B
探究新知一　認(rèn)識電壓
探究新知一　認(rèn)識電壓
2.電壓的單位：
伏特，簡稱伏，符號V。
3.單位的換算：
常用單位：千伏（kV） 毫伏（mV）。
1kV=_____V
103
1V=_____V
1mV=_____uV
103
103
例如：手機在待機狀態(tài)下的電壓約為4.2V
即：U=4.2V= ________mV=________uV
4.2×103
4.2×106
探究新知一　認(rèn)識電壓
4.生活中常見的電壓
電腦USB接口的輸出電壓一般為5.0V
我們怎樣測量電壓的大小呢？
鉛蓄電池2V
我國家庭用電器正常工作電壓一般是220V
閃電時云層間電壓可達(dá)106V
電子手表所用氧化銀電池提供的電壓是1.5V
一節(jié)干電池1.5V
探究新知一　認(rèn)識電壓
　　物理實驗室配有學(xué)生電源，可將電壓為220V的交流電轉(zhuǎn)化成直流電。一般學(xué)生電源的輸出電壓是15~9V，每15V為一擋，最大電流是15A。
【學(xué)習(xí)任務(wù)二】電壓的單位及其換算
如圖所示，充電器向手機充電時提供的電壓為（　　）
A．5伏
B．100伏
C．220伏
D．240伏
解：該充電器的輸出電壓為5V，所以用該充電器為手機充電時，該充電器向手機提供的電壓為5V，故A正確；故選：A。
A
探究新知一　認(rèn)識電壓
探究新知一　認(rèn)識電壓
伏特
　　亞歷山德羅·朱塞佩·安東尼奧·安納塔西歐·伏特。
1745年2月18日－1827年3月5日，意大利物理學(xué)家，被稱為“電源之父”。
　　伏特制造的儀器的一個杰出例子是起電盤。以后發(fā)展成為一系列靜電起電機。1800年3月20日他宣布發(fā)明了伏打電池，這一神奇發(fā)明，對電學(xué)的研究具有劃時代的意義。
探究新知二　電壓表
電壓表
1.認(rèn)識電壓表
①電壓表的作用：測量電壓的大小的儀器。
②電壓表的電路符號：
v
③電流表的構(gòu)造
刻度盤
正接線柱（有2個）
單位
調(diào)零螺母
指針
負(fù)接線柱
電壓表的構(gòu)造
探究新知二　電壓表
2.電壓表的使用
①使用前，觀察電壓表的指針是否對準(zhǔn)零刻度線。(若沒有，可以使用調(diào)零旋鈕進(jìn)行調(diào)零)。
②連接方式：電壓表要與待測電路并聯(lián)。
如果誤將電壓表和被測的用電器串聯(lián)，則電壓表相當(dāng)于斷路。
探究新知二　電壓表
③電流方向：“﹢”接線柱流入，“﹣”接線柱流出。
L
+
－
V
否則電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)，無法讀數(shù)。


探究新知二　電壓表
④估測：測量前，先估測待測電路電壓。若無法估測，則先用大量程，并采用試觸法。
探究新知二　電壓表
與電流表相比，電壓表是否可以可以直接并聯(lián)在電源的兩極上呢？
電壓表可以直接并聯(lián)在電源的兩極上，測電源電壓。
【學(xué)習(xí)任務(wù)三】電流表、電壓表在判斷電路故障中的應(yīng)用
如圖所示電路，閉合開關(guān)，L1、L2兩燈均發(fā)光，兩電表均有示數(shù)。過一會兒，其中一個燈泡突然熄滅，兩只電表示數(shù)都增大。造成此現(xiàn)象的原因可能是（　　）
A．L1燈短路 　　B．L2燈短路
C．L1燈斷路 　　D．L2燈斷路
解：由電路圖可知，L1、L2串聯(lián)，電壓表測L1兩端的電壓，電流表測電路中的電流；過一會兒，其中一個燈泡突然熄滅，電流表示數(shù)變大，這說明電路中出現(xiàn)了短路現(xiàn)象；電壓表示數(shù)增大，這說明與電壓表并聯(lián)的燈泡L1是正常的，所以故障是L2短路。
故選：B。
B
探究新知二　電壓表
【變式訓(xùn)練】判斷電壓表測量的對象
學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后，愛動手的小李同學(xué)連接了如圖所示的電路，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是（　　）
A．R1與R2的連接方式是并聯(lián)
B．該電壓表指針會反向偏轉(zhuǎn)
C．電壓表測量電源兩端電壓
D．若R2被短路，電壓表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)
解：A、由圖可知，兩電阻依次連接，是串聯(lián)關(guān)系，故A錯誤；
B、由圖可知，電壓表正負(fù)接線柱連接正確，指針不會反向偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；
CD、由圖可知，電壓表與電阻R2并聯(lián)，測量的是電阻R2兩端的電壓，若R2被短路，電壓表被短路，電壓表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，故C錯誤、D正確。故選：D。
D
探究新知二　電壓表
探究新知二　電壓表
3.電壓表的讀數(shù)
①觀察連入的接線柱。(確定所選量程)
a. 若選擇量程為_____V，則讀數(shù)時觀察內(nèi)側(cè)表盤分度值為_____V。
b. 若選擇量程為_____V，則讀數(shù)時只觀察外側(cè)表盤，分度值為_____V。
0-3
0.1
0-15
0.5
探究新知二　電壓表
②電壓表不需要估讀。
③同一個指針位置，若選擇不同量程，選擇大量程時候的讀數(shù)是選擇小量程時候的5倍。
讀數(shù)：_____
2V
讀數(shù)：________
12.5V
【學(xué)習(xí)任務(wù)四】電壓表的讀數(shù)
某同學(xué)在用電壓表測電壓時，選用了“+”“3”接線柱，讀數(shù)時卻誤按照“+”“15”接線柱來讀，得到電壓值為13.5V．則實際值為（　　）
A．4.5 V
B．2.7 V
C．3.5 V
D．1.5 V
解：“+”“15”和“+”“3”使用同一表盤，“+”“15”每一大格是“+”“3”每一大格的5倍，“+”“15”每一小格是“+”“3”每一小格的5倍，所以選用了“+”“3”接線柱，讀數(shù)時卻誤按照“+”“15”接線柱來讀，得到電壓值為13.5V，實際值是13.5V的1/5，即2.7V。
故選：B。
B
探究新知二　電壓表
探究新知三　用電壓表測量電壓
【實驗】用電壓表測量電壓
實驗器材：
實驗過程：
2.5V燈泡1只、電壓表1只、電池2節(jié)、開關(guān)1個、導(dǎo)線若干。
　　根據(jù)電路圖連接好電路元件，將電壓表接在小燈泡兩端，連接過程中，保持開關(guān)斷開，觀察電壓表示數(shù)；閉合開關(guān)，接通電路，觀察電壓表示數(shù)。
演示實驗
L
S
V
探究新知三　用電壓表測量電壓
探究新知三　用電壓表測量電壓
測量小燈泡兩端電壓
測量電源兩端電壓
電路\記錄項
燈泡情況
電流大小(V)
開關(guān)斷開
開關(guān)閉合
不亮
亮
3.0
3.0
在只有一個用電器的電路中，用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓相等。
探究新知三　用電壓表測量電壓
符號
用途
連接方式
與電源相連
分析電路時
相同點 電壓表
電流表
①使用前要調(diào)零，弄清分度值、量程。
②使用時都要使電流從正接線柱流入，負(fù)接線柱流出；
③都要選擇合適的量程，使指針穩(wěn)定后再讀數(shù)；
④不能估計出電流、電壓值時，可用試觸法判斷選量程。
電流表看成一條導(dǎo)線
電壓表可看做斷路
絕對不允許不經(jīng)過用電器直接接在電源兩極上
能夠直接并聯(lián)在電源兩極上
串聯(lián)在被測電路中
并聯(lián)在被測電路兩端
測量電路中的電流
測量電路兩端的電壓
電壓表與電流表的比較
課堂小結(jié)
電壓
電壓
電壓表
電壓（U）：電壓是形成電流的原因，能推動電荷定向流動。
電壓的單位
其它單位有千伏（kV）、毫伏（mV）
單位換算：1kV=1000V 1mV=0.001V
伏特，簡稱伏，符號是V 。
認(rèn)識電壓表
電壓表的使用
電壓表的讀數(shù)
實驗：用電壓表測量電壓
課堂練習(xí)
1. （2022秋 成華區(qū)期末）關(guān)于電壓，下列說法正確的是（　　）
A．不同電源提供的電壓是相同的
B．只要有電壓，就一定有電流產(chǎn)生
C．電壓是使自由電荷定向移動形成電流的原因
D．電壓是使自由電荷定向移動形成電流的一種壓力
【解析】
解：A、不同電源提供的電壓是不同的故A錯誤。
B、電路中有電流的必要條件：電路兩端有電壓，電路是閉合電路，兩個條件缺一不可，故B錯誤。
CD、電壓能使自由電荷發(fā)生定向移動形成電流，故C正確，D錯誤。
故選：C。
C
2.（2020 成都）如圖甲所示電路，閉合開關(guān)S，
滑片P從a向b移動的過程中，小燈泡的亮度______；當(dāng)P移動到b端時，電壓表的指針位置如圖乙所示，則此時燈泡兩端的電壓為_____V。
【解析】解：由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量燈泡兩端的電壓；閉合開關(guān)S，滑片P從a向b移動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電流會減小，根據(jù)P=I2R可知燈泡的實際功率變小，亮度變暗；
由圖可知，電壓表的量程為小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為1.7V，即燈泡兩端的電壓為1.7V。
故答案為：變暗；1.7。
1.7
課堂練習(xí)
變暗
3. （2021 貴陽模擬）如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，下列說法正確的是（　　）
A．燈L1與燈L2是串聯(lián)
B．電壓表可測出燈L2兩端的電壓
C．電流表A1測的是燈L1的電流
D．電流表A2測的是燈L2的電流
【解析】解：分析上圖可知，電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)過開關(guān)S和A1后，分為兩條路徑，一條經(jīng)過A2、L1回到負(fù)極；另一條經(jīng)過L2回到負(fù)極，且電壓表并聯(lián)在L1或L2兩端，故：
A、據(jù)上可知，燈L1與燈L2是并聯(lián)的，故錯誤；
B、電壓表并聯(lián)在L1或L2兩端，故電壓表測量的是L1或L2的電壓，故正確；
C、電流表A1在干路中，所以測量的是干路電流，故錯誤；
D、電流表A2在燈L1的支路中，所以測量的是燈L1的電流，故錯誤。故選：B。
B
課堂練習(xí)
4. （2025 白銀區(qū)校級模擬）對于圖所示的電路，如果兩只燈泡有一只發(fā)生了故障，閉合開關(guān)S，以下描述正確的是（　　）
A．若L1斷路，則電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)
B．若L1短路，則電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)
C．若L2斷路，則電壓表和電流表均無示數(shù)
D．若L2短路，則電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)
課堂練習(xí)
D
課堂練習(xí)
【解析】解：A、若L1斷路，整個電路斷路，電流表、電壓表示數(shù)都為零，此選項錯誤；
B、若L1短路，電壓表測量電源電壓示數(shù)增大，電路電阻減小，電流表示數(shù)增大，此選項錯誤；
C、若L2斷路，電流表無示數(shù)，電壓表測量電源電壓示數(shù)增大，此選項錯誤；
D、若L2短路，電壓表相當(dāng)于與導(dǎo)線并聯(lián)示數(shù)為零，電路電阻減小電流表示數(shù)增大，此選項正確。
故選：D。路，則L2繼續(xù)發(fā)光，因為電流表A2測燈泡L1的電流，所以其示數(shù)將減小為零，此時電流表A1測燈泡L2的電流，則電流表A1示數(shù)也減小，而電壓表測電源電壓，其示數(shù)不變，所以有兩個電表示數(shù)減小，符合題意；
綜上可知，故障可能是L1斷路，故D正確；
故選：D。
布置作業(yè)
1.基礎(chǔ)性作業(yè)：完成課件中的課堂練習(xí)。
2.拓展性作業(yè)：
請同學(xué)們制作一個水果電池并判斷其中正負(fù)極。
電壓表使用時，電流從電壓表的正接線柱流入、負(fù)接線柱流出，即電壓表的正接線柱與電源的正極相連接，因此銅電極為正極，鐵片是電池的負(fù)極。
思路指導(dǎo)
謝謝聆聽

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