電壓教案示例之一

(北京市第八中學 章浩武)

(一)教材 人教社九年義務教育初中物理第二冊

(二)教學目的

1.知道電壓的作用。知道電源是提供電壓的裝置。

2.知道電壓的單位。能對電壓的不同單位進行變換。

3.記住干電池、家庭電路的電壓值。

(三)教具

U形管連通器一個，干電池一節，小燈泡一個，開關一個，導線若干條。

(四)教學過程 

1.復習

(1)把一節干電池、小燈泡、開關放在示教板上，請一位同學按所畫電路圖，用導線將電路連接起來(連接電路之前，開關應當是斷開的)。

(2)提問：什么叫電路，它由哪幾部分組成？

2.引入新課

演示：閉合示教板上電路中的開關，燈泡亮了，說明電路中產生了電流。

提問：電流是怎樣形成的？

取下電路中的干電池，閉合開關，燈泡不發光。

提出問題：在這種情況下，為什么電路中不能形成電流，電源的作用是什么？

3.進行新課

為了說明在什么情況下才能形成電流，我們先用水流作比喻，看看水流是怎樣形成的？

提問：將裝有水的U形管連通器的底部用止水鉗夾住，兩管內水面相平。打開止水鉗，兩管內的水會不會發生流動？

演示：向U形管左管內加水，使左管水面高出右管水面(圖1)。(提問：打開止水鉗，兩管內的水會不會發生流動，如果發生流動，水怎樣流動？)打開止水鉗，水從左管向右管流動。

提出問題：為什么在連通器里的水面相平時，水不發生流動，而在左管水面高時，水從左管流向它的右管？U形管中的水能不能持續不斷地流動？

(利用投影幻燈片或電腦設計程序表現出連通器水流的動態過程，反映出在這一過程中，水位的變化和連通器底部液片受到的壓強變化的情況。見圖2所示。)

可見，水位差(又叫水壓)是使水定向流動形成水流的原因。

下面我們再來看一看如圖3所示的復合投影幻燈片(或用電腦設計程序表示出它的動態過程)。

甲圖中A處的水位高于B處的水位，打開閥門，管中的水從A處通過渦輪向B處流動，水的流動使渦輪轉動。A處的水面下降，B處的水面上升，當A、B兩處水面相平時，水位相同，水停止流動，渦輪不再轉動，幻燈片要顯示上述過程。可見，水位差(水壓)使水管中形成水流。

現在，我們用一臺抽水機不斷地把水從B處抽到A處(如圖3乙所示，將抽水機置入，同時表現出抽水的動態情況)、使A處的水總比B處的水位高，由于水管兩端總保持一定的水位差(水壓)，于是水管內就有持續的水流。

下面我們來看看圖4所示的電路(示數板上接好的簡單電路)的情況。

電源的正極聚集有大量的正電荷，負極聚集有大量的負電荷，在電源的正、負極之間就產生了電壓。這個電壓使電路中電荷發生定向流動，使正電荷從正極流向負極，或者使負電荷從負極流向正極，于是在電路中產生了電流。

可見，電壓是使電路中形成電流的原因。

在電路中，電源在工作時不斷地使正極聚集正電荷，負極聚集負電荷，保持電路兩端有一定的電壓，使電路中有持續的電流。電源是提供電壓的裝置。

板書：<電壓使電路中形成電流，電源是提供電壓的裝置。電壓用符號U表示>

在圖3所示裝置中，不同的抽水機可以在水管兩端產生不同的水位差，即大小不同的水壓。同理，不同的電源可以在電路的兩端產生大小不同的電壓，為此，首先要確定電壓的單位。在國際單位制里，電壓的單位是伏特，簡稱伏(V)。此外，常用單位還有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。介紹它們的換算關系。

板書：<在國際單位制里，電壓的單位是伏特(V)>

看課本幾種電壓值的圖。

要求記住的電壓值有：

一節干電池電壓：1.5伏。

家庭電路的電壓：220伏。

對人體安全的電壓：不高于36伏。

練習題：

(1)電壓使電路中形成______，______是提供電壓的裝置。

(2)220伏=______千伏=______毫伏。

4.小結

這節課講授的電壓是電學中又一個重要的物理量。由于知識所限，我們用水流作比喻講述了電壓使電路中形成電流。電源是提供電壓的裝置。要知道電壓的單位，會進行單位變換。此外，還要記住干電池和家庭電路電壓值。

(四)說明

1.“電壓”這堂課既是重點，又是難點，不易被學生掌握。對于初學電學的學生來說，只要求知道電壓是電路中形成電流的原因，電源是提供電壓的裝置和電壓的單位。至于電壓的定義、公式和電壓的單位──伏特的物理意義留待高中再講，在這節課內不要出現這些內容，否則因難度過大使學生不能接受。

2.用水流作比喻來講電壓，對于學生來說形象、生動，容易被學生所接受。在這里利用水壓引出電壓，從而認識電壓使電路中形成電流。

3.為了使學生便于理解，在講水流的形成時，最好用復合幻燈片模擬出它的動態過程。有條件的，用電腦設計出程序，將有更好的效果。