资源简介

3.3 电压及其测量（第1课时）
教 案
一、基本信息
课题 3.3 电压及其测量
（第1课时）
电压的概念与电压
表的使用 课型 新授课（实验操作型）
课时 1课时（45分钟） 教材 浙教版八年级科学上册
第3章 电路探秘
年级 八年级 教法 类比教学法（水位→电压）
+演示实验+分组实操
（电压表读数与接线）
+STSE（电鳗/电池）
教学重点 电压概念的理解（水位
类比→电压是形成电流
的「推动力」）；
电压单位及换算（V/kV
/mV/μV→千进制）；
常见电压值记忆
（干电池1.5V/家庭
220V/安全不高于36V）；
电压表的量程选择与
正确读数（0~3V挡
0.1V/格→0~15V挡
0.5V/格）；
电压表使用规范
（并联/正入负出/可
直接测电源电压） 教学难点 电压概念的建立——
「电压」看不见摸不着
→需要用水位差→水压
→水流的类比来理解
（抽象→形象）；
电压表量程选择的判
断——先大后小（先用
0~15V挡试触→若偏
转小则改0~3V）；
电压表接线——必须
并联在待测电路两端
（不能串联！）→与电
流表串联的区别是
高频易混点
教具准备 电压表演示模型（模拟
表盘）；
电压表实物（每2人1
个）+电池+灯泡+导线；
PPT课件（水位类比
动画/伏打电池图片/
电鳗视频或图片）；
自制水果电池材料
（铜片/锌片/柠檬/导线
/发光二极管→演示） 学具准备 课本、练习本；
预习：回顾电流表的
使用规范→推测电压
表与电流表的使用
有哪些异同
学情分析 学生已掌握电流概念
和电流表使用→本课
遇到「电压」这个新
物理量。核心难点：
①电压概念抽象→必
须用水位→水压→水流
的类比来建立（电流
用「水流速度」类比→
电压用「水位差」类比→
两者配合才能理解）；
②电压表接线与电流表
完全不同（并vs串）→
学生极易混淆→需要
对比表反复强化；
③两个量程的读数→
大格和小格数值不同→
先判断量程再读数→
步骤不能乱。
二、核心素养目标
1. 科学观念
（1）知道电压是形成电流的原因→电源是提供电压的装置。
（2）掌握电压的符号（U）、国际单位（伏特/V）及常用单位换算（1kV=1000V=10 mV=10 μV）。
（3）记住常见电压值：一节干电池1.5V、家庭电路220V、人体安全电压不高于36V。
（4）理解电压表的使用规范：并联、正入负出、可直接测电源电压。
2. 科学思维
（1）通过「水位差→水压→水流」与「电压→电流」的类比→建立电压的抽象概念。
（2）通过电压表与电流表的对比→归纳总结两种电表使用规范的异同。
3. 探究实践
（1）正确选择电压表量程并准确读数（区分0~3V挡和0~15V挡的大格与小格值）。
（2）动手连接电压表测量灯泡两端电压→验证并联接线规则。
4. 态度责任
（1）通过水果电池实验和电鳗STSE→体会电源的多样性→激发科学探究兴趣。
（2）培养安全用电意识——人体安全电压不高于36V→家庭电路220V危险！
三、教学重难点
教学重点：电压概念的类比建立、电压单位换算、常见电压值、电压表量程选择与读数、电压表使用规范。
教学难点：电压概念的建立（类比法）、电压表接线（并联→与电流表串联完全不同→极易混淆）、量程读数判断（先量程→后读数→步骤不能乱）。
四、教学过程
（一）情境导入——触摸的差异（约3分钟）
图1 触摸干电池两极→无感觉；触摸家庭电路导线→触电！同样的电源→为什么？
提问：用手触摸干电池两极→没有感觉；但如果不慎触碰到家庭电路→会触电甚至致命。同样是「电源」→为什么结果完全不同？引出核心概念——电压！
干电池电压仅1.5V→安全；家庭电路电压220V→远超人体安全电压（不高于36V）→危险。
（二）新知探究一：电压的概念——类比推理（约10分钟）
1. 水位差的类比
图2 河流：上、下游水位差→水压差→推动水的流动
河流中的水为什么会流动？→因为上、下游之间有高度差→产生压力差（水压）→给水提供「动力」→推动水的流动。
图3 电路：电源两端电压→形成电流（电荷定向移动）
电路中要使电流持续→也需要一种使电流流动的「动力」→这就是电源提供的电压。
类比：水位差（高度差）→水压→水流 ≈ 电压（电位差）→推动力→电流。
2. 类比方法介绍
类比是一种推理方法→通过比较两个对象在某些属性上的相似性→推断它们在其他属性上也相似。例如用水管中的水流由水压驱动→类比电路中的电流由电压驱动。
【类比法的三步】①找相似：水流 vs 电流→都需要「动力」才能流动。
②建立桥梁：水压=水位差→电压=电位差。
③推理验证：水压越大→水流越急→推测电压越大→电流越大→实验验证！
3. 电压的定义
电压是形成电流的原因→是推动电荷定向移动的「推动力」。
形成持续电流的两个条件：①闭合电路；②有电源（提供电压）。
【重点强调】电压是原因→电流是结果。没有电压就没有电流！电源的作用就是提供电压。
（三）新知探究二：电压的符号和单位（约5分钟）
1. 符号与单位
图4 意大利物理学家伏打（Volta）——发明了世界上第一个电池
电压符号：U。
国际单位：伏特，简称伏（V）→为纪念意大利物理学家伏打（Volta）→他于1800年制成了世界上第一个电池。
单位换算——千进制：1kV = 1000V = 10 V；1V = 1000mV = 10 mV；1mV = 1000μV = 10 μV。
2. 常见电压值
对象 电压值
一节干电池 1.5V
家庭电路 220V
人体安全电压 不高于36V
一节蓄电池 2V
电鳗放电 300~800V
【记忆口诀】一节干电一点五，家庭电路二二零，安全电压三六伏，蓄电池是整二伏。
（四）新知探究三：电压表（约18分钟）
1. 电压表的外形与符号
图5 电压表实物→两排刻度（0~3V和0~15V）+三个接线柱
电压表符号： （圆圈中加V）。
三个接线柱：+（共用正接线柱）、3V（0~3V量程的负接线柱）、15V（0~15V量程的负接线柱）。
2. 电压表的量程与读数
量程 测量最大值 一大格 一小格（最小刻度） 精确度
0~3V 3V 1V 0.1V 0.1V
0~15V 15V 5V 0.5V 0.5V
图6 电压表0~15V量程读数→大格10V+小格3×0.5V=1.5V→总11.5V
读数步骤四步走：①确定量程（看接线柱接到哪个量程）；②确定大格读数（一大格=？V）；③确定小格读数（一小格=？V→数小格数）；④最终示数=大格读数+小格读数。
图7 电压表0~3V量程读数→大格1V+小格6×0.1V=0.6V→总1.6V
例：0~15V量程→指针指在10V往后3小格→最终读数=10V+3×0.5V=11.5V。
例：0~3V量程→指针指在1V往后6小格→最终读数=1V+6×0.1V=1.6V。
3. 电压表的使用规范（4条）
图8 电压表必须并联在被测电路两端→与被测电路并联
规范一：正确选择量程——不知道电压大小时→先用大量程（0~15V）试触→若指针偏转太小→换小量程。
规范二：电压表必须并联在被测电路的两端——与电流表（串联）完全不同！
规范三：正入负出——「+」接线柱接靠近电源正极那端→「-」接线柱接靠近电源负极那端。
规范四：电压表可以直接连在电源两极上测量电源电压——电流表绝不允许！这是电压表与电流表的最大区别！
图9 判断电路连接是否正确→电压表不能串联在电路中
常见错误：电压表串联在电路中（正确应并联）。
4. 电压表与电流表对比
比较项目 电流表 A 电压表 V
符号 A（圆圈加A） V（圆圈加V）
连接方式 串联在被测电路中 并联在被测电路两端
接线规则 正入负出 正入负出
能否直接接电源 绝对不能！→会短路烧坏 可以！→测电源电压
量程选择 先大后小→试触 先大后小→试触
内阻特点 内阻很小（≈导线） 内阻很大（≈断路）
【记死结论】电流表=串联/内阻小/不能直接接电源。电压表=并联/内阻大/可以直接接电源。这两个表的「串并关系」是初中电学最高频的易混点→必须对比表反复记！
（五）STSE拓展：电池与电鳗（约5分钟）
图10 铜片+锌片插入稀硫酸→化学能→电能→简易电池
伏打电池（1800年）：将铜片和锌片插入稀硫酸中→化学能转化成电能→世界上第一个电池。
图11 水果电池→铜片+锌片插入水果→几个串联→点亮LED
水果电池：水果中含果酸（电解质）→插入铜片和锌片（两个电极）→几个水果电池串联→可使LED发光。
图12 干电池结构→碳棒（正极）+锌筒（负极）+糊状电解质
干电池原理类似：轴线上碳棒（正极）+包围锌筒（负极）+中间糊状MnO /NH Cl等→因此叫「干电池」。
图13 电鳗——「水中高压线」→输出电压300~800V→可击昏牛马
电鳗（STSE）：淡水鱼中放电能力最强→输出电压300~800V→「水中高压线」。发电器官由许多电板组成→尾部正极、头部负极→整个身体=大电池。
（六）典例精讲（约3分钟）
典例1——电压概念辨析
关于电压→下列说法正确的是（ ）
A.电路中有电压就一定有电流 B.电压是形成电流的原因 C.电压的单位是安培 D.电路中只要有电源就一定有电流
解析：A→错（有电压但电路不闭合→无电流。电压是条件之一）；B→正确；C→错（电压单位是伏特V→安培A是电流单位）；D→错（电源提供电压但电路不闭合→无电流）。答案：B。
典例2——电压表读数
电压表指针如图→若接0~3V量程→读数为____V；若接0~15V量程→读数为____V。
解析：0~3V量程：一大格1V/一小格0.1V→指针2大格+4小格→2V+0.4V=2.4V。0~15V量程：一大格5V/一小格0.5V→指针2大格+4小格→10V+2V=12V。答案：2.4；12。同一指针→不同量程→读数值不同→量程选择很重要！
典例3——电压表连接判断
如图甲电路→欲测L1两端电压→电压表应如何连接？
解析：电压表要测L1两端电压→必须并联在L1两端。图甲中电压表未直接并联在L1上→应改为：电压表的「V」符号接到L1两端（与L1并列）。
（七）课堂小结（约2分钟）
一、电压概念：电压是形成电流的原因→电源是提供电压的装置。类比：水位差→水压→水流 ≈ 电压→推动力→电流。
二、符号与单位：U→伏特（V）→1kV=1000V=1000mV=1000μV（千进制）。
三、常见电压值：干电池1.5V/家庭220V/安全≤36V/蓄电池2V。
四、电压表量程：0~3V（0.1V/格）/ 0~15V（0.5V/格）。读数步骤：量程→大格→小格→最终。
五、电压表使用规范：并联/正入负出/可直接测电源电压/先大后小试触。
六、电流表 vs 电压表：串vs并/内阻小vs大/不能直接接电源vs可以。
五、板书设计
§3.3 电压及其测量（第1课时）
一、电压的概念
类比：水位差 → 水压 → 水流
｜ ｜ ｜
电压 → 推动力 → 电流
定义：电压是形成电流的原因
电源是提供电压的装置
持续电流条件：①闭合电路 ②有电源（提供电压）
二、电压的符号与单位
符号：U
单位：伏特（V）→ 为纪念伏打
换算（千进制）：1kV=10 V 1V=10 mV 1mV=10 μV
常见值：干电池1.5V｜家庭220V｜安全≤36V｜蓄电池2V
三、电压表
符号： 接线柱：+（正）/ 3V / 15V
┌──────────┬──────┬──────┬────────┐
│ 量 程 │最大值│ 大格 │ 小 格 │
├──────────┼──────┼──────┼────────┤
│ 0～ 3V │ 3V │ 1V │ 0.1V │
│ 0～15V │ 15V │ 5V │ 0.5V │
└──────────┴──────┴──────┴────────┘
读数步骤：量程 → 大格 → 小格 → 最终示数
四、电压表使用规范（四条）
①正确选择量程（先大后小→试触）
②并联在被测电路两端（非串联！）
③正入负出（+接正极侧→-接负极侧）
④可直接接电源测电压（电流表绝不可！）
五、电流表 vs 电压表
A串联/内阻小/不能直连电源 ←→ V并联/内阻大/可直连电源
六、教学反思
1. 电压概念建立→类比法（水位差→水压）是这节课的钥匙。学生看不到电压→但看到了水流→通过类比把抽象变形象。课堂上要反复强调：电压=「推动力」→电流=「被推动的电荷」。如果学生能自己说出这个比喻→说明电压概念已基本建立。
2. 电压表量程读数→是最基础的动手技能→但学生常犯两个错误：①忘记先看量程就直接读数→把0~3V的指针当0~15V读（或反之）；②不会数小格→特别是0~15V挡一小格0.5V→眼睛要准确数出指针过了几个小格。最好让每个学生都在课堂上独立完成至少3组不同指针位置的读数练习→逐人过关。
3. 电压表与电流表的「串并关系」混淆→是整个初中电学高频错点。解决办法：对比表上墙（板书保留到本单元结束）→每次遇到电表连线问题→先看符号→A=串联/V=并联。也可以用口诀：「A串V并、A堵V通」（电流表相当于导线/电压表相当于断路）来强化。
4. 水果电池实验→是STEM教育的好素材→可以在课前布置学生自带水果→课上分组动手→串联几个水果电池→点亮LED→亲眼看到化学能→电能→光能的转化。如果时间不够→至少做演示实验→学生印象深。
5. 电鳗阅读材料→既巩固了电压概念（输出电压300~800V>安全电压36V→危险）→又是跨学科阅读（生物+物理）→培养学生从现实生物现象中提取物理原理的能力。可以加问：为什么人体安全电压是36V而不是其他值？（因为干燥皮肤电阻大约1000Ω→36V下电流约36mA→刚好在人体的安全电流范围内）。
6. 电压表可以直接接电源测电压→这是电压表与电流表最大的区别→学生第一次听到会觉得「违法」→因为之前反复强调电流表绝对不能→需要解释原因：电压表内阻极大（≈断路）→直接接电源时流过电压表的电流极小→不会烧坏。这个认知冲突利用好了→学生对两个电表的差异印象极深。

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